96_METEOROLOGIA_E_CLIMATOLOGIA_VD2_Mar_2006

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METEOROLOGIA E CLIMATOLOGIA
Mário Adelmo Varejão-Silva
Versão digital 2 – Recife, 2006
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(Fig. II.16), corrigida ou não do efeito de altitude.
8.2 - Gradiente térmico.
O gradiente de uma propriedade escalar qualquer (α) é um vetor, representado pelo
símbolo ∇ (nabla), definido como 
∇α = (∂α/∂x) ri + (∂α/∂y) rj + ∂α/∂z) rk , (II.8.1)
em que 
r
i , 
r
j e 
r
k são os versores associados aos eixos coordenados do referencial local (Ca-
pítulo I). Fisicamente, ∂α/∂x, ∂α/∂y e ∂α/∂z traduzem a variação espacial de α ao longo de cada
um dos eixos do referencial local. 
As diferenciais utilizadas são parciais porque a grandeza α supostamente também varia com o
tempo.
Na prática, é costume considerar duas componentes: a horizontal (∇Zα ) e a vertical (
∇XYα), da variável α, resultando: 
∇Z α = (∂α/∂x) 
r
i + (∂α/∂y) rj (II.8.2)
∇XYα = (∂α/∂z) 
r
k (II.8.3)
Os índices indicam as coordenadas que são mantidas constantes. Em certos casos é
conveniente escolher, como eixo (L), a direção em que se dá a variação, obtendo-se o gradi-
ente unidirecional (∆α/∆L).
Fazendo α=T (T simboliza a temperatura) tem-se o gradiente de temperatura do ar, da
água ou do solo, conforme o caso, ou seja:
∇T = (∂T/∂x) ri + (∂T/∂y) rj + (∂T/∂z) rk (II.8.4)
A componente horizontal do gradiente de temperatura do ar à superfície
∇zT = (dT/dx) 
r
i + (dT/dy) 
r
j (II.8.5)
nas vizinhanças de um ponto, é perpendicular às isotermas e aponta da menor para a maior
temperatura. O transporte de calor se dá no sentido oposto. O módulo do gradiente de tempe-
ratura será tanto maior quanto mais próximas estiverem as isotermas. O mesmo raciocínio se
aplica no caso de isotermas que representem a distribuição vertical da temperatura do ar. En-
tretanto, em Meteorologia, costuma-se exprimir a variação vertical da temperatura do ar (Γ)
com o sinal contrário ao da componente vertical do respectivo gradiente. Define-se:
Γ = –∇XYT = – (∂ T/∂z) 
r
k (II.8.6)