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139 METEOROLOGIA E CLIMATOLOGIA Mário Adelmo Varejão-Silva Versão digital 2 – Recife, 2006 da atmosfera, quando a quantidade de vapor atinge o máximo, diz-se que o ar está saturado. Na situação aqui descrita o vapor d'água atingiu uma condição de equilíbrio em relação a uma superfície plana de água pura, mantida a dada temperatura. Em termos mais genéricos, é possível determinar, também, a pressão de saturação em relação a uma superfície plana de gelo puro (ei), bem como em relação a superfícies não planas de água, no estado líquido ou sólido, contendo sais dissolvidos (como é o caso das nuvens). Evidentemente, as pressões de saturação obtidas em relação a diferentes superfícies têm valores distintos. Ao longo deste texto, exceto quando especificamente mencionado, a pressão saturante será sempre referida à superfície plana de água pura (eS). 5.2 - Cálculo da pressão de saturação. Repetindo-se a experiência anterior para diferentes temperaturas encontra-se um único valor de eS para cada valor de t. A pressão de saturação depende exclusivamente da tempe- ratura ambiente, isto é: eS = eS(t) ... água. (IV.5.1) Em se tratando da pressão de saturação em relação a uma superfície de gelo, tem-se, analogamente: ei = ei(t) ... gelo. (IV.5.2) Na atmosfera a água pode ser encontrada no estado líquido, mesmo a temperaturas inferiores a 0 oC. Assim, quando t < 0 oC existem duas pressões de saturação possíveis, de- pendendo da superfície de referência que se considere: a água (eS) ou o gelo (ei). Várias equações têm sido desenvolvidas para calcular a pressão de saturação do vapor. A mais usa- da delas foi obtida a partir de resultados experimentais, por O. Tetens, em 1930 (Weiss, 1977): eS = 6,178 exp[17,2693882t/(t + 237,3)]. (IV.5.3) A equação de Tetens é válida na faixa de –50 oC a 100 oC e fornece a pressão de satu- ração sobre a água em milibares (mb) quando a temperatura ambiente (t) for expressa em graus centígrados. Usou-se a notação exp{x} para indicar ex, sendo e = 2,71828 a base dos logaritmos naturais. J. A. Groff e S. Gratch, trabalhando com a equação de Clausius-Clapeyron (que será demonstrada no Capítulo VI), entre 1945 e 1949, obtiveram, segundo List (1971), as equações que serão comentadas adiante, hoje adotadas internacionalmente. Para o cômputo da pressão de saturação do vapor (em mb) em relação a uma superfí- cie plana de gelo puro (Tabela IV.1) emprega-se a seguinte equação: log ei = 0,78614 + 9,09718 A + 0,87679 B + C, (IV.5.4) onde log indica o logaritmo decimal, t designa a temperatura em graus centígrados e os demais símbolos têm o seguinte significado:
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