Pressão Atmosférica e Ventos

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO DE JANEIRO 
CENTRO DE CIÊNCIAS MATEMÁTICAS E DA NATUREZA 
INSTITUTO DE GEOCIÊNCIAS 
DEPARTAMENTO DE METEOROLOGIA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
PRESSÃO ATMOSFÉRICA E VENTOS 
 
 
 
 
 
 
POR 
 
 
 
 
 
MARIA GERTRUDES ALVAREZ JUSTI DA SILVA1 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
RIO DE JANEIRO, RJ 
 
1 Tradução com finalidade didática de: 
AHRENS, A. D. Essentials of Meteorology: an invitation to the atmosphere. West Publishing Company, New York, 1993. Cap. 6, p 131-
155. 
SETEMBRO, 2001 
Pressão Atmosférica e Ventos 
 
Pressão Atmosférica 
Medidas de Pressão Atmosférica 
 Barômetros 
 Leituras de Pressão 
Cartas de Superfície e de Altitude 
Porque os Ventos Existem 
 Leis de Movimento de Newton 
 Forças que Influenciam o Vento 
 Força do Gradiente de Pressão 
 Força de Coriolis 
Ventos nos Níveis Superiores 
 Vento Geostrófico 
 Os Ventos em Torno das Altas e Baixas Pressões 
Ventos em Superfície 
Vento e Movimentos Verticais na Atmosfera 
Medindo e Determinando os Ventos 
 A Influência do Vento Predominante 
 Instrumentos para Medida do Vento 
Resumo 
Termos Chave 
Questões de Revisão 
 
 
Por que os ventos existem? Como podemos saber 
qual a direção do vento olhando uma carta sinótica? 
O capítulo 1 deste livro já respondeu a primeira 
destas perguntas: o ar se move em resposta às 
diferenças horizontais de pressão. Isto acontece 
quando nós abrimos um recipiente dentro do qual 
existe vácuo - o ar se desloca da região de alta 
pressão no exterior para a região de baixa pressão 
dentro do recipiente. Na atmosfera, o vento se forma 
na tentativa de igualar diferenças na pressão do ar. 
Isto significa que a direção do vento é sempre 
diretamente da alta para a baixa pressão? Não 
exatamente, porque o movimento do ar é controlado 
também por outras forças. Neste capítulo vamos 
tratar das forças que influenciam o movimento na 
atmosfera tanto na superfície quanto em altitude. 
 
Pressão Atmosférica 
 
No capítulo 1 nós aprendemos vários conceitos 
importantes sobre a pressão atmosférica. Um deles 
é que a pressão do ar é simplesmente o efeito do 
peso do ar que está acima de um dado nível na 
atmosfera. Na medida em que subimos na 
atmosfera existem cada vez menos moléculas de ar 
sobre nós; portanto a pressão do ar sempre diminui 
com o aumento da altitude. Outro conceito que já 
vimos é o de que a nossa atmosfera está 
concentrada junto à superfície, fazendo com que a 
pressão atmosférica decresça com a altitude 
rapidamente no começo e mais lentamente em altas 
altitudes. Mantenha estes conceitos em mente na 
medida em que for lendo o restante desta seção. 
Para ajudar a eliminar algumas das 
complexidades da atmosfera, os cientistas 
constroem modelos. A figura 6.1 mostra um modelo 
simples da atmosfera ¾ uma coluna de ar, 
estendendo-se para cima na atmosfera. Nesta 
coluna os pontos representam moléculas de ar. 
 
Nosso modelo assume várias coisas: 
1. Que as moléculas de ar não estão mais 
concentradas na superfície e, portanto, a 
densidade do ar permanece constante desde a 
superfície até o topo da coluna; 
2. A largura da coluna não varia. 
 
Suponha que de alguma maneira forcemos o ar 
a entrar na coluna da Figura 6.1. O que aconteceria? 
Se a temperatura na coluna não se alterasse, a 
adição do ar tornaria a coluna de ar mais densa e o 
peso adicional deste ar na coluna aumentaria a 
pressão do ar na superfície. Do mesmo modo, se 
uma grande quantidade de ar fosse removida da 
coluna, a pressão do ar na superfície mudaria pela 
variação da quantidade de ar sobre a superfície. 
Suponha que as duas colunas de ar na Figura 
6.2a estão localizadas a uma mesma elevação e 
tem idênticos valores de pressão à superfície. Esta 
condição, naturalmente, significa que existe o 
mesmo número de moléculas (a mesma massa de 
ar) em cada coluna sobre ambas as cidades. Além 
disso, suponha que a pressão do ar à superfície em 
ambas as cidades permaneça a mesma, enquanto o 
ar sobre a cidade 1 é resfriado e o ar sobre a cidade 
2 é aquecido (Figura 6.2b). 
Na medida em que a coluna 1 se resfria, as 
moléculas se movem mais devagar e se juntam ¾ 
neste caso o ar se torna mais denso. No ar mais 
aquecido, acima da cidade 2, as moléculas se 
movem mais rapidamente e se afastam umas das 
outras ¾ o ar se torna menos denso. Se a largura 
das colunas não se altera (e se assumirmos que 
exista uma barreira invisível entre as colunas) então, 
para manter a pressão na superfície sem variar, o 
total de moléculas sobre cada cidade deve 
permanecer o mesmo. No ar mais denso e frio 
sobre a cidade 1, a coluna se contrai, enquanto que 
a coluna se expande e fica mais alta no ar menos 
denso e mais quente sobre a cidade 2. 
Nós agora temos uma coluna de ar menor e 
mais fria sobre a cidade 1 e uma coluna mais alta e 
mais quente de ar sobre a cidade 2. Desta situação 
nós podemos concluir que necessita-se de uma 
coluna menor de ar mais frio e denso para exercer a 
mesma pressão a superfície que uma coluna maior 
de ar quente e menos denso. Este conceito tem 
uma grande aplicabilidade e significância em 
Meteorologia. 
A pressão atmosférica decresce com a altura 
mais rapidamente em uma coluna de ar frio. No ar 
frio sobre a cidade 1 (Fig. 6.2b), mova-se para cima 
e observe quão rapidamente se passa através das 
moléculas mais agrupadas. Isto significa uma 
rápida mudança de pressão. No ar mais quente e 
menos denso, a pressão não decresce tão 
rapidamente com a altura, simplesmente porque se 
cruza com menos moléculas quando se atravessa a 
mesma distância na vertical. 
Na Figura 6.2c mova-se para cima na coluna 
quente até chegar na letra H. Agora mova-se na 
coluna mais fria a mesma distância até chegar na 
letra L. Note que existem mais moléculas de ar 
sobre a letra H na coluna mais quente do que sobre 
a letra L na coluna mais fria. O fato de que o 
número de moléculas sobre um nível ser um 
indicador da pressão atmosférica nos leva a um 
importante conceito: ar quente em altitude 
normalmente está associado com altas pressões 
atmosféricas e ar frio em altitude está associado 
com baixos valores de pressão atmosférica. 
Na Fig. 6.2c, a diferença horizontal na 
temperatura cria uma diferença horizontal de 
pressão. A diferença de pressão estabelece uma 
força (chamada de força do gradiente de pressão) 
que causa o movimento do ar da pressão mais alta 
na direção da pressão mais baixa. 
Conseqüentemente, se removermos a barreira 
invisível entre as duas colunas e permitir que o ar em 
altitude se mova horizontalmente, o ar irá se mover 
da coluna 2 na direção da coluna 1. Na medida que 
o ar em altitude saia da coluna 2, o peso do ar na 
coluna decrescerá e, deste modo, haverá uma 
diminuição da pressão em superfície. Do mesmo 
modo, a acumulação de ar na coluna 1 causará um 
aumento na pressão do ar em superfície. 
Resumindo, aquecimento ou resfriamento de 
uma coluna de ar pode estabelecer variações 
horizontais na pressão que causarão movimentos no 
ar. A acumulação de ar sobre a superfície provocará 
um aumento da pressão do ar, enquanto que um 
decréscimo na quantidade de ar sobre a superfície 
provocará uma diminuição na pressão do ar em 
superfície. 
 
Medindo a Pressão do Ar 
 
Até este ponto nós descrevemos a pressão do ar 
como o peso da atmosfera sobre um dado nível. 
Podemos também definir a pressão atmosférica 
como a força exercida pelas moléculas de ar sobre 
uma dada área. Bilhões de moléculas de ar 
empurram continuamente o corpo humano. Esta 
força é exercida igualmente em todas as direções. 
Nós não somos esmagados por esta força porque 
bilhões de moléculas dentro do corpo humano 
exercemuma força para fora de mesma intensidade. 
Mesmo que não sintamos o constante 
bombardeamento das moléculas de ar, nós 
podemos detectar pequenas mudanças nele. Por 
exemplo, se subirmos rapidamente nosso ouvido 
sentirá um estalo. Esta experiência acontece 
porque as colisões do ar no exterior do ouvido 
diminuem na medida em que a pressão atmosférica 
decresce. O estalo surge na medida em que as 
colisões do ar no exterior e no interior do ouvido se 
equilibram. 
Os instrumentos que detectam e medem as 
mudanças de pressão são chamados de 
barômetros, que literalmente significa um 
instrumento que mede "bares". Em Meteorologia, o 
bar é uma unidade de pressão que descreve a força 
sobre uma dada área. Porque o bar é uma unidade 
relativamente grande, e porque as mudanças da 
pressão a superfície são geralmente pequenas, a 
unidade de pressão mais comumente usada nas 
cartas sinóticas ou mapas de tempo é o milibar 
(mb), onde um milibar é igual a um bar dividido por 
1000. Uma outra unidade usada na aviação é a 
polegada de mercúrio (Hg). No nível do mar, o valor 
médio ou padrão para a pressão atmosférica é 
 
1013,25hPa = 1013,25mb = 29,92in.Hg = 76cm Hg 
 
A unidade de pressão no sistema MKS é o Newton 
por metro quadrado, denominada de Pascal (Pa), por 
causa da característica da ordem de grandeza das 
variações de pressão se usa o hectoPascal (hPa) 
que é 100 vezes o valor do pascal. 
 
Barômetros - Porque medimos a pressão 
atmosférica com um instrumento chamado de 
barômetro, a pressão atmosférica é também 
referida como a pressão barométrica. Evangelista 
Torricelli, um aluno de Galileu, inventou o 
barômetro de mercúrio em 1643. Aquele 
barômetro, similar aos usados hoje em dia, consistia 
de um longo tubo de vidro aberto de um lado e 
fechado de outro (Figura 6.4). Removendo o ar do 
tudo e cobrindo a parte aberta, Torricelli imergiu uma 
pequena parte em um recipiente contendo mercúrio. 
Ele removeu a cobertura e o mercúrio subiu no tubo 
até que atingiu aproximadamente a altura de trinta 
polegadas acima do nível do mercúrio na cuba. 
Torricelli concluiu corretamente que a coluna de 
mercúrio no tubo estava equilibrando o peso do 
acima da cuba e, portanto, seu peso seria uma 
medida da pressão atmosférica. 
O tipo mais comum de barômetro doméstico 
– o barômetro aneróide – não contém nenhum 
fluido. Dentro deste instrumento existe uma 
pequena caixa metálica chamada de cápsula 
aneróide. Antes que esta cápsula seja 
completamente fechada (selada), o ar é 
parcialmente removido de dentro dela, de tal modo 
que pequenas mudanças na pressão exterior do ar 
causam expansão ou contração na cápsula 
aneróide. O tamanho da cápsula é calibrado para 
representar diferentes pressões e qualquer mudança 
em seu tamanho é amplificada por alavancas e 
transmitida a um braço indicador que aponta a 
pressão atmosférica medida (Figura 6.5). 
Pode-se notar que os barômetros aneróides 
geralmente têm palavras descritivas relacionadas 
com o tempo escritas sobre sua escala de valores 
de pressão. Esses adjetivos indicam a condição de 
tempo mais provável quando a agulha do instrumento 
está indicando um valor particular de pressão na 
escala. Geralmente, quanto mais alta a leitura, 
mais provavelmente teremos tempo claro, e quanto 
mais baixa a leitura, o mais provável é a ocorrência 
de tempo inclemente. Isto ocorre porque áreas de 
alta pressão na superfície estão associadas com ar 
descendente na atmosfera e portanto bom tempo, 
enquanto que áreas de baixa pressão à superfície 
estão associadas com ar ascendente e geralmente 
com nuvens e até precipitação. 
 Os altímetros e barógrafos são dois tipos de 
barômetros aneróides. Os altímetros são 
barômetros aneróides que medem pressão, mas que 
são calibrados para mostrar valores de altitude. Os 
barógrafos são barômetros aneróides registradores. 
Basicamente, o barógrafo consiste de uma pena 
atada a um braço indicador que marca 
continuamente e registra a pressão em um gráfico 
de papel. Este gráfico é fixado em um cilindro de 
metal que gira vagarosamente comandado por um 
mecanismo de relojoaria (Figura 6.6). 
 
Leituras de Pressão - O simples procedimento 
de ler a altura da coluna de mercúrio para obter a 
pressão atmosférica na verdade não é tão simples 
assim. Sendo um fluido, o mercúrio é sensível às 
mudanças de temperatura; ele irá expandir quando 
aquecido e irá se contrair quando resfriado. 
Conseqüentemente, para obter leituras corretas de 
pressão sem a influência da temperatura, todos os 
barômetros de mercúrio são corrigidos para que 
suas leituras se refiram a mesma temperatura. 
Como a Terra não é uma esfera perfeita, a força da 
gravidade não é constante. Embora pequena, as 
diferenças de gravidade, influenciam a altura da 
coluna de mercúrio, e isso deve ser considerado 
quando se faz leitura de um barômetro. Finalmente, 
cada barômetro tem seu próprio “erro de construção” 
chamada erro instrumental, que é causado, em 
parte, pela tensão superficial do mercúrio sobre o 
tubo de vidro. Depois de ser corrigida em relação à 
temperatura, à gravidade e ao erro instrumental, as 
leituras do barômetro em um lugar e altura em 
particular passa a ser chamada de pressão da 
estação. 
A Figura 6.7a dá a pressão da estação 
medida em quatro locais separados de uns poucos 
quilômetros. As diferentes pressões ao nível da 
estação para as quatros cidades são devidas 
principalmente ao fato das cidades estarem situadas 
em diferentes altitudes. Este fato torna ainda mais 
claro o fato de que as mudanças de pressão são 
muito maiores quanto nos deslocamos na vertical do 
que quando nos deslocamos horizontalmente. Uma 
pequena diferença na vertical entre dois pontos de 
observação pode levar a grandes variações de 
pressão ao nível da estação. Deste modo, para 
monitorar as variações horizontais de pressão, as 
leituras do barômetro devem ser corrigidas em 
relação à altitude. 
 As correções de altitude são feitas de tal 
modo que uma leitura de barômetro obtida em uma 
determinada elevação possa ser comparada com 
leituras de outros barômetros feitas em outras 
altitudes. Observações de pressão ao nível da 
estação são normalmente ajustadas para o nível 
médio do mar – o nível que representa a média da 
superfície do oceano, e estas leituras são 
conhecidas como pressão ao nível do mar. 
 Perto da superfície da terra, a pressão 
decresce em média cerca de 10 milibares para cada 
100 metros de aumento na altitude. Note na Figura 
6.7a que a cidade A tem uma pressão ao nível da 
estação de 952 mb. Note também que a cidade A 
está 600 metros acima do nível do mar. Somando-
se 10 milibares por cada 100 metros a esta pressão 
da estação tem-se uma pressão ao nível do mar de 
1012 mb (Figura 6.7b). Depois que todas as 
pressões estejam corrigidas para o nível do mar 
(Figura 6.7b), nós seremos então capazes de ver as 
variações da pressão ao nível médio do mar – uma 
coisa que seria impossível de se ver olhando os 
valores da pressão ao nível da estação, como na 
Figura 6.7a. 
 Quando mais dados de pressão são 
adicionados (Figura 6.7c), a carta pode ser 
analisada e as configurações de pressão podem ser 
visualizadas. Isóbaras (linhas que ligam pontos 
com mesmo valor de pressão) são traçadas em 
intervalos de 4 mb, sendo o valor de 100 mb o valor 
básico. Note que as isóbaras não passam por todos 
os pontos, mas, em muitos casos entre esses 
pontos, com valores exatos sendo interpolados a 
partir dos valores dados na carta. Por exemplo, siga 
a linha de 1008 mb a partir do topo da carta para sul, 
observe que não há pressão plotada com valor de 
1008 mb. A isóbara de 1008 mb, entretanto, passa 
mais próximo a estação cuja pressão ao nível do 
mar é de 1007 mb do que da estação com pressão 
de 1010 mb. Com suas isóbaras,a carta inferior 
(Figura 6.7c) é chamada de carta de pressão ao 
nível médio do mar ou simplesmente carta de 
superfície. 
 
Cartas de Superfície e de 
Altitude 
 
A Figura 6.8a representa uma carta de superfície 
simplificada que mostra áreas de alta e baixa 
pressão e setas que indicam a direção do vento – a 
direção de onde vem o vento. As letras H grandes 
no mapa indicam os centros de alta pressão, que 
são também chamadas de anticiclones. As letras 
L grandes representam os centros de baixa pressão, 
também conhecidos como depressões ou ciclones 
de latitudes médias porque eles se formam nas 
latitudes médias, fora dos trópicos. As linhas 
sólidas são isóbaras com unidades em milibares. 
Note que o vento em superfície tende a se deslocar 
cruzando as isóbaras na direção das baixas 
pressões. De fato, como observado rapidamente no 
Capítulo 1, no hemisfério norte, o vento gira no 
sentido contrário ao dos ponteiros do relógio e 
convergindo na direção dos centros de baixas 
pressões e na direção dos ponteiros do relógio e 
divergindo dos centros de altas pressões. 
A Figura 6.8b mostra uma carta de altitude 
para o mesmo dia da carta de superfície da Figura 
6.8a. A carta de ar superior é uma carta de pressão 
constante porque ela é construída para mostrar 
variações de altura ao longo de uma superfície de 
pressão constante (superfície isobárica). Por isso 
essas cartas são também conhecidas como cartas 
isobáricas. Esta carta isobárica mostra variações 
de altura ao nível de pressão de 500 milibares (que 
está a cerca de 5600 metros ou 18000 pés acima do 
nível do mar). Por isso, este mapa é chamado de 
carta de 500 milibares. As linhas sólidas no mapa 
são linhas de contorno (ou isoípsas) – linhas que 
ligam pontos de igual valor de elevação acima do 
nível do mar. Embora as linhas de contorno sejam 
linhas de altura, elas ilustram os contorno de 
pressão do mesmo modo que as isóbaras. 
Conseqüentemente, linhas de contorno mostrando 
baixas alturas representam regiões de baixa 
pressão, e linhas de contorno com altas alturas 
representam regiões de alta pressão. 
Note na carta de 500 milibares (Figura 6.8b) 
que as linhas de contorno tipicamente decrescem 
em valor de sul para norte. A razão para isso é que, 
no hemisfério norte, encontramos normalmente ar 
mais quente ao sul e ar mais frio ao norte. (Lembre 
da nossa discussão anterior que ar frio em altos 
níveis está associado com baixas pressões e ar 
quente nos níveis altos está associado com altas 
pressões). As linhas no entanto não são retas; elas 
se envergam evidenciando cristas (altas alongadas) 
onde o ar é mais quente, e indicando depressões ou 
cavados (baixas alongadas) onde o ar é mais frio. 
As setas na carta de 500 milibares mostram 
a direção do vento. Note que, diferentemente dos 
ventos em superfície que cruzam as isóbaras na 
Figura 6.8a, o vento na carta de 500 milibares tende 
a fluir paralelamente as linhas de contorno em uma 
direção mais ou menos de oeste para leste. 
Observe que quando as linhas de contorno estão 
mais próximas umas das outras, o vento (como 
indicado pelo comprimento das setas) são mais 
fortes. Onde as linhas estão mais afastadas os 
ventos são mais fracos. Vamos ver mais à frente 
porque isto acontece. 
As cartas de ar superior e de superfície são 
ferramentas valiosas para os meteorologistas. As 
cartas de superfície descrevem onde os centros de 
altas e baixas pressões estão localizados, assim 
como os ventos e o tempo associado com esses 
sistemas. As cartas de altitude, por outro lado, são 
extremamente importantes na previsão do tempo. 
Os ventos em altos níveis não só determinam o 
movimento dos sistemas de pressão em superfície 
como vimos anteriormente, eles determinam se os 
sistemas em superfície irão se intensificar ou se 
enfraquecer. 
Nesse momento nosso interesse está 
principalmente no movimento do ar. 
Conseqüentemente, agora que conhecemos as 
cartas de superfície e de altitude, vamos usá-las 
para estudar porque existem os ventos da maneira 
que são, tanto em superfície como em altitude. 
 
Porque Ventos Fluem 
 
Quando pensamos no movimento do ar devemos 
lembrar de Isaac Newton (1642-1727) que formulou 
várias leis fundamentais do movimento. 
 
Leis do Movimento de Newton – A primeira 
lei do movimento de Newton afirma que um objeto 
em repouso permanecerá em repouso e um objeto 
em movimento permanecerá em movimento (e se 
deslocará em velocidade constante e em linha reta) 
a menos que uma força seja exercida sobre ele. 
Por exemplo, para que um corpo inicie seu 
movimento, para acelerar este movimento, para 
desacelerar ou mesmo para mudar sua direção, 
necessita-se de uma ação ou força externa. 
Isto nos leva à segunda lei de Newton que 
diz: a força exercida sobre um objeto é igual a sua 
massa vezes a aceleração produzida. Em forma 
simbólica, esta lei pode ser escrita como 
 
maF = 
Por esta relação podemos ver que quando a massa 
de um objeto é constante, a força agindo sobre um 
objeto está diretamente relacionada à aceleração 
que é produzida. Uma força em sua forma mais 
simples é um empurrão ou um puxão. Aceleração é 
um aumento da velocidade, sua diminuição ou a 
mudança de direção do objeto. (Mais precisamente, 
aceleração é a mudança de velocidade sobre um 
período de tempo). 
Já que mais do que uma força pode agir 
sobre um objeto, a segunda lei de Newton se refere 
à força líquida, total ou resultante. Um objeto irá 
sempre acelerar na direção da força resultante que 
atua sobre ele. Portanto, para determinar a direção 
do vento, devemos identificar e examinar todas as 
forças que afetam o movimento horizontal do ar. 
Entre elas estão: 
· a força do gradiente de pressão 
· a força de Coriolis 
· o atrito 
Vamos estudar primeiro as forças que 
influenciam o fluxo do ar em níveis altos. Depois 
veremos que forças atuam sobre o vento junto ao 
solo. 
 
Forças que Influenciam o Vento – Nós já 
sabemos que as diferenças de pressão atmosférica 
causam o movimento do ar, ou o vento. Como o ar é 
um gás invisível, pode ser mais fácil ver como as 
diferenças de pressão causam o movimento se 
examinarmos um fluido visível, tal como a água. 
 Na Figura 6.9 os dois tanques estão 
conectados por um cano. O tanque A está cheio 
em 2/3 de seu volume e o tanque B está cheio pela 
metade. Como a pressão da água no fundo dos 
tanques é proporcional ao peso da água, a pressão 
no fundo do tanque A é maior do que a pressão no 
fundo do tanque B. Além disso, como a pressão do 
fluido é exercida igualmente em todas direções, 
existe uma maior pressão do tanque A para o 
tanque B do que do tanque B para o tanque A. 
 Já que a pressão é força por unidade de 
área, deve existir uma força líquida dirigida do tanque 
A na direção do tanque B. Esta força provoca o 
fluxo da água da esquerda para a direita, da pressão 
mais alta para a mais baixa. Quanto maior a 
diferença de pressão, maior será a força, e mais 
rápido se moverá a água. De um modo similar, as 
diferenças na pressão atmosférica provocam o 
movimento do ar. 
 
Força do gradiente de pressão – A Figura 6.10 
mostra uma região de pressões mais altas no mapa 
do lado esquerdo e pressões mais baixas na direita. 
As isóbaras mostram como a pressão horizontal 
está mudando. Se calcularmos de quanto a pressão 
está mudando sobre uma determinada distância, 
nós teremos o gradiente de pressão: 
 Diferença de pressão 
Gradiente de pressão = -------------------------------- 
 Distância 
 
Na Figura 6.10, o gradiente de pressão entre os 
pontos 1 e 2 é de 4 milibares por 100 quilômetros. 
 Suponha que a pressão na Figura 6.10 
esteja mudando e que as isóbaras estejam ficando 
mais próximas. Estacondição irá produzir uma 
rápida mudança na pressão sobre uma área 
relativamente pequena ou um forte gradiente de 
pressão. Já, se a pressão estiver mudando de tal 
forma que as isóbaras fiquem mais afastadas umas 
das outras, a diferença de pressão será menor sobre 
uma área relativamente maior. Esta condição seria 
a de um gradiente de pressão menos intenso ou que 
esteja enfraquecendo. 
 Note pela Figura 6.10 que quando existem 
diferenças horizontais na pressão do ar existe uma 
força líquida atuando sobre o ar. Esta força é 
chamada de força do gradiente de pressão (FGP) 
que se dirige diretamente das altas para as baixas 
pressões formando ângulos retos com as isóbaras. 
A magnitude desta força está diretamente 
relacionada com o gradiente de pressão. Fortes 
gradientes de pressão correspondem a grandes 
forças do gradiente de pressão e vice-versa. A 
Figura 6.11 mostra a relação entre o gradiente de 
pressão e a força do gradiente de pressão. 
O que provoca o vento é a força do gradiente 
de pressão. Por causa dela, isóbaras muito 
próximas em uma carta sinótica indicam fortes 
gradientes de pressão, forças intensas e ventos 
fortes. Por outro lado, isóbaras muito espaçadas 
indicam fracos gradientes de pressão, forcas pouco 
intensas e ventos fracos. 
Se a FGP fosse a única a atuar sobre o ar, 
nós sempre veríamos o vento se dirigindo das altas 
para as baixas pressões. No entanto, assim que o 
ar começa a se deslocar o vento é desviado de seu 
curso pela força de Coriolis. 
 
Força de Coriolis – a força de Coriolis descreve 
uma força aparente que surge devido à rotação da 
terra. Para entender como ela atua, considere duas 
pessoas jogando bola sentadas em lados opostos 
de uma plataforma redonda (Figura 6.12 - plataforma 
A). Se a plataforma não girar, cada vez que a bola 
for arremessada, ela se moverá em uma linha reta 
até a outra pessoa. 
 Suponha que a plataforma comece a girar no 
sentido contrário ao dos ponteiros do relógio – na 
mesma direção que a terra gira quando se olha do 
pólo norte. Se olharmos o jogo de cima, nós 
veremos que a bola se move em uma linha reta 
exatamente como antes. Entretanto, para as 
pessoas que estão participando do jogo, a bola 
parece desviar-se para a sua direita cada vez que é 
arremessada, sempre caindo à direita do ponto 
pretendido por quem arremessa (Figura 6.12, 
plataforma B). Isto acontece porque enquanto a bola 
se move segundo uma linha reta, a plataforma gira 
embaixo dela; no momento em que a bola alcança 
o outro lado, o jogador se moveu. Para qualquer 
pessoa na plataforma, parece como se existisse 
uma força fazendo com que a bola seja desviada 
para a direita. Esta força aparente é chamada de 
força de Coriolis nome de Gaspard Coriolis, um 
cientista francês do século dezenove que trabalhou 
matematicamente com este problema. (Porque ela é 
uma força aparente devida à rotação da terra, ela é 
conhecida como efeito Coriolis). Esse efeito ocorre 
também na terra que gira. Todos os objetos que se 
movem, tais como correntes oceânicas, aviões, 
projéteis de artilharia e moléculas sofrem este efeito. 
A força de Coriolis faz com que o vento se 
desvie para a direita de seu curso no hemisfério 
norte e para a esquerda de seu curso no hemisfério 
sul. 
 Na medida em que a velocidade do vento 
cresce, a força de Coriolis também cresce; portanto, 
quanto mais forte for o vento maior será a deflexão. 
Além disso, a força de Coriolis aumenta de um valor 
zero no equador para um valor máximo nos pólos. 
Este fato está ilustrado na Figura 6.13 onde três 
aviões estão voando ao longo de um curso reto, 
cada um em uma latitude diferente, sem que haja 
qualquer força externa agindo sobre eles. O destino 
de cada avião é para leste e eles estão marcados na 
Figura 6.13a. Cada avião viaja em uma linha reta 
para um observador posicionado em um ponto fixo 
no espaço. A terra gira por baixo dos aviões, 
fazendo com que os pontos de destino nas latitudes 
de 300 e 600 mudem levemente suas direções 
(Figura 6.13b). Para um observador situado na terra, 
entretanto, parece que é o avião que parece se 
desviar. A quantidade de desvio é maior mais perto 
do pólo e é nula no equador. Portanto, a força de 
Coriolis tem um efeito maior no avião que está em 
maiores latitudes (maior desvio) do que sobre o avião 
sobre baixas latitudes (menores desvios). Sobre o 
equador, o efeito não existe. O mesmo é verdadeiro 
sobre o efeito sobre o vento. 
Em suma, para um observador preso à terra, 
objetos movendo-se em qualquer direção (norte, sul, 
leste ou oeste) são desviados para a direita de seus 
cursos no hemisfério norte e para a esquerda de 
seus cursos no hemisfério sul. A grandeza do 
desvio dependerá: 
· da rotação da terra 
· da latitude 
· da velocidade do objeto 
Além disso, a força de Coriolis age em ângulos 
retos em relação ao vento, somente influenciando a 
direção do vento e nunca a sua intensidade. 
 A “força” de Coriolis comporta-se como uma 
força real, tendendo continuamente a puxar o vento 
para a direita no hemisfério norte e para sua 
esquerda no hemisfério sul. Além disso, este efeito 
está presente em todos os movimentos relativos à 
superfície da terra. Na maioria das nossas 
experiências diárias, a força de Coriolis é tão 
pequena que é negligenciável, contrariamente à 
crença popular, ela não faz a água girar na direção 
horária ou ao contrário quando ela escoa em uma 
pia (o formato da pia desempenha um papel muito 
mais determinante neste fato). A força de Coriolis 
também é mínima em ventos de menor escala, tais 
como aquelas brisas que sopram na região costeira 
no verão. Este efeito é significativo somente quando 
o movimento atinge uma vasta área. 
 
Ventos em Altitude 
 
Agora sabemos que a força do gradiente de pressão 
é a força por trás do vento e que a força de Coriolis 
influencia somente a direção do vento. Vamos 
examinar esses dois fatores para ver como eles 
produzem o fluxo observado no ar superior. Vamos 
observar o vento acima da camada de atrito – uma 
camada com aproximadamente 1000 metros de 
espessura acima do solo. 
 
Vento Geostrófico – a Figura 6.14 mostra parte 
de uma carta no hemisfério norte, com as variações 
horizontais de pressão a uma altitude logo acima da 
camada de atrito. As isóbaras igualmente 
espaçadas indicam uma força do gradiente de 
pressão constante (FGP) dirigido de sul para norte 
como indicado pela seta vermelha à esquerda. Por 
que, então, na carta o vento é de oeste? Podemos 
responder a esta pergunta colocando uma parcela 
de ar na posição 1 no diagrama e acompanhando 
seu comportamento a partir de então. 
 Na posição 1, a FGP age imediatamente 
sobre a parcela, acelerando para norte na direção 
das baixas pressões. Entretanto, no instante em 
que o ar começa a se mover, a força de Coriolis (FC) 
desvia o ar para a direita, curvando a trajetória. Na 
medida que aumenta a velocidade da parcela de ar 
(posições 2, 3 e 4), a grandeza da força de Coriolis 
aumenta (mostrado pelo aumento das setas azuis 
na figura), fazendo o vento se curvar cada vez mais 
para a direita. Eventualmente, a velocidade do vento 
aumenta até um ponto onde a força de Coriolis 
equilibra a FGP. Neste ponto (posição 5) o vento 
não acelera mais porque a força resultante é zero. 
Neste ponto o vento flui em linha reta, paralelamente 
às isóbaras a uma velocidade constante2. Este 
fluxo é chamado de vento geostrófico. Note que o 
vento geostrófico flui no hemisfério norte deixando as 
pressões mais baixas à sua esquerda e as pressões 
mais altas à sua direita. 
 Quando o vento é puramente geostrófico, as 
isóbaras são retas e igualmente espaçadas e o 
 
2 A princípio pode parecer estranho que o vento flua a 
uma velocidadeconstante sem força resultante atuando 
sobre ele. Mas quando nos lembramos que a força 
resultante é necessária somente para acelerar o vento 
( maF = ) a coisa faz mais sentido. Por exemplo, 
necessita-se de uma força líquida razoável para empurrar 
um carro e mantê-lo andando tirando-o da inércia. Mas 
na medida que o carro se move, necessita-se apenas de 
uma força grande o suficiente para equilibrar a força de 
atrito e mantê-lo andando. Não há força resultante 
atuando sobre o carro, embora ele continue andando a 
uma velocidade constante. 
vento é constante. Na atmosfera, raramente as 
isóbaras são retas ou igualmente espaçadas e o 
vento normalmente muda sua velocidade na medida 
que vai fluindo. Deste modo, o vento geostrófico é, 
em geral, somente uma aproximação do vento real. 
Entretanto, a aproximação é suficientemente boa 
para nos ajudar a entender mais claramente o vento 
em altos níveis. 
 A velocidade do vento geostrófico está 
diretamente relacionada com o gradiente de 
pressão. Na Figura 6.15, podemos ver o vento fluir 
paralelamente às isóbaras do mesmo modo que a 
água de um rio flui paralelamente às suas margens. 
Na posição 1, o vento está fluindo com baixa 
velocidade; na posição 2, o gradiente de pressão 
aumenta e a velocidade do vento se intensifica. 
 Na carta de ar superior (Figura 6.16), note 
que, como esperávamos, o vento tende a ser 
paralelo às isóbaras ou linhas de contorno. Além 
disso, onde elas estão mais próximas entre si, o 
vento é mais forte, e onde as linhas estão mais 
afastadas, os ventos são mais fracos. Quando o 
vento em grandes meandros, seguindo uma trajetória 
mais ou menos na direção norte-sul o fluxo do vento 
é chamado de meridional. Onde o vento flui na 
direção leste-oeste o fluxo é chamado de zonal. 
 Como os ventos em altos níveis nas 
latitudes médias geralmente fluem de oeste para 
leste, os aviões que voam nesta direção recebem 
um vento favorável em sua calda, o que explica 
porque um vôo de São Francisco para Nova York 
leva trinta minutos a menos do que o vôo de retorno. 
Se o fluxo em altos níveis for zonal, as nuvens, as 
tempestades e os anticiclones em superfície tendem 
a se mover mais rapidamente de oeste para leste. 
Entretanto, onde o fluxo em altos níveis for 
meridional, como será visto no Capítulo 8, as 
tempestades em superfície tendem a se mover mais 
vagarosamente, geralmente se intensificando em 
grandes sistemas de tempestades. 
 Como pode ser visto a partir da Figura 6.16, 
se conhecermos as linhas de contorno ou a 
configuração das isóbaras nas cartas de altos níveis, 
nós conheceremos também a direção e a velocidade 
relativa do vento, mesmo em regiões onde não forem 
feitas medidas diretas. Similarmente, se 
conhecermos a direção e a intensidade do vento, 
poderemos estimar a orientação e o espaçamento 
das linhas de contorno ou as isóbaras, mesmo se 
não tivermos uma carta de altitude. (É possível 
estimar o fluxo do vento e a configuração de pressão 
observando-se o movimento das nuvens. Ver seção 
Focus que ilustra este fato). 
 Observe novamente a carta de altitude 
(Figura 6.16) e note que, em muitos lugares, o vento 
não pode ser considerado geostrófico porque ele se 
curva na medida que segue a configuração curva das 
linhas de contorno ou isóbaras. Um vento que flui a 
uma velocidade constante paralelamente às linhas 
curvas acima do nível de atrito é chamado de vento 
de gradiente . A Figura 6.17 ilustra os ventos de 
gradiente. A Figura 6.17 ilustra que os ventos de 
gradiente fluem no sentido anti-horário em torno de 
uma área de baixa pressão e no sentido horário em 
torno de áreas de alta pressão (hemisfério norte). 
 
Ventos em torno dos Centros de Altas e 
Baixas Pressões – Porque as baixas são 
chamadas também de ciclones, o fluxo anti-horário 
do ar em torno delas é freqüentemente chamado de 
fluxo ciclônico. Do mesmo modo, o fluxo horário do 
ar em torno das altas é chamado de fluxo 
anticiclônico. Observe o fluxo ciclônico do vento 
nos níveis altos na Figura 6.17a. (hemisfério norte). 
O vento gira para a esquerda no sentido anti-horário 
em torno do sistema. Vamos ver porque isso 
acontece. 
 Suponha uma parcela de ar inicialmente 
colocada em repouso na posição 1. A força do 
gradiente de pressão acelera o ar na direção do 
centro de baixa do sistema e a força de Coriolis 
desvia o movimento do ar para a direita até que o ar 
se mova paralelamente às isóbaras na posição 2. O 
vento de gradiente na posição 3 está agora fluindo a 
uma velocidade constante, mas paralelo às isóbaras 
curvas. 
 Sabemos que um objeto tem uma 
aceleração quando muda sua velocidade ou sua 
direção (ou ambos). Portanto, o vento de gradiente 
fluindo em torno do centro de baixa pressão está 
sendo continuamente acelerado porque está 
mudando continuamente sua direção. Esta 
aceleração, chamada de aceleração centrípeta, tem 
direção que forma um ângulo reto com o vento, 
apontando para o centro de baixa pressão. 
 Lembre-se que, pela segunda Lei de 
Newton, se um objeto está acelerando, deve existir 
uma força resultante agindo sobre ele. Neste caso, 
a força resultante sobre o vento deve ser dirigida na 
direção do centro da baixa, de tal modo que o ar 
continuará seu movimento anti-horário em um 
movimento circular. Esta força dirigida para o centro 
é chamada de força centrípeta e resulta de uma falta 
de balanço entre a força de Coriolis e a força do 
gradiente de pressão. 
 Observe novamente a posição 3 da Figura 
6.17a e veja que a força do gradiente de pressão 
(FGP) é maior do que a força de Coriolis (FC) 
dirigida para fora do sistema. A diferença entre 
essas forças – a força resultante – é a força 
centrípeta dirigida para o centro do sistema. Na 
Figura 6.17b, o vento flui no sentido horário em torno 
do centro de alta pressão. Para manter o vento 
girando em torno do círculo, a força de Coriolis 
dirigida para o centro deve ser maior do que a 
magnitude da força do gradiente de pressão dirigida 
para fora do sistema, de tal modo que a força 
centrípeta (a força resultante) está dirigida para 
dentro. 
 No hemisfério sul, a força do gradiente de 
pressão inicia o movimento do ar e a força de 
Coriolis o desvia para a esquerda, fazendo com que 
o vento flua no sentido horário em torno das baixas e 
no sentido anti-horário em torno das altas. Isto 
significa que os ventos em altitude nas latitudes 
médias do hemisfério sul fluirão de leste para oeste? 
Isso será respondido mais à frente. 
 
Ventos em Superfície 
 
Os ventos em cartas de superfície não fluem 
exatamente paralelamente às isóbaras; em vez 
disso, cruzam as isóbaras, movendo-se das altas 
para as baixas pressões. O ângulo no qual os 
ventos cruzam as isóbaras varia, mas em média é 
cerca de 300. A razão para isso acontecer é o atrito. 
 Na Figura 6.18a, o vento em altitude está 
fluindo em um nível acima do atrito causado pelo 
solo. A este nível (tipicamente acima de 1000m) o 
vento é aproximadamente geostrófico e flui 
paralelamente às isóbaras com a força do gradiente 
de pressão à sua esquerda equilibrada pela força de 
Coriolis à sua direita. Junto à superfície da terra, 
entretanto, o mesmo gradiente de pressão não 
produzirá a mesma velocidade do vento e o vento 
não fluirá na mesma direção como ele faz em níveis 
mais altos. 
 Perto da superfície, o atrito reduz a 
velocidade do vento, que por seu turno reduz a força 
de Coriolis. Conseqüentemente, a fraca força de 
Coriolis não mais vai equilibrar a força do gradiente 
de pressão e o vento fluirá cruzando as isóbaras na 
direção das baixas pressões. A força do gradiente 
de pressão agora é equilibrada pela soma da força 
de atrito com a força de Coriolis. Portanto, no 
hemisfério norte encontramos vento à superfície 
fluindo no sentido anti-horário e para dentronos 
sistemas de baixa; o vento fluirá no sentido horário e 
no sentido para fora nas altas pressões (Figura 
6.18b). 
 No hemisfério sul, o vento flui no sentido 
horário e para dentro em torno das baixas em 
superfície e no sentido anti-horário e para fora em 
torno dos sistemas de altas pressões. Veja a carta 
de superfície e o movimento do vento para o 
hemisfério sul (Figura 6.19). 
 
Ventos e o Movimento Vertical 
 
Até agora vimos que os ventos em superfície fluem 
convergindo para o centro de baixa pressão e 
divergindo em torno do centro de alta pressão. Na 
medida que ele converge para o centro da área de 
baixa pressão (Figura 6.20), ele tem que ir para 
algum lugar. Como o ar que converge não pode 
penetrar no solo, ele sobe vagarosamente. Acima 
da baixa em superfície (em torno de 6.000 metros) o 
ar começa a divergir para compensar a convergência 
do ar em superfície. Assim que o fluxo de ar 
divergente em altos níveis equilibra o fluxo 
convergente de ar na superfície, a pressão no centro 
da baixa não muda. Entretanto, a pressão à 
superfície mudará se o fluxo divergente em ar 
superior e a convergência em superfície não 
estiverem em equilíbrio. Por exemplo, se a 
divergência em altos níveis exceder a convergência 
em superfície, a pressão no centro da baixa irá 
decrescer, e as isóbaras em torno da baixa ficarão 
mais próximas umas das outras. Este processo 
aumenta o gradiente de pressão (e, portanto, a força 
do gradiente de pressão) o que, por seu lado, 
aumenta o vento em superfície. 
 O vento em superfície se move para fora do 
centro de alta pressão (diverge). Para substituir o ar 
que sai em superfície, o ar nos níveis mais acima 
convergem e descem vagarosamente (Figura 6.20). 
Novamente, na medida que o ar que converge 
equilibra o ar que diverge em superfície, a pressão 
no centro da alta não vai mudar. (A convergência e a 
divergência do ar são muito importantes no 
desenvolvimento e no enfraquecimento dos sistemas 
de pressão à superfície e serão analisadas em maior 
profundidade no capítulo 8). 
 A taxa na qual o ar ascende acima da baixa 
pressão ou descende sobre a alta pressão é 
pequena quando comparada ao vento na horizontal e 
que giram em torno destes sistemas. Em geral, os 
movimentos verticais são da ordem de uma polegada 
por segundo, ou cerca de uma milha por dia. 
 A pressão decresce rapidamente com a 
altitude, portanto existe uma forte FGP apontando 
para cima. Por que o ar não escapa para o espaço? 
 O ar não se perde para o espaço porque há 
um balanço quase perfeito da FGP com a força da 
gravidade que aponta para baixo. Quando essas 
duas forças estão em equilíbrio perfeito, diz-se que o 
ar está em equilíbrio hidrostático. Quando o ar 
está em equilíbrio hidrostático, não existe força 
resultante atuando sobre ele e, portanto, não existe 
aceleração líquida. Na maior parte das vezes a 
atmosfera se aproxima do balanço hidrostático, 
mesmo quando o ar se eleva ou descende 
vagarosamente com velocidades constantes. 
Entretanto, isto não acontece em tempestades 
severas e tornados, onde o ar mostra apreciáveis 
acelerações verticais. De qualquer maneira, isso 
ocorre sobre distancias verticais relativamente 
pequenas, considerando a extensão vertical total da 
atmosfera. 
 
Medidas e Determinação do 
Vento 
 
Caracterizamos o vento através de sua direção, 
velocidade e de suas rajadas. Porque o ar é 
invisível, nós não podemos ver o vento, mas sim as 
coisas que são movidas por ele. Podemos, então, 
determinar a direção do vento olhando o movimento 
dos objetos na medida que o ar passa por eles. Por 
exemplo, o movimento das folhas, a direção da 
fumaça perto do solo e o movimento das bandeiras 
nos mastros podem indicar a direção do vento. Em 
presença de uma brisa suave, um método fácil e 
efetivo para determinar a direção do vento é erguer 
um dedo molhado no ar. A umidade vai evaporar 
rapidamente do lado da direção de onde vem o 
vento, resfriando a pele. 
Já sabemos que a direção do vento é o 
sentido de onde vem o vento – um vento de norte 
significa que ele flui de norte para sul. Perto de 
grandes corpos de água ou em lugares 
montanhosos, a direção do vento pode ser expressa 
de outra maneira. Por exemplo, o vento fluindo da 
água para a terra é denominado de brisa marítima, 
enquanto que o vento que flui da terra para o mar é 
denominado de brisa terrestre (Figura 6.21). O ar 
movendo-se montanha à cima é chamado de brisa 
de vale; e o ar movendo-se montanha à baixo é 
chamado de brisa de montanha . A direção do 
vento pode ser dada em graus (os 3600 de um 
círculo). Essas direções são expressas pelos 
números mostrados na Figura 6.22. Por exemplo: 
uma direção de 3600 significa vento de norte; um 
vento de leste tem direção de 900; um vento de sul 
tem direção de 1800; e o vento calmo é expresso 
com direção zero. É comum expressar a direção do 
vento em ponto da rosa dos ventos, tais como N, 
NW, NE e assim pó diante. 
 
A Influência dos Ventos Predominantes 
– em muitos locais, os ventos fluem mais 
freqüentemente de uma direção do que de outras. 
Vento predominante é o nome dado à direção do 
vento mais freqüentemente observada durante um 
período de tempo. Os ventos predominantes podem 
afetar grandemente o clima de uma região. Por 
exemplo, a nebulosidade, os nevoeiros e a 
precipitação são mais freqüentes quando os ventos 
predominantes são de vale (sobem a montanha) do 
que quando os ventos predominantes na região são 
de montanha (descem a montanha). Quando os 
ventos predominantes vêm do mar no verão eles 
carregam umidade, ar mais frio e nevoeiro para a 
região costeira, enquanto ventos predominantes 
vindos do continente carregam ar mais seco e mais 
quente para os mesmos locais. 
 No planejamento de cidades, o vento 
predominante pode ajudar a decidir onde devemos 
construir os centros industriais e as fábricas. 
Naturalmente devem ser construídos de tal modo 
que os ventos não carreguem poluentes para a área 
povoada. As pistas principais dos aeroportos devem 
ser alinhadas com o vento predominante da região 
para facilitar o pouso e decolagem das aeronaves. 
Em lugares altos os ventos fortes predominantes 
podem envergar e fixar os galhos das árvores na 
direção para onde fluem os ventos, produzindo 
“arvores com galhos esculpidos” como os mostrados 
na Figura 6.23. 
 O vento predominante pode ser um fator 
significativo na construção das casas. A metade 
nordeste dos Estados Unidos tem vento 
predominante de noroeste durante o inverno e de 
sudoeste durante o verão. Deste modo, as casas 
construídas no nordeste dos Estados Unidos devem 
ter janelas viradas para sudoeste para fornecer 
ventilação durante o verão e poucas, ou nenhuma, 
viradas para noroeste sujeitas aos frios ventos de 
inverno. O lado noroeste das casas deve ser isolado 
e protegido por quebra-ventos (por exemplo, 
barreiras de árvores). 
 O vento predominante pode ser representado 
por uma rosa dos ventos, que indica a porcentagem 
de tempo que o vento flui de uma determinada 
direção. Podem ser barras saindo do centro do 
círculo apontando na direção do vento tendo 
comprimento que indica a porcentagem de tempo 
que o vento esteve naquela direção (ver Figura 6.24). 
 
Instrumentos que Medem o Vento – Um 
instrumento muito antigo, mas muito útil, para a 
determinação da direção do vento é o catavento. A 
maioria dos cataventos é constituída de uma seta 
longa com uma cauda, que pode se mover 
livremente em torno de um mastro vertical (Figura 
6.25). A seta sempre aponta para o vento e, 
portanto, dá sempre a sua direção. Nos aeroportos 
é usada perto das pistas uma espécie de bolsa 
alongada em forma de cone aberta em ambos os 
lados de tal modo que ela se estende 
horizontalmente na medida que o vento passa 
através dela.Este instrumento permite ao piloto 
saber a direção do vento junto à pista quando está 
se aproximando. Este tipo de instrumento é 
chamado no Brasil de biruta. 
 O instrumento que mede a velocidade do 
vento é o anemômetro. A maioria dos 
anemômetros é constituída com três (ou mais) 
conchas hemisféricas (anemômetros de conchas) 
montadas em um suporte vertical. O vento faz as 
conchas girarem. A taxa na qual elas giram é 
diretamente proporcional à velocidade do vento. O 
giro das conchas geralmente é transmitido por um 
sistema de engrenagens até um mostrador que 
transforma o movimento em leitura de velocidade do 
vento. 
 Existem instrumentos feitos para medir 
tanto a intensidade como a direção do vento, como o 
mostrado na Figura 6.26. Seu formato faz com que 
as pás sempre estejam voltadas para a direção do 
vento. 
 Os instrumentos descritos até agora são 
instalados junto ao solo e só fornecem a direção e a 
velocidade do vento em locais particulares. O vento, 
no entanto, é muito influenciado pelas condições 
locais, tais como a presença de edifícios, árvores, 
etc. Além disso, a velocidade do vento aumenta 
muito com o aumento da altitude sobre o solo. 
Existem, portanto, normas para a instalação dos 
anemômetros, de tal modo que fiquem distante de 
obstáculos em alturas que forneçam um valor 
representativo do vento que possa ser comprado 
com outras observações. Para fins sinóticos os 
anemômetros devem estar a 10 m do solo. 
 Informações do vento são obtidas também 
durante observações efetuadas por 
radiossondagens. Um balão levando uma 
radiossonda (instrumento desenhado para fazer 
medidas verticais de temperatura, pressão e 
umidade) ascende desde a superfície e um 
equipamento adequado no solo, acompanha sua 
trajetória medindo sua distância do ponto de 
observação e os ângulos horizontais e verticais. A 
partir destas informações, um computador determina 
e imprime os perfis verticais do vento desde a 
superfície até o nível em que o balão estourar, 
tipicamente na estratosfera, por volta de 30 
quilômetros. 
Em regiões remotas do mundo onde as 
observações de ar superior são raras, os satélites 
têm sido usados para se obter a direção e a 
intensidade do vento. As observações mais úteis 
têm sido fornecidas pelos satélites de órbitas 
geoestacionárias posicionados sobre locais 
específicos. Os satélites observam o movimento 
das nuvens. A direção deste movimento mostra a 
direção do vento e a distância percorrida pela nuvem 
durante um certo intervalo de tempo indicam a 
velocidade do vento. 
 Mais recentemente o radar Doppler tem sido 
empregado para obter um perfil vertical de velocidade 
e direção do vento até alturas de 10 km acima do 
solo. Tal perfil é chamado de sondagem do vento, e 
o radar, de perfilador de vento. O radar Doppler é 
como um radar convencional que emite pulsos de 
radiação em microondas que são refletidas por um 
alvo, neste caso as irregularidades na temperatura e 
umidade causadas pela turbulência associada aos 
vórtices que se movem junto com o vento. O radar 
Doppler trabalha com o princípio de que quando os 
vórtices se aproximam ou se afastam da antena 
receptora, o pulso que retorna terá freqüências 
diferentes. Este tipo de perfilador que usa o radar 
Doppler é tão sensível que ele pode transferir de 
volta energia destes vórtices em uma configuração 
vertical com valores de direção e velocidade do 
vento. 
 
Resumo 
 
Este capítulo nos deu uma visão de como e porque 
os ventos fluem. Em altitude onde existem 
variações de temperatura, ocorre uma mudança 
correspondente de pressão. A diferença na pressão 
estabelece uma força, a força do gradiente de 
pressão (FGP), que inicia o movimento do ar na 
direção das altas para as baixas pressões. 
 Na medida em que o ar é colocado em 
movimento, a força de Coriolis desvia o ar em 
movimento para a direita de seu curso pretendido no 
hemisfério norte e para a esquerda no hemisfério sul. 
Acima da camada de atrito, o vento desvia-se o 
suficiente para fluir paralelamente às isóbaras ou 
linhas de contorno. Quando o vento flui em uma 
trajetória retilínea, e existe um equilíbrio entre a força 
do gradiente de pressão e a força de Coriolis, o 
vento é chamado de geostrófico. Quando o vento flui 
paralelamente às isóbaras (ou linhas de contorno) 
curvilíneas, o vento é chamado de vento de 
gradiente. 
 A interação das forças faz com que os 
ventos no hemisfério norte girem no sentido horário 
em torno de regiões de altas pressões e no sentido 
anti-horário em torno de áreas de baixas pressões. 
No hemisfério sul, o vento flui no sentido anti-horário 
em torno das altas e no sentido horário em torno das 
baixas. O efeito do atrito é diminuir a intensidade do 
vento. Isso faz com que o ar na superfície flua 
cortando as isóbaras das altas pressões na direção 
das baixas pressões. Conseqüentemente, em 
ambos os hemisférios, o vento em superfície diverge 
dos centros de altas pressões e converge para os 
centros de baixas pressões. 
 No final do capítulo foram revisados os 
métodos e os instrumentos usados para determinar 
a velocidade e a direção do vento. 
 
Termos Chaves 
 
Os seguintes termos foram listados na ordem em que aparecem no texto. Defina cada um. Isto o ajudará a 
revisar o material apresentado neste capítulo. 
 
Pressão atmosférica 
Milibar 
Hectopascal 
Pressão atmosférica padrão 
Barômetro 
Barômetro de mercúrio 
Barômetro aneróide 
Pressão ao nível da estação 
Pressão ao nível médio do mar 
Isóbara 
Anticiclone 
Ciclone de latitude média 
Carta isóbarica 
Linhas de contorno 
Isoípsas 
Crista 
Cavado 
Gradiente de pressão 
Força do gradiente de pressão 
Força de Coriolis 
Vento geostrófico 
Vento de gradiente 
Equilíbrio hidrostático 
Brisa marítima 
Brisa terrestre 
Vento predominante 
Rosa dos ventos 
Catavento 
Anemômetro 
Anemômetro de conchas 
Biruta 
Perfilador de vento 
 
 
Questões de Revisão 
 
1. (a) Explique porque a pressão atmosférica sempre diminui com o aumento da altitude. 
 (b) Por que a pressão do ar diminui mais rapidamente em uma coluna de ar frio? 
2. Qual é a pressão atmosférica padrão em milibares, em hectopascais, em centímetros de mercúrio e 
em polegadas de mercúrio? 
3. Uma pressão ao nível do mar de 1040 milibares seria considerada alta ou baixa? 
4. De que maneiras um barômetro aneróide difere de uma brômetro de mercúrio? 
5. Explique como a pressão ao nível do mar difere da pressão ao nível da estação. 
6. O que são isóbaras? 
7. (a) Defina o termo gradiente de pressão. 
 (b) O que significa um alto gradiente de pressão? 
8. Qual é o nome da força que inicialmente causa o movimento do ar? 
9. Explique porque, em um mapa, isóbaras próximas umas das outras produzem ventos fortes, e 
isóbaras afastadas umas das outras produzem ventos fracos. 
10. O que a força de Coriolis faz com o movimento do ar 
(a) no hemisfério Norte? 
(b) no hemisfério Sul? 
11. Explique como cada um dos fatores seguintes influencia a força de Coriolis: 
 (a) velocidade do vento; 
 (b) latitude. 
12. O que é um vento geostrófico? 
13. Quais são as forças que afetam o movimento horizontal do ar? 
14. Descreva como o vento flui em torno de áreas de alta pressão e áreas de baixa pressão em altitude e 
próximo à superfície (a) no hemisfério Norte; e (b) no hemisfério Sul. 
15. Se as nuvens estão se movendo de norte para sul, o centro de baixa pressão em altitude estaria a 
leste ou a oeste de você? 
16. Por que em uma carta de superfície, o vento tende a cruzar as isóbaras e fluir das altas para as baixas 
pressões? 
17. Já que existe sempre uma força do gradiente de pressão direcionada para cima, porque o ar não 
escapa para o espaço? 
18. Quais as maneiras que você conhece para determinar a velocidade e a direçãodo vento? 
19. A direção de um vento em altitude é relatada como sendo de 225o. De que direção (na rosa-dos-
ventos) o vento está soprando? 
20. Explique como uma rosa dos ventos pode ser usada para a determinação do vento predominante. 
 
 
 
Figura 6.1 - Modelo da atmosfera onde a densidade do ar permanece constante com a altura. A pressão do ar 
na superfície está relacionada com o número de moléculas acima deste nível. Quando se adiciona ar a esta 
coluna, mantendo a mesma temperatura, a pressão na superfície aumenta. Quando se retira ar, a pressão 
diminui. 
 
 
 
 
 
Figura 6.2 – Necessita-se de uma coluna menor de ar frio para exercer a mesma pressão do que uma longa 
coluna de ar aquecido. Por isso, ar frio em altos níveis está associado com baixas pressões e ar quente em 
altos níveis está associado com altas pressões. A diferença de pressão em cima cria uma força que faz o ar 
se mover da região de pressão mais alta para a região de pressões mais baixas. A remoção do ar da coluna 2 
causa uma queda de pressão na superfície, enquanto que a adição de ar na coluna 1 faz com que a pressão 
na superfície aumente. 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 6.5 – Barômetro aneróide. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 6.4 – Barômetro de mercúrio. A 
altura da coluna de mercúrio é a medida da 
pressão atmosférica. 
 
 
Figura 6.6 – Barógrafo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 6.7 – O diagrama superior (a) mostra quatro cidades (A, B, C e D) com várias altitudes acima do nível 
do mar, todas com diferentes pressões ao nível da estação. O diagrama do meio (b) representa a pressão ao 
nível médio do mar em quatro estações plotadas em uma carta de superfície. O diagrama inferior (c) mostra as 
isóbaras desenhadas na carta (linhas escuras) em intervalos de 4 mb. 
 
 
Figura 6.8 – (a) Carta de superfície mostrando áreas de altas e baixas pressões. As linhas sólidas são 
isóbaras e as setas representam a direção do vento. (b) Carta de ar superior (para o mesmo dia da carta de 
superfície) do nível de 500 mb, que está a cerca de 5600 metros acima do nível do mar. As linhas sólidas são 
linhas de contorno ou isoípsas em metros. As setas mostram a direção do vento. O comprimento das setas é 
uma representação relativa da velocidade do vento. 
 
 
 
Figura 6.9 – Quanto mais alto o nível da 
água, maior a pressão do fluido no fundo 
do tanque A e maior a força resultante 
dirigida para a região de menor pressão 
no fundo do tanque B. A força resultante 
faz a água se mover do tanque A para o 
tanque B. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 6.10 – O gradiente de pressão entre os pontos 1 e 2 é de 
4 milibares por 100 quilômetros. A força resultante dirigida para 
da alta para a baixa pressão é a força do gradiente de pressão 
(FGP). 
 
 
 
Figura 6.11 – Quanto mais próximas as 
isóbaras, maior o gradiente de pressão. 
Quanto maior o gradiente de pressão, 
mais intensa é a força do gradiente de 
pressão (FGP). As setas representam a 
grandeza relativa da força, que é sempre 
dirigida das altas para as baixas 
pressões. 
 
 
 
Figura 6.12 – Na plataforma A que não gira, a bola 
arremessada se move em uma trajetória retilínea. Na 
plataforma B, que gira no sentido ainti-horário, a bola 
continua a se mover segundo uma reta. Entretanto, a 
plataforma está girando enquanto a bola se desloca; 
deste modo para alguém na plataforma B, a bola parece 
ter se desviado para a direita do alvo pretendido. 
 
 
 
 
 
Figura 6.13 – Exceto no equador, um objeto se movendo livremente parecerá desviar de seu alvo na medida em 
que a Terra gira embaixo dele. O desvio (força de Coriolis) é maior nos pólos e decresce até zero na direção 
do equador. 
 
 
 
Figura 6.14 – Acima da camada de atrito, o ar inicialmente em repouso irá acelerar até fluir paralelamente às 
isóbaras, com uma velocidade estável, quando a força do gradiente de pressão (FGP) equilibrar a força de 
Coriolis (FC). O vento fluindo nestas condições é chamado de vento geostrófico. 
 
 
Figura 6.15 – As isóbaras numa carta de ar superior são como as margens de um rio. Quando elas estão 
muito espaçadas, o fluxo é mais lento; quando elas estão mais próximas, o fluxo é mais forte e rápido. O 
aumento na velocidade do vento na carta resulta na intensificação da força de Coriolis (FC), que equilibra a 
intensa força do gradiente de pressão FGP). 
 
Figura 6.16 – Carta de altitude mostrando a direção e velocidade do vento. As linhas da carta representam 
linhas de contorno ou isoípsas. 
 
 
Figura 6.17 – Ventos e forças atuantes em trono de áreas de baixas e altas pressões acima da camada de 
mistura no hemisfério norte. 
 
 
Figura 6.18 – O efeito da camada de atrito é diminuir a velocidade do vento, perto do solo, fazendo o vento 
cruzar as isóbaras e fluir na direção da baixa pressão. Este fenômeno produz um fluxo convergente em torno 
das baixas pressões e um fluxodivergente em torno das altas pressões. 
 
 
Esta carta de ar superior é traçada baseando-se em observação de nuvens. As nuvens em altos níveis 
movendo-se de sudoeste (a) indicam as isóbaras e (b) os ventos em altos níveis. Quando estendida 
horizontalmente, a carta de ar superior aparece como em (c), onde a baixa pressão está a noroeste e a alta 
pressão à sudeste. 
 
 
 
Carta de ar superior que se estende para ambos os hemisférios. As linhas sólidas pretas na carta são 
isóbaras. 
 
 
 
Parte da fazenda na Califórnia que tem 7000 turbinas de vento . 
 
Figura 6.19 – Carta de superfície mostrando as isóbaras e o vento em 20 de dezembro de 1971, na América do 
Sul. A caixa à direita mostra o fluxo idealizado do ar em torno de sistemas de pressão em superfície no 
hemisfério sul. 
 
 
Figura 6.20 – Ventos e movimento vertical do ar associados às baixas e altas pressões no hemisfério norte. 
 
 
Figura 6.21 – A brisa marítima flui do mar para o continente enquanto a brisa terrestre flui do continente para o 
mar. 
 
Figura 6.22 – A direção do vento pode ser expressa em graus em torno de um círculo. 
Figura 6.23 – O efeito de um vento predominante forte 
em uma região pode ser o de esculpir as folhas das 
árvores como se fossem bandeiras. 
 
 
 
Figura 6.24 – Esta rosa dos ventos representa a 
porcentagem do tempo que o vento flui a partir de 
diferentes direções em um dado lugar durante o mês 
de janeiro nos últimos dez anos. O vento 
predominante é de NW e a direção com menor 
freqüência de ventos é de NE. 
 
 
Figura 6.25 – Catavento e anemômetro de conchas. 
 
Figura 6.26 – Anemômetro.