Apostila_Capitulo_11_Vento

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Apostila de Meteorologia Básica - IF 111 – 2013 – DCA/IF/UFRRJ 
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CAPÍTULO 11. VENTO 
 
Ednaldo Oliveira dos Santos 
Rafael Coll Delgado 
 
11.1. Introdução 
 
A atmosfera se movimenta em resposta a diferenças de pressão atmosférica entre 
duas regiões distintas. A causa principal do aparecimento de pressões diferentes é a 
incidência e absorção da radiação solar de maneira distinta nas duas regiões. Na 
macroescala, pela posição relativa entre a Terra e o Sol e a declinação solar, os raios 
solares são mais intensos e mais absorvidos na região Equatorial em relação aos Pólos. 
Essa diferença em disponibilidade de energia gera superfícies mais aquecidas nas 
regiões intertropicais (Pereira et al., 2007). 
Sabe-se que o ar é um fluido cujas características resultam em expansão 
volumétrica à medida que a temperatura aumenta. Isto significa que um volume de ar 
mais quente é menos denso que o mesmo volume de ar mais frio. Ar menos denso tende 
ascender, exercendo menos força sobre a superfície. A força vertical exercida pela 
atmosfera sobre a superfície terrestre é denominada de pressão atmosférica como 
definido no Capítulo 10. 
Como mencionado anteriormente, a verticalidade da atmosfera é mais expandida 
na região do Equador e mais contraída nos Pólos. A parte ensolarada da Terra (dia) 
também tem atmosfera mais espessa que a parte escurecida (noite). A espessura da 
atmosfera varia continuamente ao redor da Terra. Portanto, a região Equatorial sempre 
apresenta menor pressão atmosférica que os Pólos. É por esse motivo que, na superfície, 
as massas frias (alta pressão) sempre avançam para as regiões mais aquecidas (baixa 
pressão). Em altitude, a circulação é no sentido contrário, formando uma célula. Essa 
movimentação redistribui a energia em excesso no Equador para as regiões polares. 
Portanto, define-se vento como sendo deslocamentos de ar na horizontal e na 
vertical, originários de gradientes de pressão (Alta Pressão para Baixa Pressão). O 
movimento do ar é governado pela 2ª Lei de Newton. A força que origina o vento, 
decorrente de diferenças de pressão, é denominada força do gradiente de pressão. A 
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velocidade e a direção dos ventos são determinadas pela variação espacial e temporal do 
balanço de energia na superfície terrestre, que causa variações no campo de pressão 
atmosférica, gerando os ventos (Pereira et al., 2007). 
A velocidade do vento é afetada, também, pela rugosidade da superfície 
(rugosidade aerodinâmica) e pela distância vertical acima da superfície em que ela é 
medida. Quanto mais próximo da superfície, maior o efeito do atrito imposto pelo 
terreno, desacelerando o movimento e diminuindo a velocidade de deslocamento do ar. 
Essa força é denominada força de atrito e atua no sentido contrário a do vento, ou seja, 
para diminuir a sua velocidade. 
O bloqueio imposto pela superfície faz com que “bolhas de ar” de maior 
velocidade se desloquem para baixo gerando um impulso repentino no ar próximo a 
superfície. A esse aumento brusco na velocidade do vento denomina-se de rajada. 
A direção dos ventos é resultante da composição das forças atuantes (gradiente 
de pressão, atrito, Coriolis), mas o relevo predominante na região também afeta a 
direção próximo à superfície. O ar se deslocando sobre uma região de relevo acidentado 
gera ondas de montanha devido à força de gravidade. 
Em altitude, a atmosfera flui livremente, sem obstáculos, ou seja, sem a presença 
da rugosidade da superfície, e os ventos têm grande velocidade horizontal (praticamente 
não há atrito). À medida que se aproxima da superfície a velocidade do vento diminui 
rapidamente em consequência da força de atrito próxima a superfície (efeito da 
rugosidade aerodinâmica). Assim, junto à superfície, o deslocamento da atmosfera é 
dificultado pela irregularidade do relevo (árvore, plantações, cidades, etc.). Quanto mais 
rugosa for a superfície maior será sua influência sobre os regimes de ventos. 
Consequentemente, a velocidade é menor junto à superfície, mas a presença dos 
obstáculos cria redemoinhos (vórtices) que são proporcionais ao seu tamanho. A 
ocorrência de redemoinhos caracteriza escoamento turbulento (caótico). Por exemplo, 
uma cidade cria mais turbulência com seus arranha-céus que uma floresta; mas esta cria 
mais turbulência que um canavial, e assim sucessivamente. Essa turbulência é de origem 
mecânica. 
 
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11.2. Características do Vento 
 
Como visto anteriormente, à medida que a radiação solar incide a superfície e 
essa se aquece, resulta numa força de flutuação térmica, que propicia o aparecimento 
dos ventos. Esse deslocamento vertical interfere com o deslocamento horizontal da 
atmosfera aumentando o movimento caótico. Essa turbulência é de origem térmica e a 
atmosfera é dita instável. 
Acontece que nas horas mais frias do dia a força de flutuação térmica inibe o 
desenvolvimento vertical, suprimindo a turbulência. Nestas condições a atmosfera está 
estável. Portanto, a contribuição térmica pode ser tanto no sentido de aumentar 
(condição instável) como de reduzir (condição estável) a turbulência. Por exemplo, esse 
fato tem grande importância agronômica, pois os defensivos agrícolas devem ser 
aplicados nas horas de menor turbulência possível para permitir que tais produtos se 
depositem sobre a área alvo. É por esse motivo que a aplicação aérea sempre é feita na 
madrugada, um pouco antes do nascer Sol (hora mais fria do dia), para se evitar o 
espalhamento de produto (tóxico) para fora da área de aplicação (Pereira et al., 2007). 
O vento é uma grandeza vetorial, e como tal pode ser representada por um vetor, 
possuindo um módulo, sentido e direção (Figura 11.1). As componentes do vento são 
denominadas de vento zonal (escoamento na direção oeste-leste) e vento meridional 
(escoamento na direção norte-sul). 
 
Figura 0.1. Exemplo mostrando a variação do vetor vento no Brasil. Fonte: 
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:VentosBrasil.png. 
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Outro aspecto interessante da estrutura dos ventos é que a direção muda à 
medida que se afasta da superfície. Esse fenômeno é devido ao decréscimo do atrito 
com altura. Logo, a força de Coriolis vai mudando a direção do vento conforme o atrito 
diminui. A força de Coriolis desvia o vento para a direita de seu curso no Hemisfério 
Norte e para a esquerda no Hemisfério Sul. A força de Coriolis age em ângulos retos em 
relação ao vento, somente influenciando sua direção e nunca intensidade (Ahrens, 
2005). Plotando-se a direção do vento em cada altura obtém-se uma espiral, chamada 
de espiral de Ekman (Figura 11.2). Esse mesmo fenômeno ocorre com correntes 
marítimas com velocidades maiores próximas à superfície e menores no fundo dos 
oceanos. Assim, há um acoplamento entre correntes marítimas e circulação atmosférica. 
 
Figura 0.2. Estrutura da Camada Limite Planetária, mostrando a camada de Ekman. 
Fonte: http://www7.uc.cl/sw_educ/contam/atm/atm03.htm. 
O centro de uma massa aquecida possui baixa pressão (Capítulo 10). Ao se 
afastar do seu centro a pressão vai aumentando. A tendência natural é de o vento 
convergir em direção ao centro de baixa pressão; ou seja, um centro de baixa pressão é 
uma região de convergência de ventos. 
Em virtude da influência da força de Coriolis, que atua perpendicularmente à 
direção dos ventos, a direção final dos ventos passa a ser oblíqua às isóbaras e no 
sentido horário no Hemisfério Sul e anti-horária no Hemisfério Norte, caracterizandouma circulação ciclônica. Portanto, no Hemisfério Sul, os ciclones (baixa pressão) têm 
circulação no sentido horário. Tornados e furacões têm circulação desse tipo. Os 
furacões, por serem fenômenos de grande escala, aparecem nitidamente nas imagens 
dos satélites meteorológicos, mostrando o sentido de sua circulação, trajetória, e 
velocidade de deslocamento. 
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Um centro de alta pressão, ou seja, um centro de divergência de vento tem 
circulação anti-horária no Hemisfério Sul e horária no Hemisfério Norte, caracterizando 
um anticiclone. Num anticiclone os gradientes de pressão não são tão elevados como 
num ciclone, daí as menores velocidades de ventos associados ao primeiro em relação 
ao segundo. 
 
11.2.1 – Velocidade do Vento 
 
A velocidade do vento expressa a distância percorrida pelo vento em um 
determinado intervalo de tempo. É medida a 10 m de altura (para fins meteorológicos) 
ou 2 m (para fins agronômicos). 
Normalmente é expressa em metros por segundo (m/s), quilômetros por hora 
(km/h) ou knots (kt) conforme as relações matemáticas abaixo: 
1 kt = 0,514 m/s ou 1 m/s = 1,944 kt 
1 m/s = 3,6 km/h ou 1 km/h = 0,278 m/s 
Além disso, a velocidade do vento aumenta exponencialmente com a altura. Isso 
se dá em função da redução do atrito conforme o escoamento se distancia da superfície 
(Figura 11.3). 
 
Figura 0.3. Relação do Vento com a altura acima da superfície. Fonte: Sentelhas & 
Angelocci (2012). 
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Um determinado valor da velocidade do vento é característico da altura que 
ocorreu a medição. Algumas vezes é necessário converter a velocidade do vento medida 
em uma altura para outra altura. Em vista disso, utiliza-se a seguinte equação abaixo: 
 
7
1
1
2
1
2
Z
Z
V
V







 (11.1) 
 
em que, V (m/s) é a velocidade do vento nos níveis 1 e 2, e Z (m) é a altura nos níveis 1 
e 2. Ressalta-se que o nível 2 sempre será aquele em que a velocidade do vento foi 
obtida na maior altura. 
 Para facilitar o referido cálculo pode-se usar a tabela abaixo. 
Tabela 11.1. Valores entre níveis diferentes de alturas e sua relação exponencial. 
 
 
11.2.2 – Direção do Vento 
 
Em Meteorologia, a direção do vento é indicada pela direção de onde o vento é 
proveniente, ou seja, “de onde ele vem”. A direção é expressa tanto em termos da 
direção de onde ele provém como em termos do azimute, isto é, do ângulo que o vetor 
da direção forma com o Norte geográfico local. Assim, um vento de sudeste (SE) terá 
um ângulo variando entre 112,5 e 157,5º. 
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A indicação da direção do vento é feita pelos pontos Cardeais (N, S, E, W) e/ou 
Colaterais (NE, NW, SE, SW), onde é conhecida pela Rosa-dos-Ventos (Figura 11.4). 
 
Figura 0.4. Rosa dos Ventos mostrando os pontos cardeais e colaterais. Fonte: 
http://todanovidade.com.br/ciencia/rosa-dos-ventos/. 
 
A direção predominante é aquela que ocorre com uma maior frequência. Cada 
localidade, durante o ano, possui diferentes direções predominantes que são decorrentes: 
 Posição do local em relação aos centros de pressão atmosférica; 
 Obstáculos naturais junto ao solo; 
 Relevo; 
 Proximidade do ambiente costeiro. 
O vento predominante é importante no planejamento das cidades, das áreas 
industriais, casas e aeroportos. 
 
11.3. Escala Espacial de Formação do Vento 
 
O vento, que é a atmosfera em movimento, se desloca de áreas de maior pressão 
(áreas mais frias) para áreas de menor pressão (áreas mais quentes) e quanto maior a 
diferença entre as pressões dessas áreas, maior será a velocidade. Em vista disso, o 
vento ocorre simultaneamente nas três escalas características da Meteorologia: Macro, 
Meso e Microescala. 
 
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11.3.1. Macroescala 
 
Nessa escala os ventos estão associados à circulação geral da atmosfera (CGA), 
sendo função dos gradientes de pressão. Apesar da variação temporal e espacial dos 
ventos sobre a superfície, é possível verificar certa tendência originando-se assim os 
ventos predominantes em cada faixa de latitude, como veremos a seguir. 
 
11.3.2. Mesoescala 
 
Os ventos oriundos da circulação geral modificam-se acentuadamente na escala 
de tempo e espaço devido ao aquecimento diferenciado, e consequente diferença de 
pressão, entre continentes e oceanos, entre grandes lagos, rios e as terras circundantes, 
configuração da encosta, sistema orográfico e topografia, variando diariamente ou 
sazonalmente. 
Os principais tipos de vento na mesoescala são: 
 Brisa Terrestre (noite) e Brisa Marítima (dia); 
 Brisa de Montanha ou Catabática (noite) e Brisa de Vale ou Anabática (dia); 
 Ventos Foehn ou Chinook. 
 
11.3.3. Microescala 
Nessa escala o processo é semelhante ao da mesoescala, porém, com menor 
magnitude do fenômeno. 
Exemplos desse tipo de contraste são: áreas ensolaradas e sombreadas; objetos 
com diferentes coeficientes de absorção de radiação solar; áreas irrigadas e não 
irrigadas, entre outras. 
Em resumo, os fatores da Macroescala são responsáveis pela formação dos 
ventos predominantes, enquanto que os fatores de mesoescala e de microescala têm 
influências na formação dos ventos locais. 
 
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11.4. Circulação Geral da Atmosfera (CGA) 
 
 
Na macroescala, os ventos de superfície estão associados à circulação geral da 
atmosfera, sendo função dos gradientes horizontais de pressão. Embora os campos de 
pressão e de ventos variem continuamente ao longo do tempo sobre a superfície, é 
possível verificar certa tendência, com ocorrência de faixas de alta e de baixas pressões. 
Na região do Equador existe uma faixa de baixas pressões, cujo centro fica, em média 
no ano, um pouco acima do círculo Equatorial. Em torno da latitude de 30
o
, nos dois 
hemisférios, existe uma faixa de altas pressões (latitude de Cavalos). Entre as latitudes 
de 60º e 70º, nos dois hemisférios, existe uma faixa de baixas pressões, e os Pólos 
constituem-se em centros de alta pressão (Figura 11.5). 
Entre as faixas de pressões descritas acima, formam-se células de circulação em 
macroescala. Os ventos formam-se devido às diferenças de pressão entre dois pontos, 
escoando no sentido de maior para o de menor pressão. Nas regiões de transição, o ar ou 
se eleva (baixa pressão) ou desce verticalmente (alta pressão), formando as células com 
ramo superior em sentido contrário ao da superfície. 
 
Figura 0.5. Representação Esquemática simplificada da circulação geral da Atmosfera. 
Fonte: Pereira et al. (2007). 
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O movimento de rotação da Terra faz com que os ventos sofram deflexão 
(desvio) em seu sentido, devido à força de Coriolis, como mostra o esquema abaixo: 
 
 
Assim, a força de Coriolis (F) modifica o sentido dos ventos, defletindo-os para 
a esquerda no hemisfério Sul, e para a direita no hemisfério Norte, originando-se assim 
os ventos predominantes em cada faixa de latitude: 
• Entre os Trópicos e o Equador: ALÍSIOS de NE (Hemisfério Norte) e de SE 
(Hemisfério Sul); 
• Entre os Trópicos e as Regiões Subpolares: Ventos de OESTE; 
• Regiões Polares: Ventos de LESTE. 
Nas regiões de transição das células de circulação, normalmente, ocorrem 
calmarias. Na região equatorial, onde os ventos Alísios dos dois hemisfériosconvergem, forma-se a Zona de Convergência Intertropical (ZCIT). Há também a 
formação da Zona de Convergência Extratropical (ZCET), onde ocorre a convergência 
dos ventos de leste e de oeste. 
• ZCIT - elevação do ar quente e úmido, pouco vento, formação de um cinturão 
de nuvens e chuva convectiva; 
• ZCET- encontro do ar frio e seco com ar quente e úmido, originando os 
sistemas frontais. 
 
 
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11.5. Circulação na América do Sul 
 
Devido à um gradiente horizontal de pressão, as massas de origem polar se 
movimentam em direção ao Equador, em direção aos centros de baixa pressão. A força 
de Coríolis muda a trajetória dessas massas para o oeste. A presença de massas quentes 
situadas sobre o continente resiste a essa tentativa de avanço das massas frias, 
deslocando-as para o oceano Atlântico. Algumas vezes as massas frias avançam 
rapidamente pela Cordilheira dos Andes deslocando a massa continental quente para 
norte e mesmo leste, chegando até a Amazônia ocidental. Esses avanços causam as 
chamadas “friagens” na Amazônia. Quando elas acontecem, significa que a massa de ar 
fria é muito forte, e geralmente provoca geada na região Sul e Sudeste. 
Essa circulação sul-norte é influenciada pela presença de um caudal de ventos 
fortes situados a cerca de 10 km de altitude (próximo a Tropopausa), e que flui 
continuamente de oeste para leste, oscilando ao redor do globo. Esse caudal descreve 
uma senóide, sendo denominado de corrente de jato (jet stream). A posição do jet 
stream varia continuamente com a radiação solar, fazendo com que as frentes frias 
avancem mais ou menos pelo continente. Algumas vezes a posição da corrente de jato 
bloqueia o avanço da massa fria, tornando-a estacionária sobre uma região por alguns 
dias, causando excessos de chuvas na região do bloqueio, e de estiagem nas áreas 
imediatamente acima dessa região. Isso explica as enchentes ora no Rio Grande do Sul e 
Santa Catarina, ora no Paraná e São Paulo, ora mais acima. 
Essa circulação geral é extremamente modificada por uma série de fatores ao 
longo do ano (presença de oceanos e continentes, rugosidade da superfície, entre 
outros), tendo grande variação temporal e espacial. Um exemplo disso seriam as 
modificações da circulação devido aos fenômenos El-Niño e La-Niña. 
 
11.6. Circulação e Ventos Locais 
 
A CGA, discutida no item anterior, modifica-se acentuadamente na escala de 
tempo e espaço, devido ao aquecimento diferenciado entre continentes e oceanos, 
configuração de encostas, sistemas orográficos e topografia. Assim, os ventos de 
superfície, que são função da circulação geral da atmosfera, podem ser modificados 
pelas circulações em menor escala, variando tanto diariamente como sazonalmente. 
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11.6.1. Brisas Terra-Mar 
 
Ocorrem devido às diferenças de temperatura e pressão entre a terra (Continente) e 
Mar (Oceano), na escala diária, formando uma célula de pequena circulação. Durante o 
período diurno ocorre a Brisa Marítima, sentido Mar-Terra, porque o Mar, demora mais 
para se aquecer (alto calor específico da água), torna-se um centro de alta, e a Terra ao 
se aquecer mais rapidamente (baixo calor especifico) torna-se um centro de baixa 
pressão, e faz com que o vento escoe do Mar para a Terra (Figura 11.6a). Mas durante a 
noite, o sentido da brisa muda sendo da Terra para o Mar (Brisa Terrestre), porque a 
Terra se resfria mais rapidamente do que as águas do Mar, invertendo os centros de alta 
e baixa pressão (Figura 11.6b). 
 
Figura 0.6. Representação esquemática das Brisas marítima (a) e terrestre (b). Fonte: 
http://www.estacao.iag.usp.br/didatico/index.php. 
 
Esse mecanismo existe, também, em escala anual (sazonal) que envolve oceano 
e continente, com circulação na superfície ocorrendo do oceano para o continente na 
estação quente (Verão), e o contrário na época fria (Inverno), constituindo as monções. 
A influência das monções é maior sobre o regime de chuvas do que sobre o de ventos, 
pelo transporte de vapor d’água do Oceano para o Continente. Embora os sistemas de 
monções ocorram em várias regiões os mais conhecidos são os do subcontinente 
Indiano até o sudeste asiático (oceano Índico), sendo que a agricultura dessa região 
depende da regularidade das chuvas, que têm efeito sazonal pronunciado. 
Deve ser ressaltado que a brisa terrestre e marítima não só ocorre em litorais, 
mas pode ocorrer perto de lagoas e rios de grande extensão. 
(a) (b) 
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11.6.2. Brisas de Montanha e de Vale 
 
Ocorrem devido às diferenças de temperatura entre pontos em distintas 
localizações do relevo. Durante o dia forma-se a Brisa de Vale (anabática), porque em 
virtude do aquecimento a tendência do ar é subir (Figura 11.7a). Durante a noite forma-
se a Brisa de Montanha (catabática), em decorrência do escoamento do ar frio, mais 
denso, para as baixadas (Figura 11.7b). 
 
Figura 0.7. Representação esquemática das Brisas de Vale (a) e de Montanha (b). Fonte: 
http://www.estacao.iag.usp.br/didatico/index.php. 
 
É muito comum quando o ar se desloca em direção ao topo da montanha, ele se 
condensa na forma de nuvens Cumulus. 
11.6.3. Vento Foehn ou Chinook 
 
São ventos fortes, quentes e secos, que se formam a sotavento das montanhas, 
escoando encosta abaixo (Figura 11.8). Esse fenômeno se dá em regiões montanhosas, 
onde o ar quente e úmido sobe pela encosta, resfriando-se em decorrência da diminuição 
de pressão e redução da temperatura com a altitude. Acima de um determinado nível 
ocorre condensação, havendo formação de nuvens, com ocorrência de chuva. Após 
atingir o topo da montanha, o ar desce pela outra encosta (sotavento) com baixa 
umidade, o que provoca um aquecimento maior do que o resfriamento da subida. 
Esse fenômeno é também chamado de “sombra de chuva”, pois os totais de 
chuva são maiores a barlavento em relação à sotavento. 
(a) (b) 
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Figura 0.8. Ventos Foehn ou Chinock. Fonte: Sentelhas & Angelocci (2012). 
 
11.7. Efeitos do Vento 
 
Em vista das escalas discutidas acima, o vento tem efeitos favoráveis e 
desfavoráveis, dependendo da circunstância de sua ocorrência, como veremos a seguir. 
 
11.7.1. Efeitos Favoráveis 
Entre os efeitos favoráveis destaca-se a atuação do vento como agente de 
transporte de algumas propriedades, tais como: 
 Distribuição de calor de regiões mais quentes para as mais frias; 
 Distribuição de vapor d’água de regiões mais úmidas para as mais secas; 
 Dispersão de gases e partículas suspensas no ar diminuindo suas concentrações, 
sendo muito importante no inverno; 
 Remoção de calor de plantas e animais durante as épocas quentes; 
 Remoção (renovação) de ar próximo às plantas mantendo o suprimento de CO2 
para as folhas durante a fotossíntese; 
 Dispersão de esporos, sementes, pólen, facilitando a diversificação das 
espécies; 
 Remoção de vapor d’água próximo às plantas, interferindo na taxa de 
transpiração. 
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11.7.2. Efeitos Desfavoráveis 
 
Ventos intensos e contínuos resultam em danos, pois causam: 
 Erosão eólica e deformação da paisagem; 
 Eliminação de insetos polinizadores; 
 Desconforto animal, devido à remoção excessiva de calor, fazendo com que 
o metabolismo fique acelerado para produzir calor e manter a temperatura 
corporal constante, diminuindo o ganho de peso; Deformação de plantas; 
 Abrasão de partículas do solo danificando tecidos vegetais; 
 Fissura dos tecidos vegetais pela agitação contínua, permitindo a penetração 
de microorganismos; 
 Desfolha por efeito mecânico do vento; 
 Aumento da transpiração, e caso as raízes não extraiam água do solo na 
mesma taxa haverá fechamento dos estômatos; 
 Fechamento dos estômatos resultará em queda na taxa de fotossíntese; 
 Para manter as taxas de transpiração e fotossíntese, a planta desenvolve 
sistema radicular profundo, o que resulta em redução do crescimento da 
parte aérea (nanismo); 
 Para minimizar a perda de água por transpiração a planta reduz a área foliar 
(folhas pequenas e em menor número) o que resulta em redução na taxa de 
fotossíntese; 
 Parte da energia armazenada (produzida) pela fotossíntese é destinada aos 
processos de reconstrução dos tecidos danificados, diminuindo, assim, a 
energia disponível para crescimento e desenvolvimento; 
 A agitação pelo vento acelera o metabolismo (respiração). 
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Segundo Pereira et al. (2007) em consequência do efeito desfavorável, em geral, 
plantas submetidas continuamente a ventos de 10 km/h ou mais, apresentam: 
 Redução no crescimento e atraso no desenvolvimento (Figura 11.9); 
 Internódios menores e em menor número; 
 Nanismo da parte aérea; 
 Menor diâmetro; 
 Menor número de folhas; 
 Folhas menores e mais grossas; 
 Menor número de estômatos por área foliar e estômatos menores, resultando 
em redução de produtividade. 
 
Figura 0.9. Efeito do vento sobre plantas de tomate. Fonte: Pereira et al. (2007). 
 
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11.7.3. Práticas Preventivas contra Efeitos Desfavoráveis do Vento 
 
 Escolha de Local 
 
Ao se instalar uma cultura, ou atividade agropecuária, dentro de uma 
propriedade agrícola, se possível, deve-se escolher as áreas da propriedade com menor 
incidência de ventos frios, contínuos e intensos. Nas regiões Sul e Sudeste devem-se 
evitar os terrenos com faces voltadas para o sul, sudeste e sudoeste, que são as faces 
onde a predominância de incidência é dos ventos de sudeste e também pelos ventos 
frios provenientes da entrada de frentes frias. No caso de abrigos zootécnicos, não deve 
ter portas ou janelas voltadas para o sul. 
Essas recomendações acima podem mudar em função da topografia do local. 
 Uso de Quebra-Ventos (QV) 
 
Os QV são estruturas físicas, altas que servem para reduzir a velocidade do 
vento a níveis suportáveis pelos seres vivos. Utiliza-se como QV plantas de porte maior 
do que aquelas que se quer proteger. Outras estruturas como telados (sombrite) e 
ripados também são utilizadas como QV. Os QV servem tanto para proteção vegetal 
como animal, e ajudam também na contenção de dunas, minimizando o processo de 
desertificação, principalmente em regiões planas. 
Os QV podem ser formados de vegetais ou artificiais (Figura 11.10): 
• Vegetais: utilizados para grandes áreas: 
 Temporário: plantas anuais ou semiperenes. Ex.: milho, sorgo, cana-de-açúcar, 
bananeira, capim. 
 Permanente: árvores. Ex.: grevillea, eucalipto, pinus, seringueira. 
 Misto: combinação de árvores e plantas anuais. Ex.: grevillea e milho. 
• Artificiais: utilizados para plantas de pequeno porte em cultivo intensivo e 
com alto valor econômico: 
 Temporário: depende da durabilidade do produto empregado. Ex.: sombrite e 
ripados. 
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De acordo com resultados experimentais, Pedro Jr. et al. (1998) mostraram que 
foi eficiente o uso de sombrite (malha de 50%, altura de 4m e comprimento de 40m) 
como quebra-ventos para proteção da cultura da videira, em Jundiaí, SP. Houve redução 
na velocidade dos ventos na ordem de 50% a 4m do QV, 40% a 8m do QV, e 30% a 
16m do QV. Além disso, houve aumento de 15 a 30% na produtividade, e de 22% na 
área foliar da cultura, quando comparada com videira em área não protegida. 
 
Figura 0.10. Tipos de quebra-ventos: a) vegetal; b) artificial (sombrite). Fonte: Pereira et 
al. (2007). 
 
11.8. Importância Agroecológica do Vento 
 
O ambiente em que as plantas e animais crescem nem sempre é o ideal ou ótimo 
para sua produção. Várias são as condições adversas do clima que interferem no seu 
crescimento e desenvolvimento. A manipulação do solo, a irrigação e o uso de 
ambientes parcialmente protegidos são algumas das técnicas utilizadas com a finalidade 
de alterar o microclima de um local, proporcionando melhores condições para a 
produção. 
 O vento é um elemento do clima que influi diretamente no microclima de uma 
área, e assim, influencia no crescimento de culturas e animais, tendo tanto efeitos 
favoráveis como desfavoráveis. Ventos excessivos e contínuos representam um grande 
problema nas áreas rurais, sendo necessária a proteção de culturas agrícolas, 
principalmente, através da utilização de quebra-ventos, sejam eles naturais ou artificiais, 
para que as atividades agrícolas sejam viáveis. 
 
Apostila de Meteorologia Básica - IF 111 – 2013 – DCA/IF/UFRRJ 
317 
 
11.9. Variação Diária e Anual do Vento 
 
Devido à velocidade do vento ser diretamente proporcional aos valores do 
balanço de radiação, a mesma é maior durante o dia. Com o início da noite a velocidade 
do vento começa a diminuir. Ao nascer do sol, onde o balanço de radiação passa de 
negativo para positivo, ocorre um período de baixas velocidades do vento (Figura 
11.11). 
 
 
Figura 0.11. Exemplo de Variação Média Horária da Velocidade do Vento. Fonte: Tubelis 
& Nascimento (1980). 
 
Este padrão diário da massa de ar se desloca lentamente ou está estacionária 
sobre o local. Caso o local esteja sob influência de uma massa de ar com considerável 
velocidade de deslocamento, o curso diário é definido pela posição do local em relação 
ao centro da massa de ar. À medida que o centro se aproxima do local, a velocidade do 
vento diminui, ocorrendo calmaria quando o centro da massa de ar passa pelo local. 
 Contudo, no tocante a variação da velocidade do vento durante o ano, para cada 
local do Planeta o padrão anual do vento é próprio de cada localidade, dependendo do 
domínio dos diversos centros de pressão existentes. Por exemplo, para o Sudeste do 
Brasil, a velocidade média dos ventos atinge valores máximos na primavera e mínimos 
no outono. 
 
Apostila de Meteorologia Básica - IF 111 – 2013 – DCA/IF/UFRRJ 
318 
 
 
Ao analisar a Figura 11.12, no Rio de Janeiro os máximos valores ocorrem em 
novembro e os mínimos em junho. As velocidades médias mensais situam-se entre 2,7 a 
3,9 m/s e média anual de 3,2 m/s. 
 
 
Figura 0.12. Exemplo de variação anual da velocidade do vento para duas cidades da 
região sudeste do Brasil. Fonte: Tubelis & Nascimento (1980). 
 
 
11.10. Escala de Beaufort 
 
A Escala de Beaufort classifica a intensidade dos ventos, considerando a sua 
velocidade e os efeitos resultantes das ventanias no mar e em terra. Foi estabelecida 
pelo meteorologista anglo-irlandês Francis Beaufort em 1806. No ano de 1830, a escala 
de Beaufort já era amplamente utilizada pela Marinha Real Britânica. 
 A escala quantifica a intensidade dos ventos, através da velocidade máxima do 
vento (rajadas) medidos nas estações meteorológicas convencionais (a 10 m de altura), 
conforme tabela abaixo. 
Apostila de Meteorologia Básica - IF 111 – 2013 – DCA/IF/UFRRJ 
319 
 
Tabela 11.2. Valores da Escala de Beaufort para força do vento e seus efeitos. 
 
 
11.11. Fenômenos MeteorológicosIntensos ligados ao Vento 
 
 Dentre os principias fenômenos meteorológicos relacionados à intensidade do 
vento, destacam-se os tornados e os furacões. 
Um tornado é um fenômeno meteorológico que se manifesta como uma coluna 
de ar que gira de forma violenta e potencialmente perigosa, estando em contato tanto 
com a superfície da Terra como com uma nuvem cumulonimbus (Cb) ou, 
excepcionalmente, com a base de uma nuvem cumulus. 
Sendo um dos fenômenos atmosféricos mais intensos que se conhece, os 
tornados se apresentam sob várias formas e tamanhos, mas geralmente possuem formato 
cônico, cuja extremidade mais fina toca o solo e normalmente está rodeada por uma 
nuvem de pó e outras partículas. A maioria dos tornados apresentam ventos que chegam 
a velocidades entre 65 e 180 km/h, mede aproximadamente 75 m de altura e translada-
se por vários metros, senão quilômetros, antes de desaparecer. Os mais extremos podem 
ter ventos com velocidades superiores à 480 km/h, medir até 1,5 km de altura e 
permanecer no solo, percorrendo mais de 100 km de distância (Figura 11.13). 
Apostila de Meteorologia Básica - IF 111 – 2013 – DCA/IF/UFRRJ 
320 
 
Dentre as diversas classificações existentes para determinação da intensidade 
dos tornados, a escala Fujita é uma das mais aceitas, sendo utilizada desde 1971. Esta 
escala é utilizada para medir a intensidade dos tornados, avaliando-os pelos danos 
causados, mas tem sido substituída em alguns países por uma nova versão da escala, a 
escala Fujita melhorada. Um tornado F0 ou EF0, o mais fraco da categoria, danifica 
árvores, mas não estruturas de grande porte. Já um tornado F5 ou EF5, o mais forte da 
categoria, consegue arrancar edificações de suas fundações e podem danificar 
seriamente arranha-céus. 
 
Figura 0.13. Foto mostrando a atuação de um tornado. Fonte: 
http://pt.wikipedia.org/wiki/Tornado#mediaviewer/File:F5_tornado_Elie_Manitoba_2007.jpg. 
 
 Outro fenômeno relacionado a grande intensidade do vento é o furacão. O 
furacão é um ciclone (uma depressão) tropical de forte intensidade. É um sistema 
formado por grandes tempestades e é caracterizada por ser uma região onde a pressão 
atmosférica é significativamente menor e a temperatura é ligeiramente maior do que 
suas vizinhanças. É uma área de baixa pressão atmosférica com uma circulação fechada 
de ventos e diferencia-se dos ciclones extratropicais por ter um núcleo quente e um 
centro bastante definido em sistemas mais intensos, conhecido como olho (Figura 
11.14). 
Dependendo de sua localização geográfica e de sua intensidade, pode ganhar 
várias outras denominações, tais como tufão, depressão tropical ou simplesmente 
ciclone. Ele pode estender-se até 2.000 km de diâmetro e alcançar ventos de até 300 
km/h 
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321 
 
 
Figura 0.14. Imagem de Satélite mostrando a atuação do furacão Catarina no litoral de 
Santa Catarina (Brasil). Fonte: http://visibleearth.nasa.gov/view_rec.php?id=6288 
 
Escala de Furacões de Saffir-Simpson 
 
É uma escala que classifica os furacões segundo a intensidade do vento, 
desenvolvida em 1969 por Herbert Saffir e Bob Simpson. As categorias são definidas 
abaixo. 
Categoria Velocidade do vento (km/h) 
1 119 - 153 km/h 
2 154 - 177 km/h 
3 178 - 209 km/h 
4 210 - 249 km/h 
5 ≥ 250 km/h 
 
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322 
 
 
11.12. Instrumentos Medidores e Registradores de Vento 
 
O vento é medido e registrado por meio de instrumentos conhecidos como 
anemômetros, cataventos e anemógrafos. As unidades utilizadas são: metro por 
segundo (m/s), quilômetro por segundo (km/s), quilômetro por hora (km/h), milha por 
segundo (mi/s), milha por hora (miph) e nós (Varejão-Silva, 2006). 
O anemômetro mede a velocidade do vento (em m/s) e, em alguns tipos, também 
a direção (em graus). O anemógrafo registra continuamente a direção (em graus) e a 
velocidade instantânea do vento (em m/s), a distância total (em km) percorrida pelo 
vento com relação ao instrumento e as rajadas (em m/s). 
 
11.12.1. Medidores 
 
 Catavento de Wild 
 
 Finalidade: Medir a velocidade e a direção do vento no momento da 
observação (Figura 11.15). 
 Constituição: O catavento é constituído por um detector da direção e um 
indicador da velocidade do vento. Esses sensores, chamados de placa regular e 
conjunto haste-aletas (uma haste horizontal orientada por um par de aletas), 
instalados na extremidade de um mastro são os órgãos sensíveis do catavento. 
 Funcionamento: A velocidade do vento é dada pela posição da placa 
retangular móvel, em relação a escala de 8 pinos colocados sobre um arco de metal e 
a leitura é realizada na escala de 8 pinos, conforme o quadro abaixo. 
Pino n° 1 2 3 4 5 6 7 8 
Velocidade (m/s) 0 2 4 6 8 11 14 20 
 
A direção do vento é dada pelo conjunto haste-aletas em relação a quatro hastes 
fixas que indicam os pontos cardeais (N, S, E e W). 
 Leitura: As leituras, tanto da velocidade quanto da direção são visuais e 
são feitas diariamente em todas as observações. 
Apostila de Meteorologia Básica - IF 111 – 2013 – DCA/IF/UFRRJ 
323 
 
 Instalação: O catavento é instalado a 6 m de altura, contando do centro da 
placa retangular. 
 
Figura 0.15. Catavento de Wild. Fonte: http://www.dca.iag.usp.br/www/estacao/Instrumentos.htm. 
 
 Anemômetro de Canecas. 
 Finalidade: Utilizado para medir a velocidade e a direção vento. 
 Constituição: Consiste em um rotor com 3 ou 4 conchas hemisféricas que 
aciona um mecanismo onde é instalado um sensor totalizador ou eletrônico. A 
vantagem deste sistema é que ele independe da direção do vento, e possui um 
dispositivo de alinhamento, conforme Figura 11.16. 
 Funcionamento: A velocidade do vento é obtida pelo giro do conjunto 
das 3 ou 4 conchas que estão ligadas a um único eixo. A direção do vento é obtida 
pelo conjunto haste-aletas. As leituras são feitas em um mostrador. 
 Leitura: As leituras, tanto da velocidade quanto da direção são feitas 
diariamente em todas as observações. 
 Instalação: O anemômetro de canecas é instalado a 10 m de altura (órgão 
sensível) e o mostrador deverá está abrigado e a 1,5 m do solo. 
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324 
 
 
Figura 0.16. Anemômetro de Canecas. Fonte: http://www.meteo6.com/anemometri1_ita.htm. 
 
 Anemômetro Ultrassônico 
 
 Finalidade: Medir a velocidade e a direção do vento em uma, duas ou três 
dimensões, com uma qualidade de dados elevada (resolução e frequência de 
medição). 
 Constituição: Ele é projetado para emitir pulsos ultrassônicos entre os 
transdutores opostos, a fim de medir o efeito de um meio de vento em energia 
mecânica de vibrações acústicas (Figura 11.17). 
 Funcionamento: Através de ondas sonoras, a velocidade do som varia 
segundo temperatura do ar (t, ºC), pressão do vapor d´água (e, kPa) e pressão 
atmosférica (p, kPa), realizando medidas de alta frequência (várias medições por 
segundo). Três conjuntos de emissores e receptores nas direções x, y e z são usados 
para determinar as componentes ortogonais da velocidade do vento simultaneamente 
(duas horizontais e uma vertical). 
Apostila de Meteorologia Básica - IF 111 – 2013 – DCA/IF/UFRRJ 
325 
 
 Leitura: As leituras, tanto da velocidade quanto da direção são realizadas 
com boa exatidão e resposta rápida e feitas normalmente por segundo. 
 Instalação: O anemômetro é instalado em torres micrometeorológicas, 
para diversas aplicações. 
 
 (a) 
(b) 
Figura 0.17. Procedimento matemático (a) e foto do Anemômetro Ultrassônico(b). 
Fonte: http://nossoclima-inmet.blogspot.com.br/2011/11/instalacao-de-uma-estacao-meteorologica.html. 
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326 
 
11.12.2. Registradores 
 
 Anemógrafo Universal 
 Finalidade: Registrar a velocidade e a direção do vento, fornecendo 
informação gráfica e contínua de todas as variações do vento (Figura 11.18). 
 Constituição: O anemógrafo é constituído por um conjunto de 3 ou 4 
conchas ou canecas ligadas a um único eixo e por um conjunto haste-aletas (uma 
haste horizontal orientada por um par de aletas). 
 Funcionamento: É composto de um tambor de relojoaria, 4 penas e um 
diagrama. O diagrama do anemógrafo é denominado de anemograma e é diário. Para 
registrar são utilizadas 4 penas: uma pena para registrar a velocidade instantânea, 
outra usada para registro da velocidade percorrida ou acumulada e 2 penas para o 
registro da direção (cada uma atua nas direções correspondentes a metade da rosa-
dos-ventos, N-E-S e S-W-N). 
 Anemograma: O Anemograma é trocado diariamente antes da primeira 
observação (12:00 h GMT). 
 Instalação: O anemógrafo é instalado a 10 m de altura e a unidade 
registradora deverá estar abrigada e a 1,5 m do solo. 
 
 
Figura 0.18. Anemógrafo Universal. Fonte: http://www.galeon.com/osniurkis/medicionvel2.htm. 
Apostila de Meteorologia Básica - IF 111 – 2013 – DCA/IF/UFRRJ 
327 
 
 
Referências do Capítulo 
 
AHRENS, D.C. 2005. Essentials of Meteorology (An invitation to the Atmosphere).4ª 
edition, 443p. 
 
PEREIRA, A. P.; SENTELHAS, P. C.; ANGELOCCI, L. R., 2007. LCE 
METEOROLOGIA AGRÍCOLA. (Edição Revista e Ampliada), ESALQ/USP. 
 
TUBELIS, A.; NASCIMENTO, F. J. F., 1980. Meteorologia Descritiva: Fundamentos e 
Aplicações Brasileiras. São Paulo: Nobel, 374p. 
 
VAREJÃO-SILVA, M.A., 2006. Meteorologia e Climatologia. Versão Digital. Acesso: 
www.asasdaamazonia.com.br/.../Meteorologia_Climatologia.pdf. 552p. 
 
VIANELLO, R. L.; ALVES. A. R., 2002. Meteorologia Básica e Aplicações. Viçosa, 
Universidade Federal de Viçosa, 2ª Reimpressão, 449p. 
 
Apostila de Meteorologia Básica - IF 111 – 2013 – DCA/IF/UFRRJ 
328 
 
Exercícios Resolvidos 
 
 Teóricos 
 
1) Cite as forças que atuam no vento: 
Resposta: A força do Gradiente de Pressão, força de Coriolis e força de atrito. 
 
2) Cite algumas práticas para reduzir os efeitos dos ventos: 
Resposta: Evitar as faces do terreno mais atingidas pelos ventos; Construção de quebra-
ventos arbóreos; Construção de cercaduras e plantios de culturas intercalares. 
 
 Práticos 
 
3) Sabendo-se que placa de um catavento Wild instalado a 10 m de altura, 
estava posicionada sobre o pino 3, qual seria a velocidade estimada do vento 
em Km/h a 2 m de altura? 
7
1
1
2
1
2







z
z
V
V 71
2
104
1







V
 
  7
1
5
4
1

V
 
26,1
4
1

V
 
26,1
4
1 V
 
smV /17,31 
 
hkmhkmsm /42,11/6,3/17,3 
 
 
4) A velocidade do vento a 5 m de altura era de 8 m/s. Pergunta-se: 
(a) Qual seria a velocidade do vento a 10 m de altura 
7
1
1
2
1
2







z
z
V
V 71
5
10
8
2 






V 
  7
1
2
8
2 
V
 
10,1
8
2 
V
 
smV /80,82 
 
 
 
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Exercícios Propostos 
 
 
1) O que é direção predominante? Cite os fatores que condicionam a 
predominância do vento em determinada direção: 
 
 
 
 
2) Qual a velocidade do vento a 2 m de altura, sabendo-se que sua velocidade a 
10 m de altura foi de 4,5 m/s? 
 
 
 
 
3) Qual a velocidade do vento em km/h a 3 m de altura, sabendo-se que sua 
velocidade a 10 m de altura foi de 11 m/s?