Meteorologia Aeronáutica: Estudo da Atmosfera

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METEOROLOGIA 
 
A Meteorologia Aeronáutica se desenvolveu e se atualiza objetivando a 
segurança, a eficácia e a economia das viagens e demais atividades 
que utilizam o espaço aéreo. 
INTRODUÇÃO 
Meteorologia é a ciência que estuda a atmosfera, seus fenômenos e 
atividades. 
A Meteorologia se divide em: 
METEOROLOGIA PURA: 
é o estudo da meteorologia dirigida ao campo da pesquisa. Ex.: 
meteorologia sinótica, climática, tropical, polar, etc. 
 
METEOROLOGIA APLICADA: 
é o estudo da meteorologia dirigida para diversos ramos da 
atividade humana. Ex.: meteorologia agrícola, marítima, industrial, 
bioclimatologia, aeronáutica, etc. 
 
METEOROLOGIA AERONAUTICA: 
É um tipo de meteorologia aplicada, que estuda os fenômenos 
meteorológicos que ocorrem na atmosfera, visando a Economia e a 
Segurança de Voo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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FASES DA METEOROLOGIA AERONÁUTICA 
Observação: 
É a verificação visual e instrumental das condições meteorol6gicas que 
estejam ocorrendo em uma determinada hora e local. Pode ser na 
superfície ou em altitude. 
Divulgação: 
É a transmissão das observações, para fins de difusão no meio aeronáutico. 
Coleta: 
É a coleção das observações feitas e divulgadas. 
Análise: 
É o estudo e interpretação das observações coletadas. 
Exposição: 
é a entrega das observações, análises e previsões para consulta dos 
aeronavegantes 
 
Atmosfera 
Chamamos de atmosfera, a camada gasosa que envolve o globo terrestre, 
acompanha a Terra em seus movimentos e tem como função principal à 
filtragem seletiva da radiação eletromagnética solar. 
A atmosfera mantém-se presa a Terra pela ação da gravidade, 
que também é responsável pela sua maior concentração junto à superfície 
da Terra. Podemos definir que cerca de metade da massa gasosa da 
atmosfera encontra-se concentrada abaixo de 6000 mts (500 hectopascoal). 
Uma grande parte da radiação eletromagnética do sol é absorvida pela 
atmosfera ou refletida por esta de volta para o espaço. A radiação que 
atinge a superfície da Terra ap6s o processo de filtragem seletiva da 
atmosfera, chamamos de INSOLAÇÃO. 
Grande parte da radiação solar é luz visível, mas o sol também emite outros 
tipos de radiação eletromagnética como os raios ultravioletas, os raios X, os 
raios Gama e as ondas de rádio, além da radiação infravermelha (calor). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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CAMADAS DA ATMOSFERA 
Troposfera 
É a primeira camada e está em contato com a superfície da Terra. Também 
pode ser conhecida como atmosfera baixa. É a camada onde 
ocorrem os principais fenômenos meteorológicos, tais como: 
nuvens, nevoeiro, chuva, neve, granizo, relâmpago, etc. 
A sua principal característica e variação da temperatura com a altitude, de 
2º a cada 1.000 ft(Pés) 
A Troposfera é mais baixa nos polos (7 a 9km) e mais altas no Equador 
(17 a 19Km). 
Tropopausa 
É a camada de transição que separa o topo da Troposfera e a camada 
seguinte. Tem de 3 a 5 km de espessura, sendo caracterizado pela 
Isotermia, isto e, temperatura não varia. 
Estratosfera 
E a camada seguinte, estendendo a aproximadamente 70 km da superfície 
da Terra. Tem como principal característica a difusão da luz, responsável 
pela luminosidade do dia, que nos permite distinguir objetos a sombra e nos 
dias escuros, sem a luz direta do sol. 
Como predomina o comprimento de onda da luz azul, o céu apresenta a cor 
azul durante o dia. Entre 25 e 50 km há uma concentração de gás Ozônio 
(O3), formando a Ozonosfera, que e a região que absorve os raios 
Ultravioletas. 
Ionosfera 
Nesta camada e onde ocorre a ionização, ela é ótima condutora de 
eletricidade, e nela que começa a Radiação Solar e a filtragem desses 
raios. 
Exosfera 
É a última camada, e se confunde com o espaço interplanetário. 
É extremamente rarefeita e não filtra diretamente a radiação 
eletromagnética solar 
 
ATMOSFERA PADRÃO 
E uma atmosfera de referência, que permite o estudo comparativo do 
comportamento da atmosfera terrestre e seus efeitos. 
 
ISA - ICAO Standart Atmosphere 
Quanto a temperatura (ISA) 
 Temperatura ao nível do mar = 15°C 
 Temperatura na Tropopausa = -56,5°C 
 Gradiente vertical térmico positivo ou normal 0,65°C/100m ou 
2°C/1000ft (pés). 
 
 
 
 
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Quanto à pressão atmosférica: 
 
 Pressão de NMM = 1013.2hPa(mb), 760 mmHg ou 29,92 POL/Hg 
 Gradiente vertical barico : 1 hPa = 30ft 
 A pressão diminui com a altitude 
 
RESUMO 
Para estudos a atmosfera padrão ISA tem: 
 Ar seco 
 Sua composição e de 78% N, 21% O e 1% outros gases. 
 Temperatura padrão a nível do mar de 15ºC 
 GTV de 0,65OC/100m ou 2ºC /1000ft 
 Pressão padrão de a NMM= 1013.2 hpa ou 760mm Hg 
 Gradiente de pressão vertical de 1 hpa para 30Ft. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Propagação do calor 
 
Radiação: 
Transporte de calor sem contato físico 
Condução 
Transporte de calor por contato, molécula por molécula. 
Convecção: 
Transporte de calor na vertical, devido à diferença de densidade. 
Advecção: 
Transporte de calor na horizontal. 
Exemplo: vento. 
 
 
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Agua na Atmosfera 
A agua esta presente na atmosfera nos seus três estados físicos: 
GASOSA (em suspensão no ar) ; LÍQUIDA (nuvens, nevoeiros, etc) e 
SÓLIDO (neve, granizo) 
 
 Condensação: Vapor para Líquido 
 Sublimação: Vapor para Sólido diretamente. 
 
Vapor de água na Atmosfera 
O vapor d’agua não é elemento integrante da atmosfera (ISA). É 
proveniente da evaporação da agua da superfície. 
O vapor d’agua absorve parte da radiação infravermelha do Sol, evitando o 
superaquecimento da Terra. 
Num dado volume podemos ter: 
 Ar seco = 0% de vapor d’agua (ar mais pesado) 
 Ar úmido = mais de 0% e menos de 4% de vapor d’agua no volume 
de ar. 
 Ar saturado = 4% de vapor d’agua (ar mais leve) 
 
Umidade relativa: 
Pode ser medida diretamente através do higrômetro ou indiretamente 
através do psicrómetro. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Vento 
O vento e de interesse vital ao navegante. Os ventos superiores afetam o 
raio da ação do voo, a velocidade e o rumo do avião. O vento de superfície 
determina a pista para pouso a decolagem. O vento e o ar em movimento 
horizontal. Ocorre por diferença horizontal da pressão atmosférica; desloca-
se da área de ALTA para a área BAIXA pressão ate que haja equilíbrio das 
pressões, quando, então, teremos o vento CALMO. 
Ventos fluem na direção das pressões mais baixas por efeito da 
força de gradiente de pressão (G) que e função da diferença de pressão 
entre os dois pontos e a distância que separa esses dois pontos. 
G = diferença de pressão/distância 
Direção do vento 
A direção é de onde ele vem e não para onde ele vai. 
A direção é dada de 10 em 10 graus inteiros de 010° a 360° no sentido 
horário e a partir do Norte verdadeiro. 
O vento para pouso e decolagem e relativo ao Norte Magnético e é 
fornecido pelo controlador da Torre de Controle do Aeródromo. 
 
Caráter do vento 
(regularidade de fluxo) o vento que apresenta variações na sua direção e 
dito “variável (VRL)” ou “Variable (VRB)”. 
 
Velocidade do vento 
Ela e medida em Kt (nós). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Força de coriolise 
Desvia a trajetóriado vento para a esquerda no hemisfério Sul e para a 
direita no hemisfério Norte, devido a rotação da Terra. E máximo nos Polos 
e nulo no Equador. 
 
Vento de superfície 
Sopra nos primeiros 100m de altura (do solo ate 100m). 
 
 
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Vento barostrófico 
 
 Sopra do solo até 600m (2000ft) de altura; 
 Não serve para planejar voo porque sofre atrito (friccao) com 
prédios e morros, mudando constantemente de direção. 
 
Vento geostrófico 
 
 Sopra acima da camada de friccao; 
 Serve para planejamento de voo; 
 E informado nas cartas de vento. 
 
Brisa 
Brisa marítima 
 Sopra do mar para a terra durante o dia; 
 E mais intensa nas tardes de verão. 
 
 
Brisa terrestre 
 Sopra da terra para o mar durante a noite. 
 E mais intensa nas madrugadas de inverno. 
 
CIRCULAÇAO DO AR NA ATMOSFERA 
 
A circulação do ar na atmosfera caracteriza-se por dois movimentos 
básicos, o movimento horizontal e o vertical. 
Chamamos de vento ao movimento horizontal do ar (movimento advectivo) 
e correntes ao movimento vertical do ar. As correntes podem ser 
ascendentes (convectivas) ou descendentes. 
O ar quando aquecido se expande, e apresenta densidade menor; por ter 
menor peso o ar menos denso apresenta pressão atmosférica mais baixa. 
Este ar aquecido tende a se elevar na atmosfera (corrente ascendente, 
convectiva ou térmica), o ar mais frio das proximidades que apresenta 
pressão atmosférica maior tende a fluir horizontalmente na direção da 
região onde o ar está mais aquecido e com pressão mais baixa. 
 
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Nuvens 
São condensações ou sublimações de vapor d’agua em altitude acima de 
30m (100ft) de altura. 
Abaixo desse nível e considerado nevoeiro. Para formar nuvens são 
necessárias três condições 
 1° Umidade (vapor d’agua) 
 2° Temperatura favorável (temperatura do ar igual a ponto de 
orvalho - ar saturado) 
 3° Núcleos de condensação (sais, polens, cinzas, poeira, etc.). 
 Condensação do vapor de água é a passagem do estado gasoso para 
o estado líquido. Sublimação do vapor de água é a passagem do 
estado gasoso para o estado sólido. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
QUANTO AO ASPECTO 
Estratiforme: 
Camadas contínuas, grande expansão horizontal, pouca espessura; sem 
turbulência dentro ou fora da nuvem. Quando precipita e em gotas 
pequenas. Voo tranquilo - ar estável. 
 
Cumuliforme: 
 Camadas descontínuas, em blocos, pouca expansão 
horizontal; grande expansão vertical; turbulência dentro e fora da nuvem. 
Quando precipita e em gotas grandes. Voo turbulento - ar instável. 
 
QUANTO À ESTRUTURA 
 Sólidas: formada por cristais de gelo 
 Líquidas: formada por gotas d’agua 
 Mistas: formada por cristais de gelo e gotas d’agua 
 
 
 
 
 
 
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BASE, TOPO E TETO 
 
Base: 
Distância de onde a nuvem começa a se formar ate o solo. 
 
Topo: 
Distância de onde a nuvem termina ate o solo. 
 
Teto: 
É a base da nuvem mais baixa que cobre mais da metade da abobada 
celeste (mais de 4/8), podendo interferir no pouso e na decolagem 
das aeronaves. 
 
ESTÁGIOS E GÊNEROS 
 
1-Quanto à altura de sua Base 
Nuvens Baixas 
Ate 2 KM acima da superfície , todas podem produzir precipitações e são de 
estrutura LIQUIDA 
Nuvens Medias 
Ate 2 a 4 KM (nos polos), de 2 a 7 KM (nas regiões temperadas) e de 2 a 8 
KM (nas regiões tropicais e equatoriais). São de Estrutura mista (agua e 
cristais de gelo). 
Nuvens Altas 
Todas as nuvens que se encontram acima das medias. São sempre de 
estrutura SÓLIDA (cristais de gelo) e não produzem precipitações. 
 
2 - Quanto ao Gênero 
São Nuvens Cumuliformes - Todas aquelas que possuem a palavra 
CUMULUS associada ao seu nome (Cc, Ac , Cu , Cb ) Formam se em 
equilíbrio instável , sendo portanto turbulentas tanto dentro quando fora 
delas. 
São Nuvens Estratiformes - Todas aquelas que possuem a palavra 
ESTRATUS associada ao seu nome (Cs , As , Ns , St ) Formam - se em 
equilíbrio estável ,portanto não são turbulentas. 
 
OBS – O Cu e o CB também são consideradas nuvens de desenvolvimento 
VERTICAL . 
 
 
 
 
 
 
 
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REPRESENTAÇÃO 
 
FEW FEW POUCO 1/8 A 2/8 
SCT SCARTTERED ESPARÇA 3/8 A 4/8 
BKN BROKEN NUBLADO 5/8 A 7/8 
OVC OVERCAST ENCOBERTO 8/8 
 
 
 
FORMAÇAO DE NUVENS 
 Convecção: forma nuvens cumuliforme 
 Orográfica: forma nuvens a barlavento das montanhas 
 Dinâmica: forma nuvens nas frentes e linhas de instabilidade; 
 Radiação: forma nuvens Stratus e nevoeiro pela madrugada; 
 Advecção: forma nuvens causadas pelo fluxo do vento com diferença 
de temperatura e umidade. 
 
Nevoeiro 
Quando a condensação do vapor de agua ocorre colado à superfície 
acarretando restrição a visibilidade para menos de 1000m e umidade ainda 
relativa situa-se entre 97% e 100%, temos caracterizado o nevoeiro. 
 
 
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RESTRIÇAO A VISIBILIDADE HORIZONTAL 
Névoa seca: 
Uma grande concentração de partículas sólidas microsc6picas em suspensão 
na atmosfera (sais, poluição, etc.) provocando restrição a visibilidade. 
Névoa úmida: 
o vapor de agua presente na atmosfera condensa em torno dessas 
partículas sólidas em suspensão, acarretando restrição a visibilidade. 
Tecnicamente caracterizamos como nevoa úmida quando a umidade relativa 
e igual ou superior a 80% e a visibilidade igual ou superior a 1000m. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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TURBULÊNCIA 
Ar estável é aquele que não apresentam movimentações verticais. 
Ar instável é aquele que apresenta movimentação vertical (instabilidade). 
As nuvens estratificadas formam-se em ar estável enquanto que as nuvens 
cumuliformes formam-se em ar instável. 
A turbulência torna o voo desagradável e exige esforços estruturais 
da uma aeronave. 
A turbulência está normalmente associada às nuvens cumuliformes, mas 
ocorre também em céu limpo de nuvens, é a chamada turbulência de céu 
claro (CAT-Clear Air Turbulence). 
 
 
 
Quanto a intensidade da turbulência, podemos classificá-las como: 
 Leve 
 Moderada 
 Forte 
 Severa 
 
TIPOS DE TURBULÊNCIA 
 
TURBULÊNCIA DE CEU CLARO OU TURBULÊNCIA EM AR CLARO (CAT - 
CLEAR AIR TURBULENCE): observada em níveis elevados, geralmente 
acima de jato (ventos fortes). 
 
TURBULÊNCIA DE SOLO OU MECÂNICA: Resultado do atrito 
de ventos fortes com uma superfície irregular, prédios, morros ou outros 
obstáculos do terreno. 
 
TURBULÊNCIA OROGRÁFICA: Ocorre junto do vento que flui em direção 
as mesmas. Associada ao processo orográfico de formação de nuvens. 
Nuvem lenticular a identifica. A turbulência orográfica e também chamada 
de: onda orográfica - ondas de montanha e ondas semi- estacionarias. 
 
TERMICA OU CONVECTIVA: O solo aquecido provoca a convecção, isto 
e, correntes ascendentes e descendentes. E mais intensa nas tardes de 
verão. 
 
DINÂMICA: 
Provocada pela variação direção e/ou velocidade do vento. São conhecidas 
como “Wind shear” e “tesoura de vento” e “cortante de vento”. 
 
MASSAS DE AR E FRENTES 
São grandes volumes de ar, que cobrem grandes extensões da superfície do 
Globo Terrestre; e que apresentam características físicas mais ou menos 
uniformes no sentido horizontal, principalmente quanto a temperatura, 
pressão e umidade. 
 
 
 
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QUANTO À UMIDADE 
 Continental(c): quando se forma sobre o continente; Marítima (m): quando se forma sobre o oceano. 
 
QUANTO À REGIAO DE ORIGEM 
 
 Polar (P): quando se forma próxima dos Polos; 
 Tropical (T): quando se forma próxima dos Trópicos; 
 Equatorial (E): quando se forma pr6xima ao Equador. 
 
QUANTO À TEMPERATURA 
 Quente (w): mais estável, tem má visibilidade; 
 
 Fria (k): mais instável, teto alto, melhor visibilidade. 
 
Exemplos: 
 cPk: massa de ar continental, polar e fria; 
 mEw: massa de ar marítima, equatorial e quente. 
 
As massas de ar frias são instáveis, apresentam boas condições de 
visibilidade e permitem a formação de nuvens cumuliformes e trovoadas. 
As massas de ar quentes são, normalmente, mais estáveis que as frias, 
apresentam maior restrição à visibilidade e nuvens estratiformes. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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FRENTES 
Quando uma massa de ar de desloca, seu limite dianteiro e chamado de 
frente. Quando duas frentes de ar de característica diferentes se 
encontram, a área de contato ou transição entre essas suas massas e 
chamada de Superfície Frontal. E nessa área que ocorrem vários 
fenômenos meteorol6gicos frontais que, dependendo da heterogeneidade, 
troca de calor e teor de umidade das massas de ar envolvidas, poderão 
atingir um alto grau de violência. As frentes ocorrem sempre entre dois 
centros de Alta Pressão. 
 
FRENTE FRIA 
E quando a massa de ar fria vinda dos Polos empurra a massa de ar quente 
para o Equador. 
As frentes frias são mais rápidas, mais violentas, mais instáveis e com 
nuvens cumuliformes. 
São representadas por uma linha continua azul. 
A frente fria no hemisfério sul, tem o seu deslocamento de sudoeste para 
nordeste, enquanto que no hemisfério norte a frente fria se desloca de 
noroeste para sudeste. A principal característica que define a aproximação 
de uma frente fria e o aumento de temperatura e a diminuição da pressão e 
nuvens Cirrus e Cirrostratus. 
Antes da passagem de uma frente fria no hemisfério sul, os ventos 
predominantes são os de noroeste e os ventos que ocorrem com a 
passagem da frente (pós-frontais) predominam de sudoeste. 
 
 
 
FRENTE QUENTE 
E quando a massa de ar quente empurra a massa de ar fria de volta para os 
polos. As frentes quentes têm deslocamento lento, portanto, são mais 
estáveis, visibilidade restrita e nebulosidade estratiforme; 
São representadas por uma linha continua vermelha. 
 
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FRONTOGÊNESE 
É uma frente em formação (quente ou fria). Inicio de formação. 
 
FRONTÓLISE 
É uma frente qualquer em dissipação ou enfraquecendo. Final de uma 
formação 
 
FRENTE ESTACIONÁRIA 
É quando duas massas de ar (quente e fria) se equilibram. As frentes 
estacionarias ficam paradas. São representadas por uma linha tracejada 
azul e vermelha. 
 
FRENTE OCLUSA 
É quando duas frentes (fria e quente) se superpõem. São representadas por 
uma linha continua roxa 
 
TROVOADAS 
E um conjunto de fenômenos 
meteorológicos que se 
manifestam no interior e ao 
redor de uma ou mais nuvens 
CUMULUNIMBUS (CB) 
agrupados, tais como: 
relâmpagos, trovões, ventos de 
rajada, chuva, neve, granizo, 
etc. 
Devido a uma forte convecção, 
ventos ascendentes, que 
carregam consigo a umidade do 
ar que se condensa formando 
nuvens do tipo cumulus que 
 
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desenvolvem rapidamente em grandes massas de nuvens (cumulus 
congestus, TCU) e dai num processo evolutivo se transformam em 
cumulunimbus (CB) que e a nuvem da trovoada, que tem a sua parte 
superior transformada em uma massa de nuvens cristalizadas com 
aparência de Cirrus. 
No interior dessa nuvem, grande quantidade de agua, neve e gelo convivem 
com o ar agitado e úmido e neste núcleo as energias acumuladas 
transformam-se em energia elétrica de tal ordem que pode atingir a 
números inacreditáveis como 100.000.000 de volts. Quando as correntes 
convectivas (ascendentes) não conseguem suportar o peso da quantidade 
de agua, neve e gelo ocorre a precipitação em forma de chuva, neve ou 
granizo. A energia elétrica acumulada também começa a se dissipar como 
faíscas elétricas (raios ou relâmpagos). A violenta amperagem dessa faísca 
provoca no ar um aquecimento brutal que o inflama, surgindo a 
manifestação luminosa denominada relâmpago e, ainda, a brusca e 
explosiva expansão do ar, numa onda de pressão gera o ruído sónico 
denominado trovão. 
 
FASES DA TROVOADA (TRV) 
 
FASE CUMULUS/FORMAÇAO OU DESENVOLVIMENTO. 
Início da formação do CB; 
Predomínio de corrente ascendente. A nuvem e denominada TCU (Cumulus 
Congestus) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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FASE DA MATURIDADE 
Desenvolvimento máximo do CB; 
Equilíbrio entre as correntes ascendentes e descendentes. 
Surge relâmpago. Turbulência forte; 
Chuva em forma de pancadas e granizo. Ventos de rajadas no solo. 
Fase mais perigosa para aviação. CUIDADO!!!!!! 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
FASE DISSIPAÇÃO 
Predomínio de correntes descendentes. Expansão lateral. Reduz a 
precipitacão e a rajada. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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FORMAÇÃO DE GELO EM AERONAVES 
 
O gelo diminui a sustentação da aeronave; aumenta o peso e a velocidade 
de estol; afeta o controle e aumenta o consumo de combustível. 
 
CONDIÇÕES PARA FORMAÇÃO 
 
 Umidade (gotas d’água); 
 Temperatura da estrutura do avião abaixo de 0°C; 
 Temperatura mais favorável: de 0°C a –10°C; 
 
TIPOS DE GELO 
 
ESCARCHA – OPACO – AMORFO 
 
 Forma-se em ar instável; 
 Nuvens estratiformes; 
 É de fácil remoção; 
 Aspecto granuloso; 
 No CB ocorre com temperatura abaixo de –10°C. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CLARO – CRISTAL – TRANSPARENTE 
 
 Forma-se em ar instável; 
 Nuvens cumulus e cumulunimbus (CU/CB); 
 Pesado e de difícil remoção; 
 Formado por gotas grandes; 
 É mais perigoso; 
 Temperatura mais favorável entre 0°C e –10°C. 
 
 
 
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GEADA 
 
 Depósito de cristais de gelo sobre os bordos de ataque, para-brisa e 
janela; 
 Reduz a visibilidade.