Meteorologia para Pilotos - Bianch

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Meteorologia para Pilotos
Denis Bianchini
 
1ª Edição
2016
http://www.bianch.com.br
Copyright 2017 by Denis Bianchini
ISBN 978-85-66282-40-5
 
Todos os direitos reservados e protegidos pela lei.
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violação do copyright-Lei no 9.610/98.
 
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dezembro de 1907.
 
Capa: Editora Bianch
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Dados Internacionais de Catalogação na Publicação (CIP)
Bianchini, Denis
Meteorologia para Pilotos / Denis Bianchini.
1. ed. - São Paulo: Editora Bianch, 2017.
 
Bibliografia
ISBN 978-85-66282-40-5
 
1. Aviadores - Estudo e ensino 2. Aviões - Pilotagem 3. Meteorologia 4. Voo
- Instrução 5. Voo - Treinamento I. Título
 
17-02842
CDD-629.1307
http://www.ebianch.com.br/
http://www.bianch.com.br/
 
Índices para catálogo sistemático:
1. Meteorologia:
Estudo e ensino : Aeronáutica 629.1307
Sumário
Apresentação
Cap. 01 | Meteorologia aeronáutica
Cap. 02 | Atmosfera Terrestre
Cap. 03 | Temperatura e calor
Cap. 04 | Pressão atmosférica
Cap. 05 | Altimetria
Cap. 06 | Ventos
Cap. 07 | Estabilidade atmosférica
Cap. 08 | Umidade e Precipitação
Cap. 09 | Nuvens
Cap. 10 | Nevoeiro e névoas
Cap. 11 | Visibilidade
Cap. 12 | Massas de ar
Cap. 13 | Frentes
Cap. 14 | Formação de gelo
Cap. 15 | Turbulência
Cap. 16 | Trovoadas
Cap. 17 | Códigos Meteorológicos METAR e SPECI
Cap. 18 | Códigos Meteorológicos TAF
Cap. 19 | Mensagens de avisos e alertas
Cap. 20 | Mensagens SIGMET, AIRMET e GAMET
Cap. 21 | Carta de previsão - SIGWX
Cap. 22 | Carta de vento - WIND ALOFT
Cap. 23 | AIREP
Cap. 24 | Imagens de satélite
Cap. 25 | Briefing meteorológico
Cap. 26 | A meteorologia no Brasil
Cap. 27 | Exercícios
Editora Bianch
eBianch
Apresentação
Como piloto, queremos compreender os efeitos da meteorologia
sobre o voo, para que possamos realizar um bom planejamento e para
que tenhamos um embasamento sólido durante as tomadas de
decisões ao longo do voo.
Para tanto, um piloto precisa ter certo conhecimento sobre
meteorologia, só assim poderá interpretar de forma plena e consciente
as informações meteorológicas a que terá acesso durante o
planejamento e no decorrer do voo. A interpretação incorreta destas
informações poderá resultar em significativa diminuição da segurança
do voo!
É importante ressaltar a responsabilidade do comandante sobre o
tema supracitado, conforme preconizado na RBHA 91 (91.103), que
assim dispõe: “Cada piloto em comando deve, antes de começar um voo,
familiarizar-se com todas as informações disponíveis concernentes ao voo.
Tais informações devem incluir: (a) para um voo IFR ou fora das vizinhanças
de um aeródromo, informações e previsões meteorológicas,....”
Em muitos acidentes aeronáuticos em que a meteorologia foi
considerada um dos fatores determinantes, os relatórios finais das
investigações trazem menção ao possível erro de julgamento do piloto
sobre as condições meteorológicas presentes no momento, o que
evidencia a importância do conhecimento sobre os fenômenos
meteorológicos que ocorrem na atmosfera terrestre, onde iremos
realizar nossos voos. Sempre que cito acidentes gosto de ressaltar que
por mais óbvio que possa parecer as causas de um acidente, não nos
cabe julgar as decisões dos pilotos envolvidos. Como piloto, devemos
analisar as causas constantes no relatório final (esqueça a mídia!) e
tentar aprender com o ocorrido, para que o nosso alerta situacional
esteja sempre elevado.
Para ter a capacidade de realizar um bom julgamento das diversas
situações que ocorrem ao longo do voo, incluindo as adversidades
meteorológicas, o piloto precisa de conhecimento, treinamento e
experiência. Na fase inicial da carreira obviamente o piloto ainda não
dispõe de experiência, assim como qualquer profissional em início de
carreira, portanto, é primordial o estudo e o treinamento intenso para
que se adquira uma sólida base teórica sobre as diversas matérias
relacionadas à formação aeronáutica, dentre elas a meteorologia.
Apesar do elevado nível tecnológico em que nos encontramos
atualmente, o Homem não tem controle sobre os fenômenos naturais
que se sucedem, no entanto, com o adequado uso das informações
disponíveis e dos modernos equipamentos instalados na aeronave, o
piloto é capaz de prever determinadas situações meteorológicas que
poderão influenciar significativamente o voo.
Este livro foi escrito por um piloto, para os pilotos! Portanto, apesar
de conter alguns conceitos mais técnicos sobre meteorologia,
necessários para a compreensão teórica da matéria, tentei sempre
fazer a associação de como cada fenômeno meteorológico pode
influenciar o voo. Desta forma creio que o assunto se torna mais
dinâmico, permitindo que o leitor compreenda que o tema que está
sendo estudado terá utilidade prática durante o voo.
 
São Paulo, 08 de janeiro de 2017
 
Denis Bianchini
1
Meteorologia aeronáutica
A Meteorologia é o estudo da atmosfera e dos fenômenos que nela
ocorrem. Por voarem dentro da atmosfera terrestre os aviões são
diretamente afetados pelos fenômenos meteorológicos.
A constante variação da temperatura, umidade e pressão da
atmosfera, aliada à busca permanente da atmosfera por equilíbrio,
tornam a meteorologia uma ciência complexa e, por vezes, difícil de se
compreender. No meio disso tudo estamos nós, pilotos, que em nossos
voos somos afetados pelos fenômenos meteorológicos, que se não
forem bem compreendidos podem resultar em sério risco à segurança
do voo.
Durante todo este livro faremos uma análise minuciosa destes
fenômenos, sempre fazendo uma conexão de como eles influem uma
aeronave em voo. Um piloto deve ter um bom conhecimento de
meteorologia para:
- identificar os riscos que os fenômenos meteorológicos podem
causar ao voo;
- realizar um bom planejamento;
- prever determinadas situações meteorológicas que possam afetar
o voo;
- interpretar as mensagens, códigos e cartas meteorológicas; e
- aumentar a performance e a eficiência do voo.
 
Um bom planejamento do voo inclui o estudo das condições
meteorológicas que o piloto poderá encontrar ao longo da rota e nos
aeródromos envolvidos na operação. Iniciar um voo sem um bom
planejamento meteorológico é o mesmo que pegar uma estrada sem
saber as suas condições físicas.
Durante o voo o piloto vai se atualizando sobre as condições
meteorológicas e com base no seu conhecimento sobre o assunto
começa a visualizar a situação que poderá encontrar ao longo do seu
voo. Por exemplo, antes de iniciar a descida o piloto sintoniza o ATIS
do aeródromo de destino e com base nas informações recebidas faz
um prognóstico sobre quais os fenômenos meteorológicos que
poderão afetar a descida, aproximação e pouso.
Não estude meteorologia apenas para passar na prova da ANAC,
estude para ter um conhecimento amplo sobre o assunto, de modo a
tornar os seus voos mais eficientes, e, acima de tudo, mais seguro!
Serviço de meteorologia aeronáutica
O Serviço de Meteorologia Aeronáutica tem o objetivo de contribuir
para a segurança operacional, regularidade e eficiência da navegação
aérea. Este objetivo é alcançado por meio do fornecimento de
informações meteorológicas necessárias ao desempenho das
respectivas funções dos seguintes usuários: operadores, pilotos,
órgãos do Serviço de Tráfego Aéreo, órgãos do Serviço de Busca e
Salvamento, administração de aeroportos e outras pessoas envolvidas
com o desenvolvimento da navegação aérea.
Conceitos e siglas
A seguir alguns conceitos e siglas que eventualmente são citados
durante a análise dos serviços de meteorologia aeronáutica.
- Centrometeorológico de aeródromo (CMA): centro meteorológico
designa-
do para prestar apoio meteorológico à navegação aérea nos
aeródromos.
- Centro meteorológico de vigilância (CMV): centro meteorológico
responsável pela vigilância contínua das condições meteorológicas
que possam afetar as operações das aeronaves em voo, dentro de sua
área de responsabilidade.
- Centro meteorológico militar (CMM): centro meteorológico,
situado em Bases Aéreas ou Unidades de Instrução Aérea, designado
para prestar apoio meteorológico específico à Aviação Militar.
- Centro mundial de previsão de área (WAFC): centro
meteorológico designado para preparar e fornecer previsões de tempo
significativo e previsões do ar superior em forma digital e/ou
ilustrada, em escala global, aos Centros Nacionais de Meteorologia.
- Centro nacional de meteorologia aeronáutica (CNMA): centro
meteorológico brasileiro, localizado no CINDACTA I, em Brasília,
designado a preparar e fornecer previsões de tempo significativo e do
ar superior para fins aeronáuticos; manter o Banco OPMET; e manter
o portal da REDEMET, de forma a atender à operacionalidade dos
Órgãos de Meteorologia Aeronáutica do SISCEAB.
- Estação de radar meteorológico (ERM): estação meteorológica
designada para efetuar observações com radar meteorológico.
- Estação meteorológica aeronáutica: estação meteorológica
designada para efetuar observações e informes meteorológicos para
fins aeronáuticos.
- Estação meteorológica de altitude (EMA): estação meteorológica
designada para efetuar observações meteorológicas do ar superior.
- Estação meteorológica de superfície (EMS): estação meteorológica
designada para efetuar observações meteorológicas à superfície.
- Estação meteorológica de superfície automática (EMS-A): estação
meteorológica designada para efetuar observações meteorológicas à
superfície para fins aeronáuticos e climatológicos, sem intervenção
humana, utilizando sensoriamento automático, bem como
confeccionar mensagens codificadas para divulgação das referidas
observações no âmbito do SISCEAB.
- Instituto Nacional de Meteorologia (INMET): representa o Brasil
junto à Organização Meteorológica Mundial (OMM) e, por delegação
desta Organização, é responsável pelo tráfego das mensagens
coletadas pela rede de observação meteorológica da América do Sul e
os demais centros meteorológicos que compõem o Sistema de
Vigilância Meteorológica Mundial.
- Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE): dentre outras
atividades, desenvolve pesquisas e atividades nos campos das
Ciências Meteorológicas, Meteorologia por Satélites, Previsão de
Tempo e Climatologia. As atividades operacionais de previsão de
tempo e clima são executadas com a operação de um
supercomputador que possibilita gerar previsões de tempo e clima
confiáveis, com boa antecedência.
- Meteorologia aeronáutica: ramo da meteorologia Aplicada que
trata de fenômenos meteorológicos que afetam a navegação aérea e as
atividades espaciais.
- Organização Meteorológica Mundial (OMM): é uma agência
especializada das Nações Unidas. É a voz autorizada do sistema das
Nações Unidas sobre o estado e o comportamento da atmosfera da
Terra, sua interação com os oceanos, o clima que ela produz e a
distribuição resultante dos recursos hídricos.
- REDEMET: a Rede de Meteorologia do Comando da Aeronáutica
tem como objetivo integrar os produtos meteorológicos voltados à
aviação civil e militar, visando tornar o acesso a estas informações
mais rápido, eficiente e seguro. Acesse http://
www.redemet.aer.mil.br/ para ter acesso a importante produtos
meteorológicos utilizados no planejamento do voo.
- SISCEAB: Sistema de Controle do Espaço Aéreo Brasileiro.
As atribuições operacionais são de responsabilidade dos Órgãos
Operacionais de Meteorologia Aeronáutica, que se constituem nos
Centros Meteorológicos e nas Estações Meteorológicas.
http://www.redemet.aer.mil.br/
Centros meteorológico
Os seguintes Centros Meteorológicos compõem o SISCEAB:
- Centro Nacional de Meteorologia Aeronáutica (CNMA):
localizado no CINDACTA I, em Brasília-DF, o CNMA tem a
finalidade de proporcionar previsões e informações meteorológicas
para emprego aeronáutico, na sua área de responsabilidade, e
disponibilizar os produtos gerados pelos WAFC no âmbito do
SISCEAB. A área de responsabilidade do CNMA está compreendida
entre os paralelos 12ºN e 40ºS e os meridianos 10ºW e 80ºW.
 
- Centro Meteorológico de Vigilância (CMV): localizados nos
CINDACTA, o CMV tem a finalidade de monitorar as condições do
tempo e elaborar previsões meteorológicas para a sua área de
responsabilidade, visando apoiar os Órgãos de Tráfego Aéreo e as
aeronaves que voam no respectivo espaço aéreo. A área de
responsabilidade de um CMV corresponde a uma ou mais FIR (ou
setores de FIR). Geralmente esta área é a mesma do ACC a que está
associado.
- Centro Meteorológico de Aeródromo (CMA): o CMA tem por
finalidade prestar apoio à navegação aérea nos aeródromos. Além
desta finalidade, o CMA-1 deve elaborar previsões e avisos para a
respectiva área de responsabilidade e para os aeródromos sob sua
vigilância. Em função das finalidades e atribuições, os CMA são
classificados em:
- Centro Meteorológico de Aeródromo Classe I (CMA-1);
- Centro Meteorológico de Aeródromo Classe II (CMA-2); e
- Centro Meteorológico de Aeródromo Classe III (CMA-3).
 
- Centro Meteorológico Militar (CMM): o CMM tem a finalidade de
prestar apoio meteorológico específico à aviação militar nas Bases
Aéreas ou Unidades de Instrução Aérea em que estiver localizado.
Em função da natureza da missão das Unidades Aéreas sediadas,
os CMM são classificados em:
- Centro Meteorológico Militar Classe I (CMM-1); e
- Centro Meteorológico Militar Classe II (CMM-2).
Estações meteorológicas
As seguintes Estações Meteorológicas compõem o SISCEAB:
- Estação Meteorológica de Superfície (EMS): a EMS tem a
finalidade de efetuar observações meteorológicas à superfície para
fins aeronáuticos e, quando previsto, para fins sinóticos, registrar os
dados das observações para fins climatológicos e confeccionar
informes meteorológicos para divulgação das referidas observações.
Em função das finalidades, atribuições e equipamentos, as EMS são
classificadas em:
- Estação Meteorológica de Superfície Classe I (EMS-1);
- Estação Meteorológica de Superfície Classe II (EMS-2); e
- Estação Meteorológica de Superfície Classe III (EMS-3).
 
- Estação Meteorológica de Superfície Automática (EMS-A): a
EMS-A tem a finalidade de efetuar observações meteorológicas à
superfície para fins aeronáuticos e confeccionar informes
meteorológicos para divulgação das referidas observações, sem
intervenção humana.
- Estação Meteorológica de Altitude (EMA): a EMA tem a
finalidade de efetuar observações meteorológicas do ar superior,
coletando, por meio de radiossondagem, dados de temperatura,
umidade e pressão, bem como valores de direção e de velocidade do
vento, nos diversos níveis da atmosfera, registrar os dados das
observações para fins climatológicos e divulgar os informes
meteorológicos inerentes às referidas observações. As EMA devem
fazer parte da rede básica da OMM.
- Estação de Radar Meteorológico (ERM): a ERM tem a finalidade
de detectar e processar imagens de nuvens e de fenômenos
meteorológicos obtidas por radar. A operação é exercida de forma
remota pelo CMV.
 
2
Atmosfera Terrestre
A Terra é envolta por uma mistura de gases (ar) que é mantida
dentro de uma camada (atmosfera terrestre) pela força de gravidade. É
dentro desta camada que ocorrem os fenômenos meteorológicos, e
também é o ambiente no qual os aviões voam! Por este motivo é
importante que o piloto tenha o conhecimento básico das
propriedades e características do meio em que irá realizar os seus
voos.
Ao longo deste capítulo analisaremos a composição, a estrutura e as
características da atmosfera terrestre. Também faremos a apresentação
da atmosfera padrão (ISA), estabelecida pela ICAO, e que serve como
parâmetro para diversos cálculos e análises na aviação.
Composiçãoe propriedades
Num volume de ar seco a mistura dos gases presentes na atmosfera
é composta pelos gases constantes na tabela abaixo, cuja proporção se
mantém constante até cerca de 60km de altura.
 
O ar também contém uma quantidade variável de vapor d’água em
sua composição, que pode varia de 0,01 a 4%, o que irá resultar na
alteração da proporção dos outros gases. A propriedade que o ar tem
de reter vapor d’água chama-se “capacidade”.
A quantidade máxima de vapor d’água que o ar é capaz de
absorver depende diretamente da temperatura, quanto maior a
temperatura do ar mais vapor d’água ele é capaz de absorver. O ar é
considerado saturado quando a capacidade máxima de absorção de
vapor d’água é atingida. O vapor d’água reduz a densidade do ar,
pois o peso molecular da água é inferior ao do ar, logo, o ar úmido é
mais leve que o ar seco.
Um termo que é de conhecimento geral é “umidade relativa do ar”,
valor que pode variar de 0 a 100% e indica o grau de saturação de
vapor d’água a certa temperatura. Portanto, cuidado para não
confundir umidade relativa do ar com o máximo de vapor d’ água que
o ar é capaz de absorver (cerca de 4%).
Analisaremos a seguir algumas propriedades da atmosfera
terrestre.
- a atmosfera sofre variações verticais e horizontais de temperatura,
pressão, densidade e umidade;
- o ar presente na atmosfera é elástico e compressível;
- o ar é um mau condutor de eletricidade e calor;
- o ar é insípido, inodoro e incolor; e
- a atmosfera proporciona condições para a vida humana apenas
em baixas altitude.
Variação vertical da atmosfera
A atmosfera terrestre é dividida verticalmente em camadas, no
entanto, a principal camada para quem estuda meteorologia e para
nós pilotos é a troposfera.
 
A maioria dos voos são realizados na troposfera, apesar de alguns
voos de aeronaves a jato de alta performance se estenderem até a
estratosfera. É também na troposfera que ocorrem quase todos os
fenômenos meteorológicos, como: precipitação, vento, trovoadas,
correntes verticais, etc. Por este motivo, neste livro faremos a análise
detalhada apenas da troposfera, tropopausa e estratosfera.
Veja a seguir as principais camadas da atmosfera.
 
- Troposfera: é a camada atmosférica mais próxima à superfície
terrestre, onde a maioria dos fenômenos meteorológicos se
manifestam. Cerca de 75% do ar da atmosfera se concentra nesta
camada. A seguir algumas das principais características da troposfera:
- estende-se até 8km nos polos e até 15km na região equatorial;
- camada onde a maioria dos fenômenos meteorológicos ocorre,
devido a alta concentração de vapor d’água e de núcleos de
condensação;
- presença de correntes verticais da massa de ar;
- a temperatura diminui com o aumento da altitude (cerca de 2°C a
cada
1000ft); e
- a pressão atmosférica diminui com o aumento da altitude (cerca
de 1 in.Hg a cada 1000ft).
 
- Tropopausa: é o limite superior da troposfera, é uma fina camada
que separa a troposfera da estratosfera. A altitude da tropopausa varia
com a latitude e a estação do ano, nos polos estende-se até 20.000ft e
na região equatorial pode chegar a 65.000ft.
A tropopausa é uma camada que interessa muito aos pilotos de
aeronaves que voam em altas altitudes, como as aeronaves comerciais
e as executivas de alta performance, uma vez que a tropopausa está
associada a importantes fenômenos, como a Jet Stream e a CAT.
As características e os principais fenômenos que poderão ser
encontrados na tropopausa e em altitudes ligeiramente abaixo, são:
- Jet stream (correntes de jato);
- CAT (clear air turbulence/turbulência de céu claro);
- variação significativa de vento em altitudes próximas à
tropopausa, ocasionando turbulência;
- isotermia, não há variação de temperatura com o aumento da
altitude dentro da tropopausa;
- formação de nuvens tipo cirrus; e
- rastro de condensação.
 
- Estratosfera: é a camada logo acima da tropopausa, que chega a
atingir mais de 50km de altitude. Na estratosfera a temperatura se
mantém constante com o aumento da altitude (isotermia), no entanto,
em altitudes mais elevadas dentro da estratosfera começa a ocorrer a
inversão térmica, quando a temperatura passa a aumentar com o
aumento da altitude.
O voo na estratosfera tende a ser calmo, uma vez que praticamente
não ocorre variação vertical da massa se ar e a presença de vapor
d’água é quase nula, impedindo a formação de nuvens e fenômenos
meteorológicos significantes. Há casos em que nuvens do tipo
Cumulonimbus (CB) chegam a atingir a estratosfera, mas é algo raro
de ocorrer.
- Mesosfera: camada que se estende até cerca de 85km de altitude.
Nesta camada há uma queda abrupta da temperatura, podendo
chegar a -90°C.
- Termosfera: camada que se estender até cerca de 500km de
altitude. Nesta camada há um rápido aumento da temperatura.
Atmosfera padrão da ICAO (ISA)
Como é de nosso conhecimento as condições atmosféricas
(temperatura, pressão, densidade, etc.) sofrem variações constantes,
resultando em inúmeras dificuldades para os pilotos, engenheiros e
meteorologistas. Estes profissionais necessitam de valores constantes
como referência para desenvolverem o seu trabalho de forma precisa e
eficiente.
A fim de proporcionar um padrão de referência e facilitar o
trabalho dos profissionais ligados à aviação, a ICAO (International
Civil Aviation Organization) aprovou em 1952 a International
Standard Atmosphere (ISA). A ISA, como iremos nos referir à
Atmosfera Padrão da ICAO ao longo deste livro, é um modelo de
atmosfera que estabelece valores fixos de pressão, temperatura,
densidade e viscosidade da atmosfera para diferentes altitudes na
atmosfera terrestre.
A ISA é basicamente utilizada para:
- calibração dos instrumentos da aeronave;
- cálculos de performance; e
- desenvolvimento e testes de aeronaves.
 
A tabela abaixo exibe as principais características da ISA:
- não há presença de vento, turbulência e umidade (ar seco)
- altitude: nível médio do mar
- temperatura ao nível médio do mar: 15°C | 59°F
- temperatura na tropopausa: -56,5°C | -69,7°F (acima de 36000ft)
- gradiente térmico até 36000ft: 1.98°C/1000ft | 3.5°F/1000ft
- pressão ao nível médio do mar: 1013,2 hPa | 760 mm Hg | 29,92
inHg
- velocidade do som ao nível médio do mar: 340,43 m/s
- aceleração da gravidade: 9,80665 m/seg2
ISA deviations (desvio da ISA)
É comum nos cálculos de performance ou correção de alguns
instrumentos utilizarmos os valores da ISA como referência,
principalmente no que concerne à temperatura. As diferenças de
temperatura em relação aos valores da ISA são conhecidas como “ISA
deviations” (numa tradução livre, “desvios da ISA”), esse é um termo
que você encontrará bastante nas análises e cálculos de performance.
As análises de performance da aeronave são definidas com valores
relativos à ISA, e geralmente há um limite de variação em relação à
ISA que não deve ser deliberadamente ultrapassado pelo piloto. Essas
tabelas de performance são fundamentais para determinar alguns
parâmetros para as mais diversas fases do voo, como: decolagem,
subida, cruzeiro, aproximação e pouso.
Dependendo da variação da ISA, a penalização à performance da
aeronave será expressiva. Voar com temperatura superior à ISA irá
penalizar a performance da aeronave, sendo necessário uma atenção
maior do piloto, principalmente no Brasil, onde é comum voarmos a
maior parte do tempo com valores superiores à ISA. Lembre-se,
quanto maior a temperatura menor a densidade do ar, e
consequentemente, menor será a performance da aeronave.
Vamos a um exemplo rápido! Numa decolagem com ISA +10 (10°C
acima da ISA) a performance da aeronave será afetada, podendo
resultar inclusive, em limitação de peso para a decolagem.
Abaixo o exemplo de duas tabelas de performance em voo de
cruzeiro, onde a referência para cada tabela é o valor da ISA DEV.
 
Para conseguirmos calcular o desvio da ISA (ISA DEV), precisamos
primeiro aprender a calcular a temperatura da ISA para uma
determinada altitude. Veja como é simples:
 
Vamos a alguns exemplos de comocalcular a temperatura ISA.
 
1) Temperatura ISA a 10000ft.
--> 15 - (2 x 10.000/1000)
--> 15 - (2 x 10) = 15 - 20 = -5°C
 
2) Temperatura ISA a 18500ft.
--> 15 - (2 x 18500/1000)
--> 15 - (2 x 18.5) = -22°C
 
3) Temperatura ISA a 2000ft.
--> 15 - (2 x 2000/1000)
--> 15 - (2 x 2) = 11°C
 
Agora vamos aos cálculos da ISA DEV. O cálculo de temperatura
para encontramos a ISA deviations é simples, veja:
 
Sequência para o cálculo da ISA DEV:
1 - calcular o valor da temperatura ISA correspondente a altitude;
2 - encontrar o valor real da temperatura correspondente a altitude;
e
3 - a partir da temperatura atual calcular a ISA deviations.
 
Vamos a alguns exemplos de como se calcular a ISA deviations (ISA
DEV).
 
1) A temperatura a 3000ft é de 18°C, qual o desvio da ISA (ISA
DEV)?
--> 15 - (2 x 3000/1000)
--> 15 - (2 x 3) = 15 - 6 = +9 (temperatura ISA a 3000ft)
--> 18 - 9 = +9°C (ISA DEV)
 
2) A temperatura no FL300 é de -55°C, qual o desvio da ISA (ISA
DEV)?
--> 15 - (2 x 30000/1000)
--> 15 - (2 x 30) = 15 - 60 = -45 (temperatura ISA no FL300ft)
--> -55 - (-45) = -10°C (ISA DEV)
 
3) A temperatura a 1000ft é de 0°C, qual o desvio da ISA?
--> 15 - (2 x 1000/1000)
--> 15 - (2 x 1) = 15 - 2 = +13 (temperatura ISA a 1000ft)
--> 0 - 13 = -13°C (ISA DEV)
 
4) Se a 10000ft o desvio da ISA é de +5°C, qual a temperatura nesta
altitude?
--> 15 - (2 x 10000/1000)
--> 15 - (2 x 10) = 15 - 20 = -5 (temperatura ISA a 10000ft)
--> a temperatura ISA a 10000ft é de -5°C, no exemplo a
temperatura nesta altitude é de ISA +5°C, portanto, basta somarmos
5°C a temperatura ISA correspondente para aquela altitude, então
teremos: -5°C + 5°C = 0°C.
 
5) A temperatura num aeródromo localizado ao nível médio do
mar é de 30°C, qual o desvio da ISA?
--> 15°C é a temperatura ISA ao nível médio do mar, logo, se a
temperatura atual é de 30°C, teremos: 30°C - 15°C = +15°C.
 
6) A temperatura num aeródromo localizado a 2500ft é de 10°C,
qual o desvio
 
--> 15 - (2 x 2500/1000)
--> 15 - (2 x 2,5) = 15 - 5 = +10 (temperatura ISA a 2500ft)
--> 10 - 10 = 0°C (ISA DEV)
 
3
Temperatura e calor
Um dos fatores mais influentes na operação e performance de um
voo é a temperatura. Dê uma olhada rápida no seu computador de
voo ou num moderno FMC (Flight Management Computer) para
constatar que diversos campos requerem a inserção da temperatura
para a obtenção de um resultado ou parâmetro de voo. Ao longo deste
capítulo iremos analisar a influência da temperatura na meteorologia
e na aviação.
Temperatura x Calor
É comum nos referirmos ao calor e a temperatura como sendo a
mesma coisa, mas será que está correto? Não, eles possuem conceitos
distintos, apesar de estarem relacionados. Quem nunca virou para o
outro no elevador, durante aquele silêncio interminável, e disse “está
calor hoje né!”. Esse é um exemplo clássico do uso equivocado da
palavra calor, onde o uso do termo temperatura seria o correto.
Vamos aos conceitos!
Calor: também chamado de energia térmica, corresponde à energia
em trânsito que se transfere de um corpo para outro em razão da
diferença de temperatura. Essa transferência ocorre sempre do corpo
de maior temperatura para o de menor temperatura até que atinjam o
equilíbrio térmico.
 
Temperatura: grandeza física utilizada para medir o grau de
agitação ou a energia cinética das moléculas de um determinado
corpo. Quanto mais agitadas essas moléculas estiverem, maior será
sua temperatura.
 
Em resumo, a temperatura é a medida do quanto estão agitados os
átomos e moléculas de um corpo, e calor é a quantidade de energia
envolvida nessa agitação molecular.
Medição e escalas de temperatura
Analisaremos a seguir as formas como a temperatura pode ser
medida e as escalas mais utilizadas.
Medição da temperatura
Na aviação a temperatura é medida das seguintes formas:
- Temperatura em superfície: em solo a temperatura é medida
através de um termômetro instalado no interior de um “abrigo” de
madeira, protegendo o termômetro da radiação solar, da chuva e de
outros fatores que possam atrapalhar a medição precisa da
temperatura.
- Temperatura em altitude: a temperatura em altitude é medida
através de radiossondas lançadas através de balões meteorológicos,
cuja funções é transmitir a temperatura, pressão e umidade
encontrada nos diversos níveis que passa.
- Temperatura externa da aeronave: a medição da temperatura em
voo apresenta uma série de dificuldades, devido a influência do ar de
atrito e da compressão, sendo necessário a realização de correções
para se obter uma temperatura precisa.
Escalas de temperatura
As três escalas mais utilizadas de temperatura são:
- °C (Celsius)
- °F (Fahrenheit)
- K (Kelvin)
 
No Brasil, adota-se a escala Celsius (°C) como padrão para a
aviação.
Duas referências de temperatura são muito utilizadas na correlação
entre as escalas: a temperatura de congelamento e a de ebulição da
água. Veja:
 
A conversão das escalas de temperatura pode ser realizada através
das fórmulas a seguir, no entanto, não há necessidade de decora-las,
uma vez que através do computador de voo é possível realizar
facilmente a conversão entre oC e oF. A escala Kelvin não é utilizada
na aviação.
 
Para realizar a conversão das unidades de medida de temperatura,
Celsius e Fahrenheit, basta consultar a escala localizada na parte
inferior da face A do computador de voo. O processo é muito simples,
não sendo necessário nenhum ajuste no computador de voo. Basta
localizar a temperatura desejada na escala, e encontrar a temperatura
correspondente em Celsius ou Fahrenheit, veja:
 
Ex. 10°C equivalem a quantos graus Fahrenheit?
1 - na parte superior da escala localizar a temperatura de 10°C.
2 - sob o valor de 10°C, ler o valor correspondente em °F (escala
inferior).
Resposta: 10°C = 50°F
Transferência de calor
É importante analisarmos as formas pelas quais o calor pode ser
propagado, pois isso nos ajudará a compreender alguns fenômenos
meteorológicos. O calor pode ser transmitido, ou propagado, através
das seguintes formas:
- radiação
- condução
- convecção
- advecção
Abaixo um exemplo simples sobre os principais métodos de
transferência de calor, em seguida analisaremos os exemplos
relacionados à meteorologia.
 
Radiação: todos os corpos transmitem calor através de radiação
eletromagnética, cuja intensidade varia de acordo com o tipo do corpo
e sua temperatura. O calor em forma de radiação se propaga até
encontrar uma matéria que possa absorve-lo, não havendo a
necessidade de um meio intermediário para que ocorra a transmissão
do calor.
O exemplo mais notório e importante deste tipo de transmissão de
calor é a radiação solar, responsável pelo aquecimento da Terra. Este
calor atravessa o espaço cósmico pelo processo chamado de radiação,
na forma de ondas eletromagnéticas.
Grande parte da temperatura da Terra é determinada pela
quantidade de radiação recebida pelo Sol. Essa radiação não é
absorvida pelos gases da atmosfera, com exceção da radiação
ultravioleta que é absorvida pelo ozônio. Parte da radiação solar
(cerca de 55%) é refletida de volta para o espaço pelas nuvens, neve
nos polos e regiões de deserto. A parte restante (45%) é absorvida pela
superfície terrestre e transformada em calor. Sem a radiação solar não
seria possível a vida na Terra, como a conhecemos.
Durante a noite a Terra devolve parte deste calor através da radiação
terrestre, causando o resfriamento de sua superfície.
 
Condução: é o processo de transferência de calor por contato, em
que corpos com temperaturas diferentes transferem energia entre si,
do mais quente para o mais frio. Alguns materiais transferem energia
com mais facilidade, como é o caso dos metais, outros não são bons
condutores de calor, como a porcelana e o ar. A condução é
responsável, por exemplo, pelo aquecimento do ar em contato com o
solo.
 
Convecção: é o processo no qual o calor é transferido através de
movimentos verticais do ar, resultando nas correntes convectivas (ou
verticais). Essas correntes convectivas são resultado do processode
movimentação vertical do ar, onde o ar mais quente fica menos denso
e sobe, enquanto, o ar frio e denso desce. Ainda vamos falar bastante
destas correntes ao longo deste livro!
 
Advecção: é o processo de transferência de calor através do
movimento horizontal do ar, cujo exemplo mais conhecido é o vento.
Um fenômeno associado a advecção é o “nevoeiro de advecção”, que
ocorre quando uma massa de ar quente e úmida avança sobre uma
superfície fria.
 
Variação de temperatura
A quantidade de energia solar recebida nas diversas regiões da
Terra sofre variações de acordo com a hora do dia, estações do ano e
latitude da região. Essas variações na quantidade de energia solar
recebida em cada região irão causar também variações na
temperatura. A variação de temperatura pode ser afetada das
seguintes formas:
- variação diurna;
- variação sazonal;
- variação por latitude;
- variação por tipo de superfície; e
- variação por altitude.
- Variação diurna: variação de temperatura ocasionada pela rotação
da Terra, causando mudanças de temperatura entre o dia e a noite.
Durante o dia a radiação solar supera a radiação terrestre, logo, a
temperatura sobe atingindo a máxima por volta das 15:00hs. Durante
a noite ocorre o inverso, a radiação terrestre supera a radiação solar,
resultando na queda da temperatura, que pode se estender por até 1
hora após o nascer do sol, quando a mínima temperatura do dia é
atingida.
 
- Variação sazonal: variação de temperatura ocasionada pelo
movimento de translação da Terra ao redor do sol e pela inclinação
(23,27°) do eixo de rotação da Terra em relação à perpendicular ao
plano definido pela órbita da Terra (plano da eclíptica). Essa
inclinação faz com que a incidência de radiação solar ao longo do ano
varie entre os hemisférios norte e sul.
Durante os meses de junho, julho e agosto o hemisfério norte recebe
mais radiação solar, logo, a temperatura naquele hemisfério aumenta.
Nos meses de dezembro, janeiro e fevereiro ocorre o oposto, o
hemisfério sul recebe mais radiação solar e a temperatura deste
hemisfério aumenta.
 
 
em 22 de junho a incidência da radiação solar ocorre verticalmente sobre o Trópico
de Cancer, caracterizando o verão no hemisfério norte. Observe que os ráios
solares nesta época do ano não atingem o polo sul, ocorrendo a noite polar que
chega a durar 6 meses.
- Variação por latitudes: devido a forma esférica da Terra a
radiação solar não atinge as diversas regiões do planeta de forma
homogênea. A região equatorial é a que recebe a maior incidência de
radiação solar, motivo pelo qual a temperatura nesta região é sempre
mais elevada. Nos polos os raios solares não atingem à superfície, nos
respectivos invernos, quando a noite chega a durar 6 meses. Quanto
menor a latitude da região maior será a sua temperatura.
- Variação por tipo de superfície: a característica da superfície
também resulta em grande influência na variação de temperatura. Por
exemplo, áreas onde há presença de grande quantidade de água
(lagos, florestas, pântanos, praia) ocorre pouca variação de
temperatura ao longo do dia. Já em áreas com superfície árida
(deserto) a variação entre a temperatura máxima e mínima ao longo
do dia é significativamente maior.
- Variação por altitude: no capítulo anterior vimos que a
temperatura na troposfera diminui (cerca de 2°C a cada 1000 pés) com
o aumento da altitude, o que chamamos de gradiente térmico. No
entanto, este não é um valor exato e em algumas situações ocorre
justamente o contrário, ou seja, o aumento de temperatura com o
aumento da altitude, ao que chamamos de inversão térmica.
A inversão térmica próxima à superfície é comum em noites frias e
com céu claro. Nesta condição a superfície é resfriada rapidamente
pela radiação terrestre, e consequentemente, o ar próximo a superfície
é resfriado por condução. Este ar frio não consegue se elevar, pois é
mais denso, deste modo o ar que se encontra em altitudes mais
elevadas fica com temperatura superior ao ar da superfície,
caracterizando a inversão térmica.
Este tipo de fenômeno está associado à um ar estável, ou seja, um ar
que não tem tendência de se elevar verticalmente, resultando numa
condição tranquila para voar. A contrapartida é que esse tipo de
condição favorece a diminuição da visibilidade horizontal.
Quando não há variação de temperatura com a altitude, ocorre o
fenômeno chamado de isotermia.
 
Influência da temperatura no voo
Um dos fatores que mais afetam a performance e a operação de
uma aeronave é a temperatura do ar. Vamos a um exemplo rápido
para você ter uma noção prática da influência da temperatura na
performance de uma aeronave.
A tabela abaixo exibe o limitante de peso de decolagem por
performance de um Boeing 737Ng para uma determinada localidade.
Através desta tabela podemos perceber o quanto o limite de peso por
performance varia com a temperatura do ar externo. Observe que com
12°C o limite de peso é de 69.800kg, e a 32°C o limitante passa a ser de
65.700kg, uma significativa diferença de 4.100kg. Essa diferença terá
influência direta na quantidade de carga e passageiros que a aeronave
poderá transportar.
 
A regra é bem simples: alta temperatura faz com que a densidade
do ar diminua, e consequentemente a performance da aeronave é
degradada.
Mas como esta redução na performance da aeronave ocasionada
pela temperatura irá influir no meu voo? Destacamos as principais
influências, veja:
- utilização de maior comprimento de pista para decolagem;
- limitação de peso para decolagem;
- limitação do nível ótimo e máximo de cruzeiro; e
- utilização de maior comprimento de pista para pouso.
Portanto, lembre-se, nos dias em que a temperatura estiver elevada
a performance da sua aeronave será diretamente afetada!
4
Pressão atmosférica
Neste capítulo faremos a análise dos aspectos relacionado à pressão
atmosférica que possa ter influência sobre o voo. Analisaremos
também alguns conceitos básicos sobre pressão e as relações entre
pressão, temperatura e densidade.
Apesar das moléculas de ar serem invisíveis, elas possuem peso, e
este peso que a atmosfera exerce sobre a superfície terrestre é
denominado de pressão atmosférica. As manifestações da pressão
atmosférica estão diretamente relacionadas à força da gravidade e a
influência que essa realiza sobre as moléculas de ar que compõem a
atmosfera.
Medição da pressão atmosférica
A pressão atmosférica é medida por barômetros. Há dois tipos
básicos de barômetros: de mercúrio e aneroide.
Barômetro de mercúrio
A forma mais precisa para se medir a pressão atmosférica é através
do barômetro de mercúrio, inventado por Torricelli em 1643. Este
barômetro mede a altura da coluna de mercúrio (Hg) dentro de um
tubo de vidro, onde uma das extremidades é aberta e exposta à
pressão atmosférica que exercerá uma determinada força sobre o
mercúrio, causando variação na coluna. Por exemplo, se a pressão
atmosférica aumenta, haverá mais pressão sobre mercúrio fazendo
com que a coluna se eleve.
Apesar de ser a forma mais precisa de medição da pressão
atmosférica, este barômetro não permite uma leitura simples da
pressão, além de não ser muito prático para transportar. Por estes
motivos, ele é comumente utilizado em estações de observação
meteorológica e em laboratórios.
 
Barômetro aneroide
Apesar de serem um pouco menos precisos do que os barômetros
de mercúrio, os barômetros aneroides são mais compactos, fáceis de
obter a leitura e de transportar.
O barômetro aneroide é composto por uma câmara de metal com
uma mola no seu interior, para evitar o seu esmagamento pela pressão
atmosférica, e um mostrador calibrado. Esta câmara se comprime
quando a pressão aumenta e se expande quando a pressão diminui,
estes movimentos são transmitidos a um ponteiro sobre um
mostrador calibrado em unidades de pressão. O altímetro, presente
nas aeronaves, nada mais é do que um barômetro aneroide com o
mostrador calibrado para exibir altitude.
 
Unidades de medida da pressão atmosférica
Em meteorologia e na aviação as unidadesmais utilizadas são:
- hPa (hectopascal), antigamente utilizava-se o termo “milibar”
(mb);
- mmHg (milímetros de mercúrio); e
- polHg (polegadas de mercúrio), também expresso como inHg.
 
A seguir os valores práticos de cada uma destas unidades:
- 1 hPa = 30 pés
- 1 mmHg = 1,333 hPa = 40 pés
- 1 polHg = 33,86 hPa = 1000pés
 
No Brasil, nas mensagens meteorológicas (ex.: METAR) e
comunicações de tráfego aéreo a pressão atmosférica é sempre
expressa em hPa (hectopascal). Em alguns países, como os Estados
Unidos, a polHg é adotada como unidade padrão para expressar a
pressão atmosférica.
Exemplo de um METAR:
 
Variação da pressão atmosférica
 
A pressão atmosférica padrão ao nível do mar é de 1013 hPa, 760
mmHg ou
29.92 polHg, no entanto, essa pressão sofre alteração por diversos
fatores. Os principais fatores atrelados à variação da pressão são:
altitude e temperatura.
Para que possamos ter uma noção prática de como a pressão
atmosférica pode variar em nosso planeta, vejamos alguns dados. Em
1969 a pressão de superfície durante a passagem do furacão Camille
chegou a 908 hPa. Num anticiclone de alta intensidade a pressão
chega a atingir 1050 hPa. Como regra, áreas de baixa pressão estão
associadas ao mau tempo e áreas de alta pressão à estabilidade
atmosférica.
- Altitude: com o aumento da altitude ocorre a diminuição da pressão
atmosférica. À medida que subimos a densidade do ar diminui e o
peso que ele exerce também passa a ser menor.
Se a densidade do ar é menor, o seu peso também será menor,
exercendo me-
nos pressão.
Se ocorre o aumento da altitude, a quantidade de ar acima vai
reduzindo, pois, uma parcela de ar vai ficando para baixo, logo,
teremos um volume menor de ar na atmosfera exercendo pressão.
A redução da pressão atmosférica é maior em altitudes inferiores
da troposfera, cerca de 1 polHg a cada 1000 pés de aumento de
altitude. Em altitudes mais elevadas a redução da pressão atmosférica
passa a ser gradativamente menor. Por exemplo, ao nível do mar a
pressão é de 1013hPa (29.92inHg), a 18.000 pés a pressão cai para
504hPa (14.90inHg) e a 35.000 pés despenca para 237hPa (7inHg). Veja
a figura abaixo.
 
O nível de cruzeiro das aeronaves comerciais e dos jatos executivos
fica entre 30.000 pés e 51.000 pés, altitudes cuja pressão atmosférica
impossibilita a subsistência humana. Este é um dos motivos pelo qual
a cabine destas aeronaves é pressurizada, ou seja, cria-se uma
atmosfera artificial dentro da cabine para que a pressão e a
temperatura estejam dentro de valores aceitáveis para a nossa
subsistência.
A diferença de pressão entre a cabine e o ar externo chega a ser de 9
vezes, isso quer dizer que a pressão interna na aeronave é 9 vezes
maior do que do lado de fora. É por este motivo que quando
assistimos nos filmes aquelas cenas em que a aeronave sofre uma
despressurização explosiva, tudo começa a ser “sugado” para fora da
aeronave. Como a pressão externa é muito menor do que a pressão
interna da aeronave, se houver qualquer dano estrutural significativo
a pressão interna tentará se igualar com a externa, assim como
acontece com um balão de festas.
- Temperatura: Com o aumento da temperatura ocorre a diminuição
da pressão atmosférica. À medida que a temperatura do ar aumenta,
ocorre a diminuição da densidade do ar e consequentemente a
diminuição da pressão atmosférica.
- Umidade: quanto maior a umidade menor a densidade do ar,
logo, menor será a pressão atmosférica.
- Variação diurna: Ao longo de um dia também ocorre variação na
pressão, que apesar de pequena, deve ser levada em consideração
durante a identificação de uma mudança significativa nas condições
meteorológicas. Em latitudes temperadas a variação diária é de
aproximadamente 1 hPa e em latitudes tropicais de 3 hPa ao longo do
dia. As máximas pressões ocorrem às 10:00 e às 22:00hs, as mínimas
ocorrem às 04:00 e às 16:00hs. Essa variação também é conhecida
como “maré barométrica”.
Sistema de distribuição de pressão
Antes de analisar os sistemas de distribuição de pressão,
precisamos entender o que são as isóbaras. Isóbara é uma linha unindo
diversos pontos com a mesma pressão atmosférica ao nível médio do
mar (QFF). O padrão destas linhas isóbaras e a forma como elas se
movimentam são informações úteis para as análises e previsões
meteorológicas. O ar move sempre das áreas de alta pressão para as
áreas de baixa pressão, numa constante busca para se atingir o
equilíbrio.
Os padrões das linhas isóbaras são chamados de sistema de
distribuição de pressão, que podem ser:
- baixa (low)
- alta (high)
- cavado (trough)
- crista (ridge)
- ponto neutro (col)
 
- baixa (low): também chamada de depressão ou ciclone, é uma área
onde a pressão no centro é baixa e a sua volta a pressão é
gradativamente maior. Estas são áreas onde o ar é ascendente e
convergente, circulando no sentido anti-horário no Hemisfério Norte e
no sentido horário no Hemisfério Sul. Veja as principais características
deste tipo de sistema:
- área geralmente associada ao mau tempo;
- possibilidade de trovoadas e chuva forte;
- visibilidade reduzida quando ocorre as chuvas, após prevalece a
boa visibilidade devido ao ar ascendente; e
- ventos fortes, principalmente quando a pressão estiver muito
baixa e as linhas isóbaras muito próximas umas das outras.
 
 
- alta (high): também chamada de anticiclone, é uma área onde a
pressão no centro é alta e a sua volta a pressão é gradativamente
menor. Estas são áreas onde o ar é descendente e divergente,
circulando no sentido horário no Hemisfério Norte e no sentido anti-
horário no Hemisfério Sul. Veja as principais características deste tipo
de sistema:
- área geralmente associada ao bom tempo;
- pouca ou nenhuma precipitação;
- visibilidade reduzida, principalmente no inverno, quando são
formados os nevoeiros; e
- ventos calmos.
 
- cavado (trough): áreas alongadas de baixa pressão, também
associadas ao mau tempo.
 
- crista (ridge): áreas alongadas de alta pressão, também associadas
ao bom
 
- área neutra ou colo (col): área localizada entre duas altas e duas
baixas. Este tipo de área dura poucos dias, quando é então absorvido
por um dos sistemas.
 
DICA: Cuidado para não achar que sempre que a pressão
estiver alta você encontrará tempo bom pela frente! A
meteorologia é muito dinâmica e não raro acontece exatamente
o contrário daquilo que temos como regra. Portanto, durante o
planejamento do seu voo, analise as condições meteorológicas
de forma ampla, não se prendendo a regras e padrões isolados.
 
5
Altimetria
Neste capítulo analisaremos todo o assunto relacionado à
altimetria, ou seja, as maneiras de se utilizar o altímetro em voo.
Altímetro
 
Um dos principais instrumentos de uma aeronave, o altímetro é o
instrumento responsável pela navegação vertical do voo. Com base
nas informações exibidas pelo altímetro o piloto é capaz de manter
uma separação segura entre o relevo e entre outras aeronaves em voo.
O princípio de funcionamento do altímetro consiste basicamente de
uma cápsula aneroide interligada aos ponteiros do mostrador
calibrado em pés. Esta cápsula aneroide é sensível à variação da
pressão atmosférica, que é captada através da tomada estática do
sistema de pitot. À medida que a aeronave sobe, a pressão estática
diminui e a cápsula aneroide se expande. Quando a aeronave desce,
ocorre o movimento contrário, portanto, a cápsula irá se comprimir.
Toda essa movimentação da cápsula aneroide, resultante da
variação da pressão estática, é transmitida aos ponteiros do altímetro,
que devidamente calibrados informarão ao piloto a correta altitude da
aeronave.
É importante salientar que o altímetro informará a altitude da
aeronave ou seja, a sua altura em relação ao nível médio do mar, e não
a sua altura em relação ao terreno sobrevoado. Mas não seria mais
fácil para o piloto se o altímetro indicasse a altura da aeronave em
relação ao solo? Sem dúvida que seria, porém, a superfície da Terra
não é uniforme, e apresenta uma variação muito grande de uma área
paraoutra. Este é o motivo pelo qual se utiliza o nível médio do mar
como referência, pois é o mesmo em todo o planeta. E conhecendo a
altitude da área que está sendo sobrevoada, é possível calcular a
altura.
A figura abaixo ilustra o interior de um altímetro. Note que ele é
conectado a tomada estática, que envia a pressão que irá envolver a
cápsula aneroide. E como já foi dito, qualquer mudança na pressão
estática resultará na expansão ou contração da cápsula, e
consequentemente uma variação na altitude indicada no mostrador.
 
Indicações do altímetro
A leitura da altitude num altímetro é bem simples, conforme é
mostrado na figura abaixo, e a lógica de leitura lembra a de um
relógio. Nas aeronaves modernas os altímetros principais são digitais,
tornando a indicação da leitura mais fácil e precisa.
 
Cheque do altímetro no solo
No momento da preparação da cabine para o voo, o piloto deve
inserir o ajuste QNH no altímetro (este ajuste é fornecido pelo órgão
ATC). Após inseri-lo, deverá verificar se a altitude indicada
corresponde à altitude do aeródromo indicada nas cartas. A diferença
máxima entre a indicação do altímetro e a elevação do aeródromo
deverá ser de +/- 75 pés. Caso ocorra uma variação superior a este
valor, ou haja dúvidas quanto a confiabilidade do altímetro, informe
imediatamente ao mecânico responsável e não prossiga com o voo.
Veja o exemplo abaixo, a aeronave está estacionada no Aeroporto
de Congonhas e o piloto irá fazer o cheque do altímetro. Veja quais os
passos para realizar este cheque:
1 - obter a pressão atual fornecida pelo órgão ATC;
2 - inserir este ajuste no altímetro (por exemplo 1018hPa);
3 - fazer o crosscheck entre a altitude lida no altímetro e a altitude
do aeródromo.
 
Altitudes
A altitude indicada pelo altímetro só é correta quando as condições
da atmosfera são idênticas as da atmosfera padrão, ou seja, pressão de
1013,2 hPa, temperatura de 15°C e redução da temperatura com o
aumento da altitude numa razão de aproximadamente 2°C para cada
1000 pés.
No entanto, as condições atmosféricas nas diversas regiões da Terra
dificilmente se igualam a essa atmosfera padrão estabelecida pela
ICAO, e a consequência disso é que se mantivermos o ajuste padrão
(1013,2 hPa) na janela de Kollsman, e as condições da atmosfera forem
diferentes do padrão, o altímetro estará nos apresentando uma
altitude incorreta, o que é extremamente perigoso ao voo.
Para corrigir esta diferença de pressão, deve-se ajustar o altímetro
com a pressão do local. Por exemplo, o piloto decolou de Recife onde
a pressão era de 1016,0 hPa e no momento do pouso em Fortaleza a
pressão era de 1009,0 hPa. Se o piloto não fizer nenhuma correção no
altímetro durante o voo e pousar em Fortaleza com o ajuste de Recife
(1016,0 hPa), este altímetro apresentará um erro de 210 pés em
Fortaleza. Para piorar esse erro será para mais, ou seja, o piloto estará
voando a 790 pés e o altímetro indicará 1000 pés de altitude, o que é
muito inseguro e perigoso, pois é uma diferença considerável de
altitude.
Se no exemplo acima, o piloto, ao cruzar o nível de transição,
tivesse ajustado o altímetro em 1009,0 hPa, tal diferença de 210 pés
não teria ocorrido, e o altímetro estaria informando a altitude correta
da aeronave. Isso mostra o quão importante é o procedimento de
ajuste da pressão no altímetro, especialmente nos dias em que as
condições meteorológicas estão mais restritas e o piloto não tem o
contato visual com o terreno. Comentaremos com mais detalhes o
ajuste do altímetro nas páginas seguintes.
A seguir o conceito de alguns tipos de altitudes. Cada uma dessas
altitudes têm uma referência para a qual é calculada, e uma razão
específica.
- Altitude indicada (Indicated altitude): é a altitude lida diretamente
no altímetro, quando este está ajustado com a pressão do local (QNH)
na janela de ajuste de pressão. Indica a altura em relação ao nível
médio do mar.
- Altitude calibrada (Calibrated altitude): é a altitude indicada
corrigida para os erros do instrumento.
- Altitude pressão (Pressure altitude): é a altitude lida quando o
altímetro é ajustado com a pressão padrão de 1013,2 hPa (QNE). O
ajuste QNE é inserido quando a aeronave está acima da altitude de
transição, quando então a altitude será lida como nível de voo (ex.
FL085, nível 085).
- Altitude verdadeira (True altitude): é a altitude acima do nível
médio do mar (MSL). Esta altitude leva em consideração os erros de
temperatura e pressão, e pode ser calculada através do computador de
voo. As altitudes dos aeroportos e dos obstáculos e elevações contidas
nas cartas aeronáuticas são altitudes verdadeiras.
- Altitude absoluta (Absolute altitude): é a altura da aeronave em
relação ao terreno. Para se determinar a altitude absoluta, ou altura, é
preciso conhecer a altitude da aeronave e da elevação do terreno.
- Altitude densidade (density altitude): é a altitude pressão corrigida
para a variação da temperatura padrão. Quando as condições são
idênticas a padrão, a altitude pressão e a altitude densidade são
iguais. Se a temperatura local é maior do que a padrão, a altitude
densidade será maior do que a altitude pressão. Se a temperatura local
é menor do que a padrão, a altitude densidade será menor do que a
altitude pressão.
A altitude densidade está diretamente relacionada à performance
da aeronave, principalmente na decolagem. Ela pode ser calculada
através do computador de voo, conforme veremos nas próximas
páginas.
Observe na tabela de performance do Cessna 172 que ao nível
médio do mar (MSL) com temperatura de 20°C a distância da corrida
de decolagem é de 835 pés. Com o mesmo peso e temperatura, mas a
3000 pés de altitude, a distância da corrida de decolagem passa a ser
de 1100 pés. Na prática não trabalhamos diretamente com a altitude
densidade, utilizamos o cruzamento de dados nas tabelas de
performance constante no manual de operações da aeronave.
 
 
Tabela de performance de decolagem do Cessna 172
DICA: É comum haver dúvida entre os conceitos de altitude,
altura e nível de voo. Veja os conceitos de forma simplificada e
a figura abaixo, isso ajudará você a compreender de vez a
diferença entre estes conceitos.
- altura: distância vertical de um nível, ponto ou objeto
considerado como ponto e uma determinada referência.
- altitude: distância vertical entre um nível, um ponto ou objeto
considerado como ponto e o nível médio do mar.
- nível de voo: superfície de pressão atmosférica constante,
relacionada com uma determinada referência de pressão, 1013.2
hPa, e que está separada de outras superfícies análogas por
determinados intervalos de pressão.
O altímetro indicará:
- altitude: quando ajustado para pressão local (QNH).
- nível de voo: quando ajustado para pressão padrão de 1013 hPa
(QNE).
 
Numa carta aeronáutica teremos sempre informações de altitudes e
níveis de voo. Nas cartas SID e STAR é comum haver a
predominância das informações em níveis de voo, representados pelas
letras “FL” antes do nível (Exemplo.: FL070). Nas cartas de
aproximação é mais comum encontrarmos informações de altitude
(veja exemplo abaixo).
 
Ajuste do altímetro
O piloto deverá ajustar o altímetro em determinadas fases do voo
de modo que as indicações estejam sempre corretas, permitindo que a
aeronave mantenha uma separação segura entre os obstáculos e as
demais aeronaves em voo. Basicamente há dois ajustes que o piloto
deverá fazer ao longo do voo: o QNH e o QNE.
- QNH: para se obter a correta indicação da altitude em relação ao
nível médio do mar, o altímetro deverá estar ajustado em QNH. Este
ajuste é utilizado nas fases de decolagem, aproximação e pouso, para
que o piloto tenha a indicação correta da altitude da aeronave,
corrigida para os erros de pressão.
Esse ajuste é fornecido pelo ATIS do aeródromo, ou caso o mesmo
não disponha dessa facilidade, pela TWR ou APP do local. Quando no
solo com o altímetro ajustado em QNH, este informará a altitude do
aeródromo.
O QNH é o ajuste o mais prático, por indicar com alto grau de
precisão aaltitude da aeronave. Considerando-se que o QNH é o
ajuste mais exato para a determinação da altitude, conclui-se que seu
emprego generalizado seria o mais recomendável, contudo, para
tornar possível seu emprego em rota, seria necessária uma
distribuição profusa de estações fornecedoras de ajustes de altímetro,
o que pelo menos no Brasil é inviável.
- QNE: também conhecido como ajuste padrão (1013,2 hPa ou 29,92
in Hg). Ajustado em QNE o altímetro informará a altitude em nível de
voo (ex. FL065), e devido a erros de pressão e temperatura, esta
altitude poderá não coincidir com a altitude verdadeira.
- QFE: é o ajuste a Zero, isto é, a pressão barométrica reduzida ao
nível médio da pista. Caso esta pressão seja ajustada no altímetro, fará
com que este indique a altitude zero, quando a aeronave estiver no
solo.
No voo de cruzeiro em rota, acima da altitude de transição, o
altímetro deve estar ajustado em QNE, para que a separação entre as
aeronaves em nível de voo se mantenha constante.
A troca de QNH para QNE se dará na altitude de transição, durante
a subida. A troca de QNE para QNH ocorrerá no cruzamento do nível
de transição, durante a descida, conforme ilustrado na figura abaixo.
 
 
Na página 46 citamos um exemplo da aeronave que decola de
Recife com destino a Fortaleza, e o piloto se esquece de ajustar o
altímetro e pousa em Fortaleza com o mesmo ajuste de Recife, e a
consequência disso foi um erro de indicação de 210 pés.
Mas como evitar que esse tipo de esquecimento aconteça? Ainda
com base neste exemplo, veja a sequência abaixo.
Informações: ajuste do altímetro em Recife 1016 hPa e em Fortaleza
1009 hPa.
1 - Antes do acionamento dos motores, ainda na preparação da
cabine para a decolagem, o piloto já deve ter o conhecimento do ajuste
de altímetro do aeródromo local (QNH) e inserir esse ajuste no
altímetro. Portanto, o piloto deverá inserir o ajuste de 1016,0 hPa na
janela de ajuste de altímetro, feito isso, a altitude indicada no altímetro
será igual a altitude do aeródromo.
2 - Durante a subida, ao cruzar a altitude de transição, o piloto
deverá inserir na janela de ajuste de altímetro a pressão padrão
(QNE), 1013,2 hPa, pois acima da altitude de transição passamos a ler
a altitude como nível de voo (FL). Portanto, a altitude indicada no
altímetro será em nível de voo, ou seja, altitude pressão.
3 - Na descida, ao cruzar o nível de transição, o piloto deverá
ajustar o altímetro com o ajuste de altímetro do aeródromo local
(QNH), que neste exemplo corresponde a
1009,0 hPa. Este ajuste deverá ser mantido até o pouso, e quando no
solo, no aeroporto de Fortaleza, o altímetro indicará a altitude deste
aeródromo.
Erros do altímetro
A indicação do altímetro pode apresentar alguns erros relativos às
imperfeições do próprio instrumento, a obstrução da tomada estática
de pressão e principalmente os relacionados à variação de pressão e
temperatura.
Quando em nível de cruzeiro o altímetro da aeronave é ajustado em
1013,2 hPa, e passará a indicar a altitude pressão. Este ajuste é inserido
por todas as aeronaves que voam em nível de voo, pois assim é
possível manter a separação constante entre as aeronaves, mesmo com
a variação de pressão e temperatura ao longo da rota.
Porém, quando em nível de cruzeiro, a altitude lida no altímetro na
maioria das vezes não equivale à altitude verdadeira. Essa diferença
ocorre por dois fatores: a variação da pressão e da temperatura em
relação aos valores da atmosfera padrão.
Variação da pressão
Voando de uma área de alta pressão para uma área de baixa
pressão, a altitude verdadeira será menor do que a altitude indicada
pelo altímetro, e vice-versa. Quando QNE e QNH foram iguais não
haverá erro de pressão.
A variação é de cerca de 30 pés para cada 1hPa de diferença.
Variação da temperatura
Voando de uma área de alta temperatura para uma área de baixa
temperatura, a altitude verdadeira será menor do que a altitude
indicada pelo altímetro, e vice-versa.
A variação é de cerca de 4 pés/1000 pés para cada 1°C de diferença,
ou seja, para cada 1°C de diferença entre a temperatura real e a ISA há
uma diferença de cerca de 0,4% na altitude.
Portanto, voando de uma área de alta pressão e alta temperatura,
para uma área de baixa pressão e baixa temperatura, a altitude
verdadeira será menor do que a altitude indicada pelo altímetro.
Simplificando teremos as seguintes situações, para quando a
aeronave está voando com o seu altímetro ajustado em QNE:
- temperatura maior que a ISA, a altitude real da aeronave será maior
do que a indicada no altímetro;
- temperatura menor que a ISA, a altitude real da aeronave será
menor que a indicada no altímetro;
- pressão atmosférica maior que a ISA (QNH > QNE), a altitude real da
aero-
nave será maior do que a indicada no altímetro; e
- pressão atmosférica menor que a ISA (QNH < QNE), a altitude
real da aeronave será menor que a indicada no altímetro.
 
Cálculos de altitude
Através do computador de voo também é possível calcular a
altitude densidade e a altitude verdadeira da aeronave, conforme
analisaremos a seguir.
Altitude densidade
Antes de começarmos os cálculos relativos à altitude densidade,
vamos falar um pouco mais sobre essa altitude que traz tanta
influência à performance do voo.
A performance da aeronave e do motor está diretamente
relacionada a densidade do ar. A densidade do ar, por sua vez, varia
com a pressão e com a temperatura.
Na pratica os pilotos não precisam calcular a altitude densidade
durante as análises de performance, uma vez que para simplificar a
vida dos pilotos, os fabricantes das aeronaves criaram tabelas em que
basta inserir a altitude e a temperatura para que a densidade do ar
seja considerada. Vamos a um exemplo que é a melhor forma de
visualizarmos a aplicação prática do que foi dito acima.
Vamos supor que estejamos voando um Cessna 172 e vamos
realizar a consulta da performance de pouso desta aeronave. O
aeródromo em que pousaremos está localizado a 2000 pés de altitude
e a temperatura atual é de 30°c, portanto, qual a distância mínima de
corrida em solo após o pouso para a parada total da aeronave nestas
condições? Após o cruzamento destas informações, encontramos o
valor de 680 pés (esta tabela traz as informações em pés ou invés de
metros). A partir deste valor você pode verificar se a pista na qual se
pretende pousar é adequada para a operação da aeronave.
 
Tabela de performance de pouso do Cessna 172
Voltemos a teoria. É requerido que o piloto saiba calcular a altitude
densidade, portanto, vamos aos cálculos.
O processo para se calcular a altitude densidade no computador de
voo é o seguinte:
- na janela indicada (a mesma utilizada para o cálculo da VA),
inserir a altitude pressão e a temperatura neste nível.
- na janela de altitude densidade (density altitude), ler o valor
correspondente.
 
Exemplo 1: uma aeronave voa no FL200 e a temperatura neste nível
é de -10°C. Calcule a altitude densidade.
 
1 - na janela indicada, ajustar o valor do nível de voo (FL200) e a
temperatura neste nível (-10°C).
2- na janela de altitude densidade (density altitude), ler o valor
correspondente.
Resposta: altitude densidade é igual a 21.800ft
A seta 3 indica as informações no próprio computador de voo para
o cálculo da altitude densidade.
Altitude verdadeira
A altitude verdadeira é a altitude atual da aeronave acima do nível
médio do mar (MSL). Esta altitude leva em consideração os erros de
temperatura e pressão, e pode ser calculada através do computador de
voo. Na prática ela é pouco requerida em voo.
O processo para se calcular a altitude verdadeira no computador de
voo, é o seguinte:
- na janela indicada, inserir a altitude pressão e a temperatura neste
nível.
- na escala interna localizar a altitude indicada, corrigida para o
QNH local.
- na escala externa ler o valor da altitude verdadeira
correspondente. Vamos ao exemplo prático:
Uma aeronave voa no FL150, neste nível a temperatura é de -20°C.
A altitude indicada, corrigida com o QNH localé de 14.000ft. Com
base nestes dados calcule a altitude verdadeira.
 
1 - na janela indicada, ajustar o valor do nível de voo (FL150) e a
temperatura neste nível (-20°C).
2- na escala interna localizar o valor da altitude indicada (14.000ft).
Na escala externa ler o valor correspondente a altitude verdadeira
(13.700ft).
Resposta: altitude verdadeira é igual a 13.700ft
Sempre que houver dúvidas sobre em qual das janelas do
computador inserir os dados, para a obtenção do resultado proposto,
leia as informações contidas no próprio computador de voo. Estas
informações auxiliam bastante o piloto, pois evitam que se cometa
algum engano.
Erros do altímetro devido à variação da pressão
Analisaremos a seguir os cálculos relativos aos erros de indicação
do altímetro, relacionados à variação da pressão. Estes erros ocorrerão
sempre que o QNH for diferente do QNE (1013 hPa). Para estes
cálculos iremos considerar que cada 1 hPa equivale a 30 pés.
Vamos relembrar duas informações importante:
- quando QNH for maior que o QNE a indicação do altímetro será
menor do que a altitude verdadeira.
- quando o QNH for menor que o QNE a indicação do altímetro
será maior do que a altitude verdadeira.
Exemplo 1: a aeronave está no Aeroporto do Santos Dumont (SBRJ),
cuja alti-
tude é de 11ft. O altímetro está ajustado em 1020 hPa, mas a pressão
(QNH) atual é de
1010 hPa, portanto, qual a altitude que o altímetro estará
indicando?
1 - calculamos a diferença de pressão: 1020 - 1010 = +10hPa
2 - 10 hPa equivalem a: 10 x 30ft = 300 ft
3 - 300ft + 11ft = +311ft (o altímetro estará indicando +311ft)
 
Exemplos 2: a aeronave está voando em rota no FL100 com o
altímetro ajusta em QNE. O QNH nesta região é de 1002hPa, portanto,
qual a altitude indicada no altímetro?
1 - esta questão traz uma pegadinha, pois se a questão informa que
a aeronave está voando no FL100 com o ajuste em QNE, obviamente o
altímetro estará indicando
10.000 pés, não havendo a necessidade de realizar nenhum cálculo.
 
Exemplos 3: a aeronave está voando em rota no FL100 com o
altímetro ajusta em QNE. O QNH nesta região é de 1002hPa, portanto,
qual a altitude verdadeira da aeronave?
1 - calculamos a diferença de pressão: 1002 - 1013 = -11hPa
2 - 11 hPa equivalem a: 11 x 30ft = 330ft
3 - como o QNH é menor que o QNE, a altitude verdadeira será
menor do que a indicada, então teremos: 10000 - 330 = 9.670 ft.
Erros do altímetro devido à variação da temperatura
Analisaremos a seguir os cálculos relativos aos erros de indicação
do altímetro, relacionados à variação da temperatura. Estes erros
ocorrerão sempre que a temperatura for diferente da ISA.
Para estes cálculos iremos considerar que a variação é de cerca de 4
pés/1000 pés para cada 1°C de diferença, ou seja, para cada 1°C de
diferença entre a temperatura real e a ISA há uma diferença de cerca
de 0,4% na altitude. Então teremos a seguinte fórmula, que você não
precisa decorar!: (Tmp real - ISA) x 0,4 x FL
No entanto, a forma mais fácil e usual é a utilização do computador
de voo para a obtenção da altitude verdadeira corrigida para a
temperatura, conforme já analisamos na página anterior. Por este
motivo você não precisa decorar a fórmula acima, basta saber utilizar
o computador.
Vamos relembrar duas informações importante:
- quando a temperatura for maior que a ISA (TMP > ISA) a
indicação do altímetro será menor do que a altitude verdadeira.
- quando a temperatura for menor que a ISA (TMP < ISA) a
indicação do altímetro será maior do que a altitude verdadeira.
Situação que requer atenção.
 
Nos exemplos a seguir faremos os cálculos manualmente, apenas
para que você visualize o emprego da fórmula citada acima.
 
Exemplo 1: a aeronave está voando no FL100 onde a temperatura é
de 10°C. Qual a altitude verdadeira?
1 - calcular a ISA no FL100. Será igual a -5°C.
2 - utilizamos a fórmula (Tmp real - ISA) x 0,4 x FL para obter o
resultado:
--> [10 - (-5)] x 0,4 x 100
--> 15 x 0,4 x 100 = +600ft
3 - somamos o nível de voo com a variação de altitude encontrada:
--> 10.000 + 600 = 10.600ft
 
Exemplo 2: a aeronave está voando no FL060 onde a temperatura é
de -8°C. Qual a altitude verdadeira?
1 - calcular a ISA no FL060. Será igual a +3°C.
2 - utilizamos a fórmula (Tmp real - ISA) x 0,4 x FL para obter o
resultado:
--> [-8 - (+3)] x 0,4 x 60
--> -11 x 0,4 x 60 = -264ft
3 - somamos o nível de voo com a variação de altitude encontrada:
--> 6.000 - 264 = 5.736ft
Erros do altímetro combinados
Analisaremos a seguir os cálculos relativos aos erros de indicação
do altímetro, relacionados a combinação da variação da temperatura e
pressão. Estes erros ocorrerão sempre que a temperatura e a pressão
forem diferentes da ISA.
Nestes cálculos de erros combinados nós faremos a junção dos dois
cálculos que analisamos anteriormente, o que dá mais trabalho, mas
pelo menos você já conhece a lógica. Vamos a um exemplo.
Exemplo 1: a aeronave está voando no FL110 onde a temperatura é
de 0°C e a pressão do local (QNH) é de 1008hPa. Qual a altitude
verdadeira?
Primeiro calculamos o erro de pressão:
1 - calculamos a diferença de pressão: 1008 - 1013 = -5hPa
2 - 5 hPa equivalem a: 5 x 30ft = 150ft
3 - como o QNH é menor que o QNE, a altitude verdadeira será
menor do que a indicada, então teremos uma variação de -150ft.
 
Em seguida calculamos o erro de temperatura:
1 - calcular a ISA no FL110. Será igual a -7°C.
2 - (Tmp real - ISA) x 0,4 x FL --> [0 - (-7)] x 0,4 x 110 = +308ft
 
Para finalizar combinamos os erros de pressão e temperatura:
1 - -150 + 308 = +158ft
2 - 11.000 + 158 = 11.158ft
 
Exemplo 2: a aeronave está voando no FL050 onde a temperatura é
de -10°C e a pressão do local (QNH) é de 1015hPa. Qual a altitude
verdadeira?
Primeiro calculamos o erro de pressão:
1 - calculamos a diferença de pressão: 1015 - 1013 = +2hPa
2 - 5 hPa equivalem a: 2 x 30ft = 60ft
3 - como o QNH é maior que o QNE, a altitude verdadeira será
maior do que a indicada, então teremos uma variação de +60ft.
 
Em seguida calculamos o erro de temperatura:
1 - calcular a ISA no FL050. Será igual a +5°C.
2 - (Tmp real - ISA) x 0,4 x FL --> [-10 - (+ 5)] x 0,4 x 50 = -300ft
 
Para finalizar combinamos os erros de pressão e temperatura:
1 - +60 - 300 = -240ft
2 - 5.000 - 240 = 4.760ft
 
DICA: Depois de você quebrar a cabeça com tantos cálculos,
tenho uma boa notícia! No dia a dia dos seus voos você não
precisará realizar essa infinidade de cálculos, você precisa
apenas compreender o que está por traz destes cálculos que lhes
são cobrados nessa parte da sua instrução teórica.
Estes cálculos permitem que você visualize a influência da
temperatura e pressão sobre a indicação do altímetro ao longo
do voo, que dependendo da situação poderá ser muito
significativa. Com o altímetro ajustado em QNE, em rota acima
do nível de transição ele sempre estará ajustado desta maneira,
dificilmente a altitude que você irá ler no altímetro é a real, uma
vez que ao longo da rota tanto a pressão quanto a temperatura
muito provavelmente serão diferentes dos valores definidos na
atmosfera padrão. Lembre-se da regra:
- temperatura maior que a ISA, a altitude real da aeronave será
maior do que a indicada no altímetro;
- temperatura menor que a ISA, a altitude real da aeronave será
menor do que a indicada no altímetro;
- pressão atmosférica maior que a ISA (QNH > QNE), a altitude
real da aeronave será maior do que a indicada no altímetro; e
- pressão atmosférica menor que a ISA (QNH < QNE), a
altitude real da aeronave será menor do que a indicada no
altímetro.
E com relação a Altitude Densidade, como ocorre na prática?
Na prática você precisa ter ciência da importância da altitude
densidade sobre a performance da aeronave, principalmente na
decolagem e pouso. Por este motivo, é fundamental realizar a
análise precisa da performance de decolagem e pouso,
utilizando as tabelas disponibilizadas pelo fabricante da
aeronave.
Conforme já falamos, você não precisará calcular a altitude
densidade para realizar os cálculos de performance, basta
cruzar asinformações solicitadas na tabela de performance
disponibilizada para a sua aeronave que a altitude densidade
automaticamente estará contabilizada.
 
6
Ventos
O vento pode ser definido de maneira simplória como o movimento
horizontal do ar resultante da diferença de pressão. Fazendo uma analogia
com a água, o vento seria o equivalente as correntes marítimas.
Não tem como escapar, durante todos os seus voos você terá que
lidar com o vento e sua influência sobre o voo. A análise do vento se
inicia durante o planejamento do voo, onde, por exemplo, o cálculo de
autonomia é diretamente afetado pela direção e intensidade do vento.
Durante o voo o vento irá influir desde na escolha da cabeceira da
pista em uso quanto nos cálculos de performance para pouso e
decolagem.
Ao longo deste capítulo iremos analisar detalhadamente os
aspectos teóricos e práticos do vento.
Forças que atuam no vento
Como é de nosso conhecimento, a atmosfera está em constante
movimento na busca interminável pelo equilíbrio. Diversos fatores
fazem com que a pressão atmosférica varie de uma região para outra,
e esta diferença de pressão entre as regiões causa a movimentação do
ar, ou seja, surge o vento.
A seguir analisaremos as diversas forças que atuam sobre o vento e
são capazes de alterar a sua direção e velocidade. Na prática, estas
forças não atuam de forma isolada, é a resultante destas forças que irá
determinar as características do vento. Estas forças são:
- força do gradiente de pressão
- força de Coriolis
- força de atrito
- força centrífuga
Força do gradiente de pressão
A origem da movimentação horizontal do ar está na diferença de
pressão, ocasionada principalmente pela diferença de temperatura
entre as diversas regiões de nosso planeta. A força resultante da
diferença de pressão é denominada de gradiente de pressão.
Esta força ocorre no sentido da alta para a baixa pressão,
perpendicular as linhas isóbaras. Quanto menor a distância entre as
isóbaras, maior será o gradiente de pressão. Consequentemente,
quanto maior o gradiente de pressão maior será a intensidade do
vento. Para melhor compreensão veja a fórmula e a ilustração abaixo:
 
A diferença de pressão entre as linhas isóbaras dos pontos A e B é igual, 2 hPa, no
entanto, a distância das isóbaras de A é menor, gerando um gradiente de pressão
mais forte.
Conforme analisado acima, a diferença de temperatura na
superfície da Terra resulta na variação de pressão. A região Equatorial
é mais quente e possui menor pressão do que a região dos polos, onde
a temperatura é mais baixa e a pressão mais alta.
 
Circulação hipotética do vento, caso a força do gradiente de pressão fosse a única a
atuar sobre o vento
Se não houvesse mais nenhuma força atuante, como por exemplo, a
rotação da Terra, e o gradiente de pressão fosse a única força atuante
sobre o vento, teríamos uma situação hipotética onde seria fácil prever
a circulação dos ventos, que sempre ocorreria das regiões de alta para
as de baixa pressão. Mas, como há a rotação da Terra, a partir do
momento que ocorre a movimentação do ar, este passa a sofrer
influência da força de Coriolis, conforme veremos a seguir.
Força de Coriolis
A força de Coriolis é uma força aparente causada pelo movimento
de rotação da Terra, resultando no desvio da trajetória da massa de ar.
Apesar de influenciar desde as correntes marítimas até a trajetória
de um míssil, neste livro iremos nos ater à análise dos efeitos da força
de Coriolis apenas sobre o vento. Veja as principais considerações
sobre os efeitos desta força sobre o vento:
- atua apenas na massa de ar em movimento;
- quanto maior a velocidade de deslocamento da massa de ar, maior
será o efeito da força de Coriolis;
- quanto maior a latitude (próximo aos polos) maior é o efeito da
força de
Coriolis. Esta força é praticamente nula no Equador e máxima nos
polos;
- no hemisfério norte esta força desvia a massa de ar para a direita
da direção do movimento; e
- no hemisfério sul esta força desvia a massa de ar para a esquerda da
direção do movimento.
Em nosso cotidiano não sentimos a força de Coriolis, pois as nossas
atividades são realizadas com baixa velocidade e pequeno
deslocamento, se compararmos à amplitude do movimento da Terra.
Por exemplo, quando jogamos tênis ou arremessamos uma bola não
iremos sentir a atuação desta força. No entanto, em deslocamentos de
grande distância, como ocorre com as massas de ar ou correntes
marítimas, a força de Coriolis terá influência significativa.
 
A força de Coriolis altera a trajetória da massa do ar para a direita no hemisfério
norte e para a esquerda no hemisfério sul.
Força de atrito
O atrito entre o vento e a superfície terrestre resulta na redução da
velocidade e na alteração da trajetória do vento. Esta redução de
velocidade provoca a redução da força de Coriolis que atua sobre o
vento, no entanto, a força do gradiente de pressão não é afetada pelo
atrito, o que irá causar alteração na trajetória de deslocamento do
vento. No hemisfério sul a trajetória é alterada para a direita, no
sentido da área de baixa pressão.
A força de atrito tem efeito até uma altura de 2.000 pés (cerca de 600
metros) acima da superfície, chamada de camada de atrito. Veja a
seguir algumas considerações sobre a atuação da força de atrito sobre
o vento:
- quanto mais plana a superfície menor será a influência da força de
atrito;
- áreas com relevo acentuado (regiões montanhosas) causam maior
atrito;
- áreas “lisas”, como o deserto e o mar, causam menor atrito; e
- quanto maior a velocidade do vento, maior será a força de atrito.
 
Vento acima da camada de atrito.
 
Vento abaixo da camada de atrito. Devido a redução da força de Coriolis o vento
altera a sua trajetória para a direita (hemisfério sul), no sentido do centro de baixa
pressão.
A trajetória dos ventos em relação as isóbaras, abaixo da camada de
atrito, dependerá da magnitude do atrito: no oceano o ângulo será de
10° e na superfície o ângulo será de cerca de 30°.
A velocidade do vento na camada de atrito reduz cerca de 50%
sobre superfícies rugosas e 30% sobre superfícies lisas. Observe a
figura abaixo, referente a influência da força de atrito nos ventos no
hemisfério sul.
 
Força centrífuga
Força que age para fora do centro de um sistema de pressão
quando a isóbara é curva. A força centrífuga se opõe a força
centrípeta.
Tipos de vento
No tópico anterior as forças atuantes sobre o vento foram
analisadas separadamente, no entanto, normalmente estas forças se
combinam, determinando a velocidade e a direção do vento.
De acordo com as forças atuantes, os principais tipos de ventos são:
- vento barostrófico
- vento geostrófico
- vento de gradiente
- vento ciclostrófico
 
Relação entre o tipo de vento e a força atuante
Vento barostrófico
O vento cuja única força atuante é a força do gradiente de pressão.
Vento geostrófico
O vento geostrófico é resultante do equilíbrio entre a força do
gradiente de pressão e a força de Coriolis. Neste tipo de vento não há
os efeitos da força de atrito, portanto, o equilíbrio entre as forças só é
atingido acima da camada de atrito.
A força do gradiente de pressão dá origem ao vento e a força de
Coriolis o desvia para a esquerda (hemisfério sul). Esse desvio na
trajetória do vento, causado pela força de Coriolis, se mantém até que
o equilíbrio entre as forças seja atingido, quando então o vento passa a
ter velocidade constante e trajetória paralela às isóbaras.
Para que o vento seja puramente geostrófico é necessário que as
isóbaras sejam retas e espaçadas uniformemente entre si. Certamente
que na atmosfera real dificilmente teremos este tipo de condição, no
entanto, os ventos geostróficos são uma boa aproximação dos ventos
reais acima da camada de atrito. Desta forma, através na análise das
áreas de pressão e do espaçamento entre as isóbaras, os
meteorologistas podem prever com certa precisão a trajetória e a
velocidade do vento. Quanto mais retas forem as isóbaras, mais
próximo estará o vento geostrófico do