Introdução ao Vento e suas Escalas

Prévia do material em texto

AULA 01: INTRODUÇÃO ‐ O VENTO 
Tópicos especiais em energias renováveis
TÓPICOS ESPECIAIS EM ENERGIAS RENOVÁVEIS 
Aula 01: Introdução ‐ O vento
AULA 01: INTRODUÇÃO ‐ O VENTO 
Tópicos especiais em energias renováveis
Introdução
Escalas de movimento do ar;
1
As radiações solar e terrestre como causas do vento e o 
movimento do ar provocado pelas forças do gradiente de 
pressão atmosférica.
2
A força de Coriolis;
3
O vento geostrófico.
4
PRÓXIMOS 
PASSOS
AULA 01: INTRODUÇÃO ‐ O VENTO 
Tópicos especiais em energias renováveis
Escalas de movimento do ar
Escalas de movimento do ar → são as circulações de todas as escalas dentro da atmosfera, desde pequenos 
redemoinhos até tempestades gigantes. 
Microescala
Fenômenos que ocorrem nas dimensões 
espaciais de 1 metro a 1 Km, e duração da 
ordem de 1 segundo até cerca de 1 hora. 
Exemplos: formação de gotas de nuvem e de chuva, a dispersão de poluentes, e as interações no sistema solo‐
plantas‐atmosfera. 
https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Nuvens_formacao.jpg?uselang=pt‐br
AULA 01: INTRODUÇÃO ‐ O VENTO 
Tópicos especiais em energias renováveis
Escalas de movimento do ar
Mesoescala
Fenômenos com dimensões espaciais da ordem 
de 1 Km até cerca de 100 Km e duração 
característica da ordem de 1 hora a 1 dia.
Exemplos: tornados, tempestades isoladas, 
linhas de instabilidade, conjuntos ou sistemas de 
nuvens, "ilhas de calor", além da brisa marítima‐
terrestre e de vale‐montanha.
commons.wikimedia.org/
AULA 01: INTRODUÇÃO ‐ O VENTO 
Tópicos especiais em energias renováveis
Escalas de movimento do ar
Escala sinótica
Fenômenos com dimensões espaciais da ordem de 100 Km 
até cerca de 2000 Km e duração característica da ordem de 
dias a semanas ou mais.
Exemplos: ciclones tropicais (furacões), ciclones de um modo 
geral, sistemas frontais e linhas de instabilidade.
commons.wikimedia.org/
AULA 01: INTRODUÇÃO ‐ O VENTO 
Tópicos especiais em energias renováveis
As radiações solar e terrestre como causas do vento e o movimento do ar causado 
pelas forças do gradiente de pressão atmosférica
O Sol é a fonte de energia, em forma de radiação 
eletromagnética, que controla a circulação da atmosfera. 
Parte da energia solar é interceptada pelo sistema Terra‐
atmosfera e distribuída de forma irregular, sendo responsável 
pelas correntes oceânicas e pelos ventos.
A formação do vento é um processo de  conversão de energia 
térmica em energia cinética.
http://www.cresesb.cepel.br
AULA 01: INTRODUÇÃO ‐ O VENTO 
Tópicos especiais em energias renováveis
As radiações solar e terrestre como causas do vento e o movimento do ar causado 
pelas forças do gradiente de pressão atmosférica
As massas de ar mais quentes sobem na atmosfera e 
geram zonas de baixa pressão junto à superfície da 
terra, e as massas de ar frio deslocam‐se para essas 
zonas de baixa pressão e dão origem ao vento.
O gradiente horizontal de pressão é a força geradora 
do vento. Quando o ar começa a se mover, a força de 
Coriolis, o atrito e, eventualmente, a força centrífuga 
começam a agir, mas somente para modificar o 
movimento, não para produzi‐lo. 
Fisica.ufpr.br
AULA 01: INTRODUÇÃO ‐ O VENTO 
Tópicos especiais em energias renováveis
A força de Coriolis
A rotação da Terra sobre o seu eixo produz a 
chamada Força de Coriolis.
A força de Coriolis só atua sobre as corpos em 
movimento, em relação ao sistema fixo à Terra, 
sempre em direção perpendicular ao movimento,  
alterando apenas a direção do movimento.
Deflete todos os corpos, incluindo o ar, para a direita 
do seu movimento inicial, no hemisfério norte, e 
para a esquerda no hemisfério sul.
Wikimedia.org
AULA 01: INTRODUÇÃO ‐ O VENTO 
Tópicos especiais em energias renováveis
A força de Coriolis
A Força de Coriolis deflete todos os corpos, incluindo o 
ar, para a direita do seu movimento inicial, no hemisfério 
norte, e para a esquerda no hemisfério sul.
Algosobre.com.br
AULA 01: INTRODUÇÃO ‐ O VENTO 
Tópicos especiais em energias renováveis
A força de Coriolis
O valor da deflexão depende da velocidade do ar, da 
latitude e do atrito:
• quanto mais rápida a velocidade do ar, menor 
a deflexão;
• a força de Coriolis é zero no equador e 
máxima nos polos;
• quanto maior o atrito entre o ar que se move 
e a superfície da Terra, menor a deflexão.
As camadas de ar formadas adquirem comportamentos 
distintos, formando  três células em cada hemisfério: a 
célula de Hadley (subtropical), a célula de Ferrell (média 
latitude) e a célula polar.
Nolaweather.altervista.org
AULA 01: INTRODUÇÃO ‐ O VENTO 
Tópicos especiais em energias renováveis
O vento geostrófico
O vento geostrófico (Vgs) ocorre quando a força do gradiente de pressão (PH) é igual, em magnitude, à força de 
Coriolis (Fc).
Fpcolumbofilia.pt
AULA 01: INTRODUÇÃO ‐ O VENTO 
Tópicos especiais em energias renováveis
O vento geostrófico
É um vento horizontal, não acelerado, que sopra ao longo de trajetórias retilíneas, resultante de um equilíbrio 
entre a força de gradiente de pressão e a força de Coriolis.
Fisica.ufpr.br
AULA 01: INTRODUÇÃO ‐ O VENTO 
Tópicos especiais em energias renováveis
O vento geostrófico
Em direção ao equador, onde o valor de Coriolis tende a zero, o balanço geostrófico desaparece. 
Em baixas latitudes, a direção e a força do vento podem ser tão somente afetadas pela distribuição local da 
temperatura, bem como pela distribuição local da pressão.
AULA 01: INTRODUÇÃO ‐ O VENTO 
Tópicos especiais em energias renováveis
Saiba mais
As radiações solar e terrestre como causas do vento e o movimento do ar causado pelas forças do gradiente 
de pressão atmosférica. Assista aos vídeos:
Balanço de Radiação. Disponível em: <Youtube>. Acesso em 18 maio 2017.
Tempo e Clima ‐ Atmosfera e Pressão. Disponível em: <Youtube>. Acesso em 18 maio 2017.
Vento. Disponível em: <Youtube>. Acesso em 18 maio 2017.
AULA 01: INTRODUÇÃO ‐ O VENTO 
Tópicos especiais em energias renováveis
VAMOS AOS PRÓXIMOS PASSOS?
O vento de gradiente: ciclones e anticiclone;
A circulação geral do vento;
As circulações terciárias de vento ou ventos 
regionais.
AVANCE PARA FINALIZAR 
A APRESENTAÇÃO.