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240_METEOROLOGIA_E_CLIMATOLOGIA_VD2_Mar_2006

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METEOROLOGIA E CLIMATOLOGIA
Mário Adelmo Varejão-Silva
Versão digital 2 – Recife, 2006
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5.1.2 - Razão adiabática seca.
Há uma outra conclusão importante, oriunda da equação VI.5.3. De fato, estando a at-
mosfera em equilíbrio hidrostático e sendo o comportamento do ar seco praticamente idêntico
ao do gás ideal (ρa = pMa/RT), então:
cpa dT = –g dz (VI.5.15)
ou, 
γa = –dT/dz = g/cpa = 9,8 oC/km. (VI.5.16)
Ao parâmetro γa chama-se razão adiabática para o ar seco ou, abreviadamente, razão
adiabática seca. Fisicamente γa exprime a variação de temperatura a que está sujeita uma par-
cela de ar seco, como conseqüência de seu movimento vertical, quando o faz obedecendo a
um processo adiabático reversível. Observa-se que a temperatura da parcela diminui quando
sua altitude aumenta e vice-versa. Como esperado, uma parcela que se eleve na atmosfera
deverá resfriar-se; caso seu movimento seja subsidente, ocorrerá um aquecimento. A mudan-
ça de temperatura se efetua na proporção de quase 1oC para cada 100 m de variação de alti-
tude.
É necessário enfatizar a distinção entre gradiente vertical de temperatura (definido no
Capítulo II) e razão adiabática.
O gradiente vertical de temperatura (∂ T/∂ z) indica como a temperatura varia com a
altitude em uma dada camada da atmosfera (mas também com as coordenadas horizontais,
daí usar-se derivada parcial), sendo calculado a partir de observações feitas simultaneamente
em diferentes níveis (é uma grandeza instantânea). Em geral se utiliza o parâmetro Γ definido
como
Γ = [–∂ T/∂ z ] t
justificando-se o sinal negativo porque a temperatura diminui quando z aumenta;
A razão adiabática refere-se à variação de temperatura com a altitude, experimentada
por uma mesma parcela de ar que se desloca verticalmente na atmosfera (e que, ao fazê-lo,
consome um certo tempo). Trata-se de uma grandeza não instantânea, pois a variação de
temperatura é determinada em relação ao mesmo volume substantivo de ar, que demora um
certo tempo para se mover:
γa = [–d T/dz ] m
Nessas relações os índices t e m denotam, respectivamente, o tempo e a individualidade da
massa (substantividade) da amostra de ar. Na última equação não utilizou-se a derivada parcial
porque, estando a atmosfera em equilíbrio hidrostático, não há variação da temperatura com as
coordenadas horizontais nas vizinhanças do nível (z) considerado.