242_METEOROLOGIA_E_CLIMATOLOGIA_VD2_Mar_2006

METEOROLOGIA E CLIMATOLOGIA
Mário Adelmo Varejão-Silva
Versão digital 2 – Recife, 2006
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Lembrando que TV = T(1 + r / 0,622) /(1 + r), sendo r a razão de mistura, resulta:
γu = –dT/dz = (g/cpa) (1 + r) / (1 + r/0,622). (VI.5.22)
O fator (1 + r) / (1 + r/0,622) não ultrapassa 0,98 (mesmo no caso de ar extremamente
úmido), revelando que a razão adiabática úmida é ligeiramente inferior à seca (γa). A diferença
é tão pequena que faculta adotar esta em lugar daquela. Assim, para fins práticos,
γu ≈ γa = 9,8 oC/km. (VI.5.23)
6. Processos pseudo-adiabáticos.
Quando o ar saturado se expande, devido a um deslocamento ascensional, o resfria-
mento resultante provoca a condensação ou a sublimação de vapor d'água, geralmente origi-
nando uma nuvem. Quando a temperatura é inferior a 0 oC, tanto podem surgir gotas d'água
(sobrefundidas), como cristais de gelo. Entretanto, nessa faixa de temperaturas o calor latente
de sublimação supera o de condensação em cerca de 10% apenas (Tabela VI.1), não sendo
costume analisar separadamente o caso da sublimação.
Durante o movimento ascendente, a parcela de ar saturado se resfria (devido à expan-
são) à razão de 9,8 oC/km, porém, a liberação de calor latente (devida à condensação ou à
sublimação de vapor d'água) tende a aquecê-la, neutralizando em parte esse efeito. A razão de
resfriamento do ar saturado em movimento ascendente é, dessa maneira, inferior à razão adia-
bática seca.
Para que se possa compreender melhor essa questão, dois casos extremos serão apre-
ciados:
a - nenhuma partícula hídrica (no estado sólido ou líquido) abandona a parcela (não há
precipitação); e
b - todas as partículas abandonam o sistema, imediatamente depois de formadas (preci-
pitação imediata).
Na primeira situação haveria possibilidade de inverter o processo, já que os produtos de
condensação e de sublimação retornariam à fase gasosa caso a parcela passasse a ter movi-
mento descendente. O calor latente liberado na etapa ascendente (expansão) seria consumido
durante a descendente (compressão), na evaporação das próprias partículas formadas. Assim,
a parcela poderia retornar ao nível inicial de pressão passando por todos os estados termodi-
nâmicos intermediários, na ordem inversa àquela observada durante a ascensão, atingindo-o
com a mesma temperatura original. Trata-se, por conseguinte, de uma transformação tipica-
mente reversível e, ainda, adiabática (considera-se que não houve trocas de calor entre a par-
cela e a atmosfera circunjacente).
Na segunda situação o processo não seria adiabático, pois uma pequena quantidade de
calor é conduzida pelas partículas que abandonam a parcela (precipitação). Tampouco seria
reversível, haja vista que sua inversão jamais poderia conduzi-la às condições originais de
temperatura e umidade, quando trazida ao nível original de pressão.