290_METEOROLOGIA_E_CLIMATOLOGIA_VD2_Mar_2006
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METEOROLOGIA E CLIMATOLOGIA
Mário Adelmo Varejão-Silva
Versão digital 2 \u2013 Recife, 2006
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com a altura. A variação da tensão de cisalhamento (\u3c4X) com a altura (z) é obtida derivando a
equação anterior (VII.5.2) que conduz a:
d\u3c4 X /dz = d(µ(duZ/dz))/dz.
Normalmente essa variação é expressa por unidade de massa, o que se consegue dividin-
do ambos os membros pela densidade. Portanto:
(1/\u3c1) d\u3c4X /dz = (1/\u3c1) d (µ(duZ/dz))/ dz (VII.5.3)
e, no caso específico em que a viscosidade dinâmica não varia com a altura,
(1/\u3c1) d\u3c4X/dz = (µ/\u3c1) d2uZ / dz2 = \u3c5 d2uZ / dz2. (VII.5.4)
Ao parâmetro \u3c5 = µ/\u3c1 chama-se coeficiente de viscosidade cinemática (cm2 s-1) do fluido.
Como se observa, a variação da velocidade do vento com a altura na sublimada laminar é
devida tipicamente às forças moleculares. O atrito oferecido pela superfície ao movimento do ar
eqüivale a uma força atuando no sentido contrário ao do escoamento.
 6. O vento na camada-limite superficial.
Determinadas investigações micrometeorológicas e agrometeorológicas procuram quantifi-
car a difusão vertical de propriedades físicas do ar (especificamente de massa, de calor e de
quantidade de movimento), tornando-se necessário estabelecer perfis de velocidade do vento, isto
é: conhecer a variação da velocidade do vento com a altura, na camada atmosférica justaposta à
superfície-fonte, que pode estar representada por um espelho d'água, pelo solo, pelas copas da
vegetação etc.. 
É evidente que a dispersão de massa (poluentes, vapor d'água etc.) ou de calor na at-
mosfera, por exemplo, será tanto mais rápida quanto maior a turbulência do ar que se encontra
em contacto com a fonte dessas propriedades. O conceito de turbulência está muito associado ao
de eficiência de mistura. A importância de se conhecer a variação da velocidade do vento com a
altura reside no fato de que, quanto maior for o gradiente vertical de velocidade do ar, mais inten-
sa será a turbulência. 
Neste tópico será empregado o símbolo uZ para designar a velocidade do vento (compo-
nente horizontal do movimento), independente de sua direção. Assim, o gradiente vertical de velo-
cidade do vento será indicado por \u2202 uZ/\u2202 z.
Quando se constróem curvas da velocidade média do vento (referente a um intervalo de
tempo pequeno) em função da altura, sem levar em conta a direção do escoamento, obtêm-se
perfis semelhantes ao indicado na Fig. VII.10. A análise dessas curvas indica que a velocidade
média do vento (uZ) aumenta com a altura (z); rapidamente junto à superfície e mais lentamente à
medida que z cresce. Isso significa que o gradiente vertical da velocidade média do vento (\u2202 uZ/\u2202
z) diminui com a altura. O mesmo perfil pode ser desenhado usando-se um papel monolog (y = ln
z, x = uZ), gerando uma reta (Fig. VII.10). Analisando esse perfil constata-se que, a partir de uma
certa altura acima do solo,