292_METEOROLOGIA_E_CLIMATOLOGIA_VD2_Mar_2006

METEOROLOGIA E CLIMATOLOGIA
Mário Adelmo Varejão-Silva
Versão digital 2 – Recife, 2006
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geradas na interface superfície-atmosfera (Montheith, 1975). Em resumo, quanto maior a transfe-
rência de quantidade de movimento da atmosfera para a superfície, maior a transferência vertical
turbulenta de calor e massa.
u(z)0
ln (z)
ln (zo)
u
(ln z)= = A
u*k
u(z)
z
zo
d + zo
h
Fig. VII.10 - Perfil de velocidade (uZ) do vento sobre superfície não vegetada (com escala
vertical linear à esquerda e logarítmica no centro). À direita o perfil com vegeta-
ção de altura h.
6.1 - Superfícies não vegetadas.
O estudo da turbulência não é simples. Exige a adoção de hipóteses restritivas que permi-
tam a elaboração de modelos capazes de gerar alguma informação útil. Dentre as muitas hipóte-
ses normalmente assumidas admite-se que a velocidade de fricção (U*) é proporcional à cons-
tante (A) que aparece na equação VII.6.1 (Sutton, 1953):
U* = A/k. (VII.6.5)
O fator de proporcionalidade k = 0,41 é obtido experimentalmente e se chama constante
de Kármán (Rose, 1966). Essa hipótese, porém, só é rigorosamente válida quando a atmosfera se
encontra em equilíbrio neutro (Rosemberg, 1974). Nas situações em que tal equilíbrio acontecer,
deduz-se, a partir da equação VII.6.3, que:
uZ = (U*/k) ln(z/zo), (VII.6.6)
ou, introduzindo a relação VII.6.4,
uZ = (1/k) (1/ρ)1/2 ln(z/zo). (VII.6.7)
O perfil de vento descrito pela equação anterior (Fig. VII. 10) é válido para superfícies sem
vegetação e quando a atmosfera se encontra em equilíbrio neutro (Capítulo VI), o que é muito raro
na prática. Alguns valores de zo e U* figuram na Tabela VII.2.