Introdução

No primeiro artigo desta série foram abordados alguns dos conceitos teóricos base necessários para a interpretação de um tefigrama. Relembrando, foram introduzidos os conceitos de humidade absoluta e relativa, e os conceitos de Ponto de Saturação e Temperatura de Ponto de Orvalho. Na parte final do artigo foi ainda referido que as nuvens têm origem na condensação do vapor de água existente no ar. Por sua vez, esse vapor de água condensa sempre que a temperatura do ar seja igual à temperatura de ponto de orvalho. Considerando este facto podemos deduzir que, sempre que por uma qualquer acção a temperatura do ar descer até à temperatura de ponto de orvalho irá surgir uma nuvem. Antes de falarmos de algumas destas “acções” é necessário introduzir mais alguns conceitos teóricos.

A Térmica

Uma das acções que pode levar ao aparecimento de uma nuvem é uma térmica. De uma forma muito simples, uma térmica é formada por ar que foi aquecido (normalmente por contacto com o solo) e que consequentemente se tornou mais quente do que o ar que o rodeia. Por estar mais quente, esse ar tornou-se em princípio menos denso do que o ar em volta (mais frio). Por ser menos denso o ar sobe. Esta, é uma explicação simples do que é uma térmica. Na Figura 1 e Figura 2 podem ser encontradas algumas respostas a perguntas frequentes sobre os conceitos associados ás térmicas.

Figura 1

Figura 2

Razão de Adiabática Seca

Como referido anteriormente, a condição necessária para que o ar suba é que a sua temperatura seja superior à do ar envolvente. Logo, uma vez aquecido, o ar irá subir enquanto a temperatura do ar envolvente for inferior à sua. Sabendo que a temperatura na atmosfera decresce com o aumento da altitude parece que, uma vez iniciado o movimento ascendente duma térmica, esta nunca mais para. Isto não é verdade porque a temperatura do ar que constitui a térmica também desce à medida que esta sobe.

Se o ar que constitui uma térmica subir sem trocar calor com o ar que o rodeia num processo dito adiabática, esse ar, pelo facto de subir perde temperatura segundo uma relação linear. A razão de perda de temperatura do ar que sobe nessas condições, e desde que não ocorra condensação, denomina-se Razão de Adiabática Seca. A razão de adiabática seca é de 1 ºC por cada 100 m (10º por cada 1000 m). Sabendo então a temperatura com que uma térmica inicia o movimento de subida, e a altitude do ponto de partida, podemos em qualquer instante saber a temperatura da térmica se soubermos a altitude a que esta se encontra, ou vice-versa (ver Figura 3).

Figura 3

Note-se que a perda de temperatura deve-se ao facto do ar subir e não ao facto da temperatura do ar envolvente estar mais frio. De facto, se considerarmos o balanço energético do processo de subida podemos dizer que a energia térmica do ar é convertida em energia potencial, ou seja, a energia térmica é gasta a executar o trabalho de elevação do ar.
Em termos práticos, se soubermos a temperatura com que uma térmica sai do chão, denominada temperatura de disparo, e soubermos a temperatura do ar em cada instante e altitude, podemos determinar a altura a que a térmica sobe. Esta altura corresponde ao tecto do dia desde que não ocorra condensação. Num dia em que não ocorre condensação não aparecem nuvens. O dia será azul e por essa razão a térmica denomina-se térmica azul.

Adiabática Saturada (Húmida)

No caso duma térmica azul o ar para de subir antes da sua temperatura atingir o ponto de orvalho, ou seja, antes de ocorrer saturação. Em muitas situações, infelizmente menos do que aquelas que um parapentista desejaria, o ar sobe até uma altitude em que a sua temperatura atinge o ponto de orvalho. Nestes casos ocorre saturação, e a humidade contida no ar condensa dando origem a uma nuvem. Apesar de ocorrer condensação a temperatura do ar envolvente pode ser menor do que a temperatura do ar que constitui a térmica, pelo que a térmica continuará a subir. Dado que foi atingido o ponto de orvalho a térmica sobe deixando um rasto de condensação, ou seja, a nuvem vai aumentando de dimensão. Tal como foi referido anteriormente o ar só para de subir quando a sua temperatura igualar a temperatura do ar envolvente.

Como vimos no ponto anterior, não ocorrendo saturação o ar ao subir perde 1ºC por cada 100m. O processo condensação liberta energia, ao invés da evaporação que absorve energia. A libertação de energia corresponde à libertação do calor latente existente na humidade. Esta libertação de calor reduz o arrefecimento do ar que sobe, fazendo com que a razão de descida de temperatura na presença de condensação seja menor do que a razão de Adiabática Seca. A razão de descida de temperatura do ar que sobe na presença de condensação denomina-se Razão de Adiabática Húmida ou Saturada. Naturalmente, o calor libertado depende da condensação que ocorre, ou seja, do nível de humidade existente no ar. Deste modo é difícil prever qual o valor da Adiabática Húmida. Um valor médio usado frequentemente é 0,6ºC por cada 100m.

Em termos práticos, para um parapentista, o valor da Adiabática Húmida só é importante para prever a altitude da nuvem e essencialmente a probabilidade de aparecimento de Nuvens de Desenvolvimento vertical. Neste sentido, a variação do valor da Adiabática Húmida não é crítico.

Estabilidade e Instabilidade

Como vimos anteriormente o ar ao subir, sem condensação, arrefece de acordo com a Adiabática Seca, e para quando a sua temperatura for igual à do ar envolvente. Uma vez iniciado o movimento ascendente duma massa de ar, para que esta pare, é necessário que a razão de descida de temperatura do ar envolvente seja menor do que a da Adiabática Seca. Esta condição está intimamente ligada à noção de Estabilidade e Instabilidade da atmosfera.

Do ponto de vista teórico, se a razão de descida da temperatura da atmosfera com a altitude for inferior à adiabática seca diz-se que a atmosfera é estável. Ao invés, se a razão de descida da temperatura da atmosfera com a altitude for superior à adiabática seca diz-se que a atmosfera é instável. A Figura 4 a) corresponde a uma atmosfera estável, e a Figura 4 b) a uma atmosfera instável.

Figura 4

Do ponto de vista prático, considera-se que a atmosfera é instável se a razão de descida de temperatura (RT) for superior a 8ºC por cada 1000 m. Este valor é meramente indicativo, e pode variar de autor para autor.
Quando a RT for aproximadamente igual à da adiabática seca diz-se que estamos numa situação de Super Adiabàtica. Estes tipos de situações não são comuns nas latitudes médias nas quais se encontra Portugal Continental, e quando ocorrem estão associadas a trovoadas fortes.

Para um parapentista, os dias estáveis são maus dias para voos de distância. Numa situação de estabilidade as térmicas são normalmente pouco consistentes e os tectos são baixos. Tendencialmente, os bons dias de voo são dias marginalmente instáveis, ou mesmo instáveis, mas sem que ocorram desenvolvimentos verticais.
Para o planeamento dum voo, o parapentista deve ter acesso à RT, de forma a poder avaliar a condição de estabilidade ou instabilidade e prever a possibilidade de aparecimento de nuvens de desenvolvimento vertical. Este tipo de informação pode ser obtida a partir dum tefigrama tal como veremos no próximo artigo desta série

Wind Team