METEOROLOGIA AERONÁUTICA

Na filosofia prevencionista para evitar Acidentes Aeronáuticos, cuidados dos diversos aspectos que envolvem o Homem, o local onde ocorre o voo e a própria aeronave, estabelece que, por princípio, todos os acidentes aeronáuticos podem ser evitados. No caso específico da meteorologia, que estuda o meio ambiente de atuação das aeronaves, pode-se afirmar que as condições meteorológicas podem ser um fator contribuinte, mas nunca a causa de um acidente, em virtude de estarem restritos aos horizontes das pesquisas humanas. Desse modo, os acidentes aeronáuticos, cujo fator contribuinte foram as condições meteorológicas, terão, como causa, a falha humana, ou seja, a execução de planejamento de vôo deficiente e/ou o desconhecimento das diferentes técnicas de vôo. 

Os fenômenos que mais têm contribuído são:

-          Penetração em cumulonimbus;

-          Efeitos de turbulência;

-          Formação de gelo; e

-          Visibilidade reduzida.

A Meteorologia Aeronáutica tem por finalidade proporcionar aos usuários, segurança e economia. Dentro de sua área de responsabilidade, os serviços de meteorologia aeronáuticos, se preocupam, principalmente, com os fenômenos que possam por em risco a segurança das aeronaves. Para isto mantém um serviço de vigilância permanente e contínuo, que difunde boletins sempre que está previsto ou tenha sido observado algum fenômeno perigoso à aviação.

NEBULOSIDADE

A expressão mais importante dos fenômenos físicos que se produzem na camada gasosa que envolve a Terra. É constituída pelas nuvens, cujo caráter “visível” lhe confere a propriedade de testemunho do tempo presente, porque sua forma, seu maior ou menor desenvolvimento, sua altura e etc... são indicativos do estado atual da atmosfera e, unicamente através de sua observação e classificação, é possível obter-se a primeira avaliação do grau de estabilidade e agitação do ar. A nebulosidade nada mais é do que a cobertura do céu por nuvens e nevoeiros acima de 30 metros ou 100 pés.

NUVENS

Estágio	Altura da Base	Nome
ALTO	de  6  a  18  Km	CIRRUS CIRROSTRATUS CIRROCUMULUS
MÉDIO	de   2  a  6  Km	ALTOCUMULUS ALTOSTRATOS NIMBUSTRATUS
BAIXO	de 30 metros  a  2  Km	CUMULUS STRATUS STRATOCUMULUS CUMULUNIMBUS

Nuvens do Estágio Alto – 6 a 18 Km de altura.

As nuvens do estágio alto não causam, comumente, problemas para a aviação, por não constituírem camadas espessas, nem darem origem a precipitação.

CIRRUS

Constituída de cristais de gelo. É na maior parte das vezes, bastante ralas. Devido a isso, estas nuvens são levadas com grande facilidade pelos ventos e modelam-se segundo a direção das correntes aéreas. São comumente denominadas “sentinelas avançadas das frentes”, pois antecedem a sua chegada de 36 a 48 horas.

CIRROCUMULUS

Constituída por cristais de gelo e gotículas superfundidas em quantidade menor. Sua presença no céu está intimamente relacionada com instabilidade (turbulência) nos níveis superiores.

CIRROSTRATUS                                      

Constituída por cristais de gelo. Nunca é suficientemente espessa para ocultar completamente o Sol ou a Lua.

Nuvens de Estágio Médio – 2 a 6 Km de altura.

Contrariamente ao que acontecem com as nuvens do estágio alto, estas interferem nas operações de aeronaves em vôo.

ALTOCUMULUS

Nuvem branco-acizentada, constituída por elementos arredondados em forma de bolas, seixos ou rugas, tendo, geralmente, sobra própria. Compõem-se, quase que, invariavelmente, de gotículas de água, podendo em temperaturas muito baixas formar-se de cristais de gelo. A aeronave ao cruzar esta nuvem encontrará turbulência leve e moderada.

ALTOSTRATUS

É constituído por gotículas de água ou cristais de gelo. Sua espessura é, na maior parte das vezes, suficientemente densa para ocultar completamente o Sol ou a Lua. Uma das suas principais características é a de apresentar precipitação em forma de chuva ou neve, quase sempre de intensidade leve e moderada e de caráter contínuo. O vôo nesta nuvem é suave.

NIMBOSTRATUS

Camada de nuvem cinzenta, muitas vezes sombria com um aspecto embaciado em conseqüência de chuva e neve em seu interior.

É constituído de gotículas de água, cristais de gelo e flocos de neve. Pode se apresentar sob a forma de uma camada baixa, de grande extensão horizontal de cor cinza escuro, com uma base muito difusa, da qual cai precipitação contínua. Não causa turbulência, somente pouca visibilidade se estiver voando abaixo da nuvem durante a precipitação.

            

Nuvens de Estágio baixo – Superfície – 2 Km de altura

As nuvens de estágio baixo são, na verdade, aquelas que maiores problemas causam à aviação, principalmente às operações de pouso e decolagem, pois ocorrem desde os primeiros níveis acima de superfície até, aproximadamente, 2000m.

STRATUS

Apresenta-se, geralmente, em forma de uma camada contínua de cor cinzenta, ou, outras vezes, sob a forma de bancos fragmentados. É, normalmente, constituída exclusivamente de gotículas d’água. Sua base é suficientemente baixa para ocultar pequenos montes ou construções elevadas. Sua transparência também é extremamente variável.

O stratus é a nuvem de ocorrência mais baixa. Muitas vezes confundida com um nevoeiro, torna-se muito perigosa para as operações de vôo, principalmente em se tratando de aeronaves monomotoras operando VFR. É a nuvem que mais vezes provoca interdição de aeródromo por teto baixo.

STRATOCUMULUS

Nuvens cinzentas ou esbranquiçadas, tendo quase sempre partes escuras em forma de seixos, bolas, rolos, etc... É constituído por gotículas d’água.

O stratocumulus pode, a exemplo do stratus, causar condições de teto baixo por um período bastante prolongado, principalmente, nas épocas mais frias quando pode ocorre em camadas superpostas.

Com respeito à precipitação, o stratocumulus dá lugar à chuva de intensidade fraca.

CUMULUS

Nuvens brancas, isoladas, geralmente densas, de contornos bem definidos, desenvolvendo-se verticalmente em forma de torre com bases sensivelmente horizontais.

Os cumulus são constituídos, principalmente, por gotículas de água podendo formar-se de cristais de gelo nas partes onde a temperatura seja inferior a 0ºC.

Com respeito ao desenvolvimento vertical, os cumulus apresentam diversos estágios, desde a pequena dimensão vertical, onde parecem achatados (cumulus de bom tempo), até os tamanhos gigantescos (cumulus congestus), muito comuns nas tardes de verão. Estes últimos provocam, freqüentemente, chuvas abundantes, em forma de pancadas, de curta duração.

Uma das principais características dos cumulus que pode torná-los perigoso para a aviação, é o fato deles originarem-se sob o efeito de correntes convectivas, cuja intensidade é suficiente para elevar aeronaves de pequeno porte a algumas centenas de metros acima do seu nível de vôo, ou traze-las para baixo.

CUMULONIMBUS

Nuvem densa e possante, de considerável dimensão vertical em forma de montanhas, ou de enormes torres. Sua região superior pode desenvolver-se em forma de bigorna ou de um vasto penacho. São constituídos por gotículas d’água e por cristais de gelo nas partes superiores. Suas dimensões horizontais e verticais são tão grandes que a forma característica de nuvem só é visível quando observada a uma distância suficientemente grande da aeronave em vôo.

O aspecto sombrio e ameaçador dos cumulonimbus são, habitualmente, aumentados pelos relâmpagos e trovões que deles se originam. Pode ainda ser agravado por fortes pancadas de chuva, neve ou saraiva. As correntes ascendentes e descendentes são extremamente violentas e o vento de superfície, proveniente do espalhamento das descendentes, em alguns casos, alcança mais de 100Km/h. Este vento forte na superfície pode ser sentido antes da chegada do CB, podendo resultar em situação perigosa, quando do pouso.

A presença de um CUMULONIMBUS em determinada região deve ter divulgação imediata para todos os pilotos de aeronaves que operam nas proximidades.

                 VISIBILIDADE

                          Se o ar se mantivesse puro e seco, seria uma mistura de gases perfeitamente transparente, não causando maiores problemas para a aviação, pois, principalmente o pouso e a decolagem seriam efetuados com o máximo de segurança, não necessitando como em alguns casos,  do uso da técnica de vôo pro instrumentos para essas operações.

Portanto, é um fator importante para o piloto saber até que ponto poderá ver na decolagem, durante o vôo e no pouso, pois disto depende a sua capacidade para identificar pontos de referência e evitar obstáculos.

A presença de meteoros na atmosfera reduzem o grau de transparência do ar, a um valor proporcional à intensidade com que se apresenta, constituindo, em meteorologia, o fenômeno da VISIBILIDADE.

Vários elementos reduzem a visibilidade próxima à superfície, tais como: nevoeiro, névoa úmida, névoa seca, poeira, fumaça e etc... A seguir, serão vistos os mais comuns:

                   NEVOEIROS

Nevoeiro é um dos mais comuns e perigosos fenômenos meteorológicos encontrados na aviação, uma vez que, por ocorrer à superfície, interfere fundamentalmente nas operações de pouso e decolagem, intermeditando, comumente, o aeródromo para vôos VFR e IFR.

O nevoeiro consiste num aglomerado de gotículas de água em suspensão, as quais são, em geral, suficientemente numerosas para impedirem a passagem dos raios solares. Sua formação ocorre de forma semelhante à das nuvens, isto é, com umidade relativa elevada e suficiente quantidade de núcleos de condensação. Uma outra condição indispensável é a ocorrência de ventos fracos.

Por convenção, o nevoeiro reduz a visibilidade horizontal a um valor menor do que 1000 metros.

Para as operações de pouso e decolagem das aeronaves, a redução da visibilidade por nevoeiros torna-se um grave problema. Sua ocorrência determina operações com condições por instrumento exclusivamente ou até mesmo interdita os aeródromos. Conforme a intensidade do nevoeiro os órgãos de tráfego aéreo, em acordo com os tipos de aeródromos e equipamentos, adota um padrão de operação. Deve haver especial atenção na demora do processo de dissipação do nevoeiro que poderá ser superior a autonomia de uma aeronave aguardando o aumento da visibilidade para o recolhimento, e o envio desta aeronave para outro local de pouso deve ser analisado com a máxima atenção, principalmente se a operação for de pousos em navios, uma vez que o nevoeiro marítimo pode levar até dias para dissipar-se. Em situação de emergência, deve ser testada a utilização do radar de direção de tiro e de sinais luminosos flutuantes (pirotécnicos) lançados na popa do navio de modo a formar uma linha de aproximação.

NÉVOA ÚMIDA

É um hidrometeoro semelhante ao nevoeiro, extremamente tênue, com a diferença que as gotículas de água são mais dispersas e, em geral, menores. A umidade é inferior à que ocorre com o nevoeiro e a visibilidade horizontal é igual ou superior a 1000 metros.

NÉVOA SECA

Nome genérico aplicado aos litometeoros, quando a visibilidade é de 1000 metros ou mais e a umidade relativa é inferior a 80%.

A maior obstrução à visibilidade causada pela névoa seca ocorre quando se olha na direção do Sol. Com efeito, torna-se muito perigoso pousar uma aeronave na direção do sol, quando existe esta condição.

                               CHUVISCO

É, de todos o tipo de precipitação, o que maiores restrições causa a visibilidade horizontal e pode-se também dizer no sentido vertical, porque esta precipitação é característica do Stratus.

Por convenção, o grau de intensidade do chuvisco, relaciona-se diretamente com a restrição à visibilidade horizontal.

TURBULÊNCIA

É definida pela agitação vertical das moléculas de ar. Esta agitação provoca um vôo desconfortável, pois, o deslocamento da aeronave neste ar agitado tem sua altitude alterada seguidamente provocando variações na sua sustentação. Seu grau de intensidade pode vir a ser superior ao limite estrutural da aeronave, podendo provocar acidentes.

A turbulência pode ser provocada por uma série de razões. E a seguir será descrito algum tipo de turbulência:

Dentre os tipos de turbulência, a mecânica é a que mais comumente se observa na operação a bordo, e é devida à perturbação do fluxo de ar gerada pela superestrutura do navio. É, em parte, baseado nos efeitos da turbulência no desempenho das aeronaves, que são calculados os envelopes de vento relativo para pouso a bordo. A turbulência mecânica também afeta operações de pouso e decolagem em terra, quando há presença de obstáculos próxima à pista. Esta turbulência ocorre a sotavento dos elementos obstruidores. Quase sempre este fenômeno não pode ser detectado devido a não existência de elementos visíveis que o denunciem.

A turbulência térmica é encontrada no verão, especialmente à tarde sobre os continentes, embora possa ser encontrada em qualquer outra ocasião e lugar, bastando para isso que exista uma superfície aquecida capaz de originar correntes ascendentes. Este tipo de turbulência pode se identificada pela presença de nuvens cumulus cujo desenvolvimento é provocado por elas. Assim, pode-se estabelecer até que altura a turbulência existe, pois elas terminam no topo dessas formações de nuvens. Uma outra forma de se identificar convectivas térmicas é pela presença de aves voando em círculos sem usarem suas asas para se elevarem no ar. Estas aves conhecem perfeitamente onde podem manter sua sustentação utilizando este fenômeno.

Um conhecimento das principais causas da turbulência e o comportamento irregular dos movimentos do vento ajuda no planejamento das operações de vôo, a encontrar um modo de evitar ou amenizar os efeitos da turbulência.

FORMAÇÃO DE GELO

Este é um problema sério para a aviação, pois a formação de gelo influi no comportamento geral da aeronave alterando seu perfil aerodinâmico, reduzindo sua potência, interferindo nas indicações de instrumentos, etc.

Sempre que uma aeronave voa em níveis onde as condições são favoráveis, ocorre formação de gelo, especialmente em áreas que recebem impactos diretos de gotículas de água resfriada, como nos bordos de ataque, pára-brisas, pitot, etc. A formação de gelo nos bordos de ataque, por exemplo, modifica a aerodinâmica, aumentando a resistência ao avanço e diminuindo a sustentação.

Nas pás das hélices e rotores este fenômeno diminui a sua eficiência chegando a produzir desequilíbrio e conseqüente trepidação perigosa.

Nos pára-brisas o fenômeno não chega a ser crítico, exceto se acontecer no pouso, quando dificulta a visualização necessária.

Três condições são necessárias para a formação de gelo, mas só serão suficientes se ocorrerem simultaneamente.

-          Temperatura conveniente;

-          Água em estado líquido; e

-          Catalisador.

TEMPERATURA CONVENIENTE

Experiências mostram que o gelo ocorre, com maior probabilidade, entre as temperaturas de 0º e –10ºC, sendo que na temperatura de – 3ºC ocorre a máxima formação.

OBS: Quanto mais baixa a temperatura, menor a quantidade de umidade e menor será a quantidade de gelo formado.

ÁGUA EM ESTADO LÍQUIDO

Na atmosfera, menor a quantidade sob a forma de precipitação, nuvens, nevoeiro e névoa.

CATALISADOR

É o elemento que promove o início de uma reação ou modifica a velocidade como a mesma se processa.

Neste caso, o catalisador é o próprio helicóptero que funciona em caráter duplo, isto é, tem característica mecânica durante a colisão com as gotas d’água e tem características de núcleo sublimante após a colisão.

Evitar o gelo é suprimir uma dessas condições. Uma vez que o helicóptero não pode ser suprimido, evitar vôo em nuvens e precipitações quando voar no nível entre 0º e –10º C, ou evitar voar entre as temperaturas de 0º e –10ºC quando as condições de vôo forem IMC.

A formação de gelo ocorre sempre que existirem as condições favoráveis. A atmosfera tropical, rica em vapor de água, é própria para grandes formações de nuvens e é, portanto um campo ideal para formação de gelo em aeronave.

A estabilidade e a instabilidade do ar determinarão os tipos de gelo que ocorrerão. Em atmosfera instável, a presença de grandes gotas de água super-resfriadas facilitarão ocorrências de gelo claro enquanto em ar estável o favorecimento é de gelo escarcho. Estas condições são agravadas quando se verificam em regiões montanhosas, uma  vez que o levantamento de umidade por efeito mecânico favorece a presença de maior quantidade de água em altitude. Da mesma forma os efeitos e resfriamento provocados por essas convecções contribuem para um agravamento do problema.

             

.