Velocidade do vento em escala Beaufort e metros por segundo

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificação: 2023-12-17 10:38

Vento é o movimento do ar na direção horizontal ao longo da superfície da Terra. A direção em que sopra depende da distribuição das zonas de pressão na atmosfera do planeta. O artigo trata de questões relacionadas à velocidade e direção do vento.

Veta ou anêmona

Talvez uma ocorrência rara na natureza seja um clima absolutamente calmo, porque você sempre pode sentir que uma brisa leve está soprando. Desde os tempos antigos, a humanidade se interessou pela direção do movimento do ar, então o chamado cata-vento ou anêmona foi inventado. O dispositivo é uma flecha girando livremente em um eixo vertical sob a influência da força do vento. Ela aponta sua direção. Se você determinar o ponto no horizonte de onde o vento sopra, a linha traçada entre este ponto e o observador mostrará a direção do movimento do ar.

Para que um observador transmita informações sobre o vento para outras pessoas, são utilizados conceitos como norte, sul, leste, oeste e suas diversas combinações. Como a totalidade de todas as direções forma um círculo, a formulação verb altambém é duplicado com o valor correspondente em graus. Por exemplo, vento norte significa 0o(a agulha azul da bússola aponta para o norte).

Conceito de rosa dos ventos

Falando sobre a direção e velocidade de movimento das massas de ar, algumas palavras devem ser ditas sobre a rosa dos ventos. É um círculo com linhas que mostram como o ar flui. A primeira menção deste símbolo foi encontrada nos livros do filósofo latino Plínio, o Velho.

Todo o círculo, refletindo as possíveis direções horizontais do movimento do ar para a frente, é dividido em 32 partes na rosa dos ventos. Os principais são norte (0^o ou 360^o), sul (180^o), leste (90^o) e Oeste (270^o). As quatro partes resultantes do círculo são divididas ainda mais, formando o noroeste (315^o), nordeste (45^o), sudoeste (225o^{) e sudeste (135}o^{). As 8 partes resultantes do círculo são novamente divididas ao meio cada uma, o que forma linhas adicionais na rosa dos ventos. Como há 32 linhas no final, a distância angular entre elas é 11,25}o ⁽³⁶⁰o^/32).

Observe que a característica distintiva da rosa dos ventos é a imagem de uma flor-de-lis localizada acima do sinal do norte (N).

De onde sopra o vento?

Os movimentos horizontais de grandes massas de ar são sempre realizados de áreas de alta pressão para áreas de menor densidade de ar. Ao mesmo tempo, você pode responder à pergunta, qual é a velocidade do vento, estudandoa localização em um mapa geográfico de isóbaras, ou seja, linhas largas dentro das quais a pressão do ar é constante. A velocidade e a direção do movimento das massas de ar são determinadas por dois fatores principais:

• O vento sempre sopra de áreas onde há um anticiclone para áreas cobertas por um ciclone. Você pode entender isso se lembrar que no primeiro caso estamos falando de zonas de alta pressão e no segundo caso - baixa.
• A velocidade do vento é proporcional à distância que separa duas isóbaras adjacentes. De fato, quanto maior essa distância, mais fraca será sentida a queda de pressão (em matemática eles dizem um gradiente), o que significa que o movimento para frente do ar será mais lento do que no caso de pequenas distâncias entre isóbaras e grandes gradientes de pressão.

Fatores que afetam a velocidade do vento

Um deles e o mais importante já foi mencionado acima - este é o gradiente de pressão entre massas de ar vizinhas.

Além disso, a velocidade média do vento depende da topografia da superfície sobre a qual sopra. Quaisquer irregularidades nesta superfície dificultam significativamente o movimento para frente das massas de ar. Por exemplo, todo mundo que esteve nas montanhas pelo menos uma vez deve ter notado que os ventos são fracos ao pé. Quanto mais alto você sobe a encosta da montanha, mais forte fica o vento.

Pela mesma razão, os ventos sopram mais fortes sobre a superfície do mar do que sobre a terra. Muitas vezes é erodida por ravinas, cobertas de florestas, colinas e serras. Todas essas heterogeneidades, que não estão acimamares e oceanos, reduza a velocidade de qualquer rajada de vento.

Alto acima da superfície da terra (na ordem de vários quilômetros) não há obstáculos para o movimento horizontal do ar, então a velocidade do vento na troposfera superior é alta.

Outro fator que é importante considerar quando se fala em velocidade de movimento das massas de ar é a força de Coriolis. É gerado devido à rotação do nosso planeta e, como a atmosfera possui propriedades inerciais, qualquer movimento de ar nela é desviado. Devido ao fato de a Terra girar de oeste para leste em torno de seu próprio eixo, a ação da força de Coriolis leva ao desvio do vento para a direita no hemisfério norte e para a esquerda no sul.

Curiosamente, esse efeito da força de Coriolis, desprezível em baixas latitudes (trópicos), tem forte influência no clima dessas zonas. O fato é que a desaceleração da velocidade do vento nos trópicos e no equador é compensada pelo aumento das correntes ascendentes. Estas últimas, por sua vez, levam à intensa formação de cúmulos, que são fontes de fortes chuvas tropicais.

Instrumento para medir a velocidade do vento

É um anemômetro, que consiste em três copos localizados em um ângulo de 120o entre si, e fixados em um eixo vertical. O princípio de funcionamento de um anemômetro é bastante simples. Quando o vento sopra, os copos experimentam sua pressão e começam a girar no eixo. Quanto mais forte a pressão do ar, mais rápido eles giram. Tendo medidoa velocidade desta rotação, você pode determinar com precisão a velocidade do vento em m/s (metros por segundo). Os anemômetros modernos são equipados com sistemas elétricos especiais que calculam independentemente o valor medido.

O dispositivo de velocidade do vento baseado na rotação dos copos não é o único. Existe outra ferramenta simples chamada tubo de pitot. Este dispositivo mede a pressão dinâmica e estática do vento, a diferença entre as quais pode calcular com precisão sua velocidade.

Escala Beaufort

A informação sobre a velocidade do vento, expressa em metros por segundo ou quilômetros por hora, para a maioria das pessoas - e principalmente para os velejadores - diz pouco. Assim, no século XIX, o almirante inglês Francis Beaufort propôs a utilização de alguma escala empírica para avaliação, que consiste em um sistema de 12 pontos.

Quanto mais alta a escala Beaufort, mais forte o vento sopra. Por exemplo:

• O número 0 corresponde à calma absoluta. Com ele, o vento sopra a uma velocidade não superior a 1 mph, ou seja, inferior a 2 km/h (menos de 1 m/s).
• O meio da escala (número 6) corresponde a uma brisa forte, cuja velocidade atinge 40-50 km/h (11-14 m/s). Tal vento é capaz de levantar grandes ondas no mar.
• Beaufort Maximum (12) é um furacão que ultrapassa 120 km/h (mais de 30 m/s).

Ventos principais no planeta Terra

Geralmente são classificados na atmosfera do nosso planeta como um dos quatro tipos:

• Global. São formadoscomo resultado da capacidade diferente dos continentes e oceanos de se aquecerem com os raios do sol.
• Sazonal. Esses ventos mudam com a estação do ano, o que determina quanta energia solar uma determinada área do planeta recebe.
• Local. Eles estão associados às peculiaridades da localização geográfica e topografia da área em questão.
• Rotação. Estes são os movimentos mais fortes das massas de ar que levam à formação de furacões.

Por que é importante estudar os ventos?

Além da informação sobre a velocidade do vento estar incluída na previsão do tempo, que todo habitante do planeta leva em conta em sua vida, o movimento do ar desempenha um papel importante em vários processos naturais.

Então, ele é portador de pólen de plantas e está envolvido na distribuição de suas sementes. Além disso, o vento é uma das principais fontes de erosão. Seu efeito destrutivo é mais pronunciado nos desertos, quando o terreno muda drasticamente durante o dia.

Também não devemos esquecer que o vento é a energia que as pessoas usam nas atividades econômicas. De acordo com estimativas gerais, a energia eólica representa cerca de 2% de toda a energia solar incidente em nosso planeta.