Questão 13) Como se identifica o nível de estabilidade atmosférica?
Passo 1
O enunciado pergunta como identificar o nível de estabilidade atmosférica. O conteúdo envolvido é meteorologia — em particular, o estudo da estabilidade do ar — e vamos precisar saber medir o perfil vertical de temperatura (ou potencial temperatura), bem como conhecer critérios clássicos de classificação (gradiente de potencial temperatura, número de Richardson e esquema de Pasquill–Gifford).
Passo 2
A medida mais direta usa a potencial temperatura, definida por
em que
é a temperatura absoluta,
a pressão local,
uma pressão de referência (normalmente
),
a constante dos gases e
o calor específico do ar a pressão constante. Em seguida calcula-se o gradiente vertical
usando medições da superfície até alguma altura.
Passo 3
Com
em mãos, compara-se com zero para definir:
– Se , o ar torna-se mais “pesado” com a altura e temos atmosfera estável.
– Se , a atmosfera é neutra.
– Se , ar mais leve em cima favorece convecção e a atmosfera é instável.
– Se
– Se
– Se
Passo 4
Uma forma equivalente usa o número de Richardson de gradiente,
onde
é a aceleração da gravidade e
são as componentes horizontais do vento. Valores de
maiores que cerca de
indicam estabilidade, em torno de zero indicam neutralidade e negativos indicam instabilidade.
Passo 5
Em engenharia ambiental usa-se também o esquema de Pasquill–Gifford, que classifica de A (muito instável) até F (muito estável) a partir da velocidade do vento em
e da intensidade da radiação solar (dia claro, nublado ou noite). Consulta-se a tabela: ventos fracos e sol forte → classes A–B; ventos moderados e sol fraco → C–D; ventos fortes e noite → E–F.
Resposta
Para identificar o nível de estabilidade atmosférica pode-se:
(a) medir o gradiente de potencial temperatura e usar
– : estável
– : neutra
– : instável
(a) medir o gradiente de potencial temperatura
–
–
–
(b) calcular o número de Richardson de gradiente
– : estável;
: neutra;
: instável
–
(c) usar o esquema de Pasquill–Gifford, cruzando velocidade do vento e radiação solar, obtendo classes de A (muito instável) até F (muito estável).