Questão 9)
b) Considerando que a latitude em Itajubá seja
, apresente a expressão que permite estimar a vorticidade planetária para Itajubá. Indique cada termo.
b) Considerando que a latitude em Itajubá seja
Passo 1
O enunciado pede que eu apresente a expressão que permite estimar a vorticidade planetária em Itajubá, dado que a latitude é
. Informações relevantes fornecidas:
- Latitude de Itajubá:
(ou seja, latitude sul).
Não começaremos a resolver ainda; só deixei claro o que foi pedido e os dados que temos.
Passo 2
A vorticidade planetária (também chamada parâmetro de Coriolis) é dada pela expressão geral
Vou explicar devagar por que essa fórmula aparece: a Terra gira com velocidade angular
; a componente vertical desse vetor de rotação, quando projetada na direção local, produz a força de Coriolis que, em dinâmica atmosférica e oceânica, é quantificada pelo parâmetro
. Essa projeção resulta do seno da latitude
.
Passo 3
Agora explico detalhadamente o que significa cada símbolo na fórmula
:
-
é a vorticidade planetária (parâmetro de Coriolis), com unidade . É o que queremos estimar para Itajubá. -
é a velocidade angular de rotação da Terra, medida em radianos por segundo. Um valor padrão usado é
-
é a latitude do ponto considerado; adotamos a convenção de sinais em que latitudes ao norte são positivas e latitudes ao sul são negativas. Para Itajubá, como é , temos
-
é a função seno aplicada à latitude (em graus aqui, já que o seno é bem definido para ângulos em graus).
Passo 4
Faço a substituição da latitude sul na fórmula: como
, temos
. Calculo o seno numérico (valor aproximado):
logo
Passo 5
Multiplico os termos passo a passo para obter o valor numérico de
:
- Primeiro dobro de
:
- Agora multiplico por
:
Passo 6
Interpretação final e significado do sinal:
- O resultado negativo (
) é esperado porque estamos no Hemisfério Sul ( ); isso indica que a componente vertical da rotação da Terra tem sinal oposto ao definido positivo para o Hemisfério Norte. - A ordem de grandeza
é típica para o parâmetro de Coriolis em latitudes médias.