Questão 2. ( 0,5 ponto) Sob qual conjunto de condições uma base de nuvem cúmulo seria observada no nivel mais alto acima da superficie? As temperaturas do ar da superficie e os pontos de orvalho são os seguintes:
a
X
b
c
X)
d
)
e(
)
a
b
c
d
e(
Passo 1
O que o enunciado pede: identificar em qual conjunto de condições a base de nuvem cúmulo ficaria no nível mais alto acima da superfície.
Dados fornecidos (temperatura do ar na superfície e ponto de orvalho, listados por opção):
Dados fornecidos (temperatura do ar na superfície e ponto de orvalho, listados por opção):
- a:
- b:
- c:
- d:
- e:
Passo 2
Conceito físico essencial (explicado devagar): a base das nuvens convectivas (como cúmulos) coincide aproximadamente com o nível de condensação por elevação, chamado LCL (lifting condensation level). Quando uma parcela de ar na superfície sobe, ela se expande e esfria. Enquanto estiver seca (antes de condensar) ela resfria à taxa do gradiente adiabático seco; a parcela atinge o ponto em que sua temperatura iguala o ponto de orvalho e aí começa a condensar — esse nível é a base da nuvem. Portanto, quanto maior a diferença entre a temperatura do ar e o ponto de orvalho na superfície, mais alto precisa subir a parcela até atingir condensação, logo maior o LCL.
Passo 3
Fórmula prática e o que cada símbolo significa: uma aproximação muito usada em meteorologia para o LCL é
onde:
-
é a altura da base da nuvem acima da superfície (m), -
é a temperatura do ar na superfície ( ), -
é o ponto de orvalho na superfície ( ), -
é chamado depressão do ponto de orvalho (em ).
Explicação breve da fórmula: é uma aproximação que combina o resfriamento adiabático seco com a variação do ponto de orvalho com altitude; o fatoré um valor empírico aproximado adequado para estimativas rápidas em provas.
Passo 4
Calcular a depressão do ponto de orvalho
e aplicar a fórmula para cada opção:
-
Para (a):
. -
Para (b):
. -
Para (c):
. -
Para (d):
. -
Para (e):
.
Passo 5
Comparação e decisão: entre os valores calculados, o maior
é o da opção (c) com aproximadamente
. Logo a base da nuvem cúmulo estaria mais alta no caso (c), porque a depressão do ponto de orvalho é a maior (
).
Dica de prova (prática e rápida): para questões como esta, não precisa usar derivação complicada — basta comparar a depressão . A opção com maior valor de
corresponde ao LCL mais alto. No cuidado com números, use a regra prática
se pedirem altura; se só pedirem qual é maior, compare depressões.
Dica de prova (prática e rápida): para questões como esta, não precisa usar derivação complicada — basta comparar a depressão
Resposta
c