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
36^{\circ} \mathrm{C}, 15^{\circ} \mathrm{C}
b \_\_\_\_ 29^{\circ} \mathrm{C}, 19^{\circ} \mathrm{C}
c \_\_\_\_ X) 35^{\circ} \mathrm{C}, 10^{\circ} \mathrm{C}
d \_\_\_\_ ) 28^{\circ} \mathrm{C}, 4^{\circ} \mathrm{C}
e( \_\_\_\_ ) 30^{\circ} \mathrm{C}, 12^{\circ} \mathrm{C}

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):
  • a: 36^\circ\mathrm{C},\;15^\circ\mathrm{C}
  • b: 29^\circ\mathrm{C},\;19^\circ\mathrm{C}
  • c: 35^\circ\mathrm{C},\;10^\circ\mathrm{C}
  • d: 28^\circ\mathrm{C},\;4^\circ\mathrm{C}
  • e: 30^\circ\mathrm{C},\;12^\circ\mathrm{C}

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
z_{\mathrm{LCL}}\approx 125\,(T-T_d)\quad(\text{em metros}),
onde:
  • z_{\mathrm{LCL}} é a altura da base da nuvem acima da superfície (m),
  • T é a temperatura do ar na superfície ( ^\circ\mathrm{C}),
  • T_d é o ponto de orvalho na superfície ( ^\circ\mathrm{C}),
  • T-T_d é chamado depressão do ponto de orvalho (em ^\circ\mathrm{C}).
    Explicação breve da fórmula: é uma aproximação que combina o resfriamento adiabático seco com a variação do ponto de orvalho com altitude; o fator 125\\ \mathrm{m}/^\circ\mathrm{C} é um valor empírico aproximado adequado para estimativas rápidas em provas.

Passo 4

Calcular a depressão do ponto de orvalho T-T_d e aplicar a fórmula para cada opção:
  • Para (a): T-T_d=36-15=21.
    z_{\mathrm{LCL}} \approx 125\cdot21 = 2625\\ \text{m}.
  • Para (b): T-T_d=29-19=10.
    z_{\mathrm{LCL}} \approx 125\cdot10 = 1250\\ \text{m}.
  • Para (c): T-T_d=35-10=25.
    z_{\mathrm{LCL}} \approx 125\cdot25 = 3125\\ \text{m}.
  • Para (d): T-T_d=28-4=24.
    z_{\mathrm{LCL}} \approx 125\cdot24 = 3000\\ \text{m}.
  • Para (e): T-T_d=30-12=18.
    z_{\mathrm{LCL}} \approx 125\cdot18 = 2250\\ \text{m}.

Passo 5

Comparação e decisão: entre os valores calculados, o maior z_{\mathrm{LCL}} é o da opção (c) com aproximadamente 3125\\ \text{m}. Logo a base da nuvem cúmulo estaria mais alta no caso (c), porque a depressão do ponto de orvalho é a maior ( 25^\circ\mathrm{C}).
Dica de prova (prática e rápida): para questões como esta, não precisa usar derivação complicada — basta comparar a depressão T-T_d. A opção com maior valor de T-T_d corresponde ao LCL mais alto. No cuidado com números, use a regra prática 125\\ \mathrm{m}/^\circ\mathrm{C} se pedirem altura; se só pedirem qual é maior, compare depressões.

Resposta

c

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