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Entendendo os Céus

O QUE AS NUVENS PODEM NOS DIZER

Nuvens estão acima do lugar em que queremos estar. Como elas estão dentro da massa de ar, elas podem nos dizer o que está acontecendo com o ar. Com isso, nós podemos normalmente distinguir como estão as atuais condições, bem como o que está acontecendo.

Velocidade do Vento: Nuvens podem geralmente nos dizer a velocidade do vento (velocidade e direção) na sua altura. Entretanto, conforme nós estudamos, certos tipos não andam conforme o vento (Linhas, Chapéu, Rotor e nuvens de ondas). Além disso, nuvens de stratus não demonstram qualquer movimento quando não são distintos ou se espalham por uma vasta área, então nós não podemos ver o movimento. Outro problema aparece quando nuvens do tipo cúmulos estão crescendo muito rapidamente, e as bordas superiores parecem se mover para o lado de fora. Finalmente, nuvens de cúmulos formadas por térmicas crescendo em altitude com um lenta velocidade horizontal adquirida abaixo, podem se mover mais lentamente que o ar em redor devido a inércia do ar da térmica. (sua massa pode ser medida em milhões de toneladas).

Considerando todas as exceções acima, nós ainda podemos ter uma boa idéia da velocidade do vento olhando o deslocamento da nuvem. A melhor maneira de fazer isto é ficar próximo a um prédio ou árvore e comparar com a posição da nuvem conforme ela se move no tempo. Se você está voando, não tem maneira de separar o deslocamento da nuvem do seu próprio deslocamento, mas você pode ainda observar o deslocamento da sombra da nuvem no solo.

Quando existem duas ou mais camadas comumente surge um problema de paralaxia devido ao movimento relativo que faz com que as nuvens altas pareçam estar se movendo para trás ou andando mais lentamente do que elas realmente estão. O melhor para evitar isso é tomar um prédio ou árvore como referência, conforme descrito acima.

  • Indicações de tempo: As nuvens podem nos dar uma idéia de que tempo esperar. Nuvens baixas nos dão “dicas” do que esperar nos próximos minutos ou horas, enquanto nuvens altas nos dão “dicas” do que vai acontecer horas ou dias para frente. Toda nuvem tem algum tipo de mensagem e esta não é sempre somente do vento.
    Nuvens de cúmulos achatadas indicam que o ar parou de subir e atingiu uma inversão térmica. Uma inversão seguidamente está associada com a aproximação de um sistema de alta pressão. Isto indica tempo bom para frente visto que o ar sobe lentamente em um sistema de alta pressão, o qual elimina todos os tipos de nuvens, exceto cúmulos isolados criados por térmicas. 
    Linhas de nuvens são freqüentemente vistas no céu. Elas podem ser qualquer coisa de stratus de diferentes espessuras até uma linha de cúmulos em uma estrada de nuvens. Uma linha de cúmulos seguidamente precede o rápido avanço de uma frente fria com todas as conseqüências sabidas causadas por uma massa fria. Grande turbulência e mudanças na direção do vento podem ser esperadas. Linhas de nuvens em altitude são seguidamente bons indicadores do tempo futuro. Longas linhas de cirrus associados a correntes de jato paralelas geralmente predizem a direção do vento de superfície. Quando nuvens em níveis superiores se movem em direção notadamente diferente do vento de superfície (90 graus ou mais) entende-se geralmente que o vento na superfície irá mudar normalmente para a mesma direção do vento de altitude. Se a linha de nuvens da corrente de jato é estacionária o tempo estará mudando nas próximas 20 horas ou algo parecido. 
    Se nuvens em altitude estão se movendo e o céu é claro, o sistema que criou as nuvens provavelmente passou e tempo melhor está por vir. Por outro lado, se uma linha de stratocúmulos está se aproximando com pequeno ou sem vento de superfície, a linha que avança indica a direção dos ventos superiores com os ventos de superfície soprando abaixo destes a aproximadamente 20 graus à esquerda no hemisfério norte ou a direita no hemisfério sul. 
    Quando camadas de cirrus em suas várias formas são seguidos de nuvens finas e nuvens baixas existe uma boa chance que uma frente quente esteja vindo e estará na área em 24 horas. A velocidade, potência e severidade de uma frente pode ser predita pela velocidade com que as nuvens aumentam e estão se movendo.

  • Sinais de subida: Pilotos de planadores estão sempre procurando por corrente ascendentes olhando outros planadores e pássaros subindo, bem como dust devils e cúmulos, que são amigos dos pilotos de planadores. É claro, a nuvem de cúmulos tem que ser de uma variedade baixa ou elas não estão associadas em térmicas desprendidas do solo e, consequentemente, não são usáveis. Quando nuvens de cúmulos estão milhares de pés acima de um piloto seguidamente a térmica não é encontrada e já não está mais atingindo o solo. 
    Nuvens formadas por ondas e subidas por convergência são também bons indicadores. Eu tenho assistido inúmeros pilotos de competição atravessando vales de cinco milhas para chegar a uma plana e longa nuvem de convergência. Existem registros de planadores voando em sólida subida por dezenas de milhas. 
    Quando se estende um planeio em longas distâncias para procurar uma subida sob uma nuvem é obviamente importante saber que tipo de nuvem ela é e quanto ativa ela está. Geralmente nuvens menos ativas tendem a ser chatas e tendem também a ter menos ar descendente ao redor delas.

  • Sinais de turbulência: Turbulência é uma mistura do ar. Conforme uma nuvem nasce no ar pode ser uma indicação do quão turbulento está o ar. Nuvens de cúmulos indicam turbulência causada por térmicas. O total da “efervecência” na cabeça de um cúmulos e quão esfarrapado ele é ajuda a determinar quão forte será a subida e quão forte o vento está. Condições fortes geralmente indicam turbulência forte. 
    Outras nuvens, como nuvens de rotores e cumulonimbus são sinais de extrema turbulência. Nuvens estratificadas, em geral, são sinais de condições amenas, mas quando elas são formadas por massas de ar de características diferentes que estão se misturando ou dividindo, elas podem indicar turbulêrncia. Stratocumulos formados por mixtura ou por choque de massas de ar indicam turbulência. Olhe os detalhes e bordas das nuvens para sinais de turbulência.

  • Sinais de chuva: Nuvens podem ter muitas colorações, dependendo de como passa a luz do sol. Quando uma nuvem iluminada e baixa uma nuvem pode produzir inspiradores finais de tarde. ( Pôr do sol ). Como se dizia antigamente: Céu vermelho ao anoitecer, deleite do marinheiro. Céu vermelho ao amanhecer, alerta do marinheiro. 
    O escuro de uma nuvem normalmente depende de como ela é iluminada: quando o sol está atrás, ela absorve a luz e aparece escura. Entretanto, em geral nós podemos dizer que a quantidade de umidade contida na nuvem indica quão apta ela está para produzir chuva, que pode ser verificada pela tonalidade da nuvem, especialmente na base. Quanto mais escura uma nuvem se torna, mais facilmente nós poderemos encontrar pingos de chuva.


OBSERVANDO O VENTO

Se um anemômetro não está disponível, nós podemos ainda ter uma boa idéia da velocidade do vento observando seu efeito no meio ambiente. A seguinte carta é um bom guia:
 

Velocidade do Vento Efeito no meio ambiente

Calmo

Fumaça subindo reta. Vegetação sem movimento.
0 a 2.5 Kt ( 0 a 5 Km/h )  Fumaça subindo reta. Copas começam a mexer.
2.5 a 4 Kt ( 5 a 8 Km/h )  Fumaça inclinada. Galhos finos se movem.
4 a 8 Kt ( 8 a 16 Km/h )  Fumaça inclinada aprox. 45º Pequenos ramos de árvore e grama começam a se mexer.
8 a 15 Kt ( 16 a 29 Km/h ) Fumaça morre aproximadamente 30º acima do horizonte. Ramos maiores começam a se mexer. Aparecem ondas na grama. Roupas se movem nos varais.
15 a 21 Kt ( 29 a 40 Km/h ) Fumaça morre perto do solo. Grandes ramos formam ondas. Agitação na grama e ondas nas roupas. Começam a aparecer redemoinhos de poeira.
21 a 29 Kt ( 40 a 56 Km/h )  Grandes ramos e troncos médios se inclinam. Roupas ficam como bandeiras. Poeira e neve caem inclinado.
Mais de 29 Kt ( acima de 56 Km/h ) Grandes árvores inclinadas. Dificuldade de caminhar no vento.

Freqüentemente linhas de corte (encontro de diferentes volumes de ar) podem ser observados na interação de diferentes linhas na água.

Pequenas poças e lagos podem ser usados de muitas maneiras diferentes. Como eles ficam contidos por uma base de terra, eles ás vezes são mais baixos que o solo ao seu redor. Então eles bloqueiam o ar no lado de onde ele sopra. O resultado é uma calma superfície como um espelho no lado que o vento sopra no lago e um laminado ou correntes de marolas no lado oposto. Quanto mais forte é o vento, maior é a área de marolas. De algumas posições você não pode detectar a diferença entre uma superfície calma e com marolas devido ao ângulo do sol, então troque sua posição para ter certeza de uma leitura correta. Esta habilidade deve ser desenvolvidas por todos os pilotos, visto que seguidamente são os únicos indicadores de vento disponíveis.

Um dado interessante que pilotos em áreas cobertas de árvores podem observar são as linhas de deslocamento do vento através de uma montanha coberta de árvores. Conforme o vento sobe em uma superfície inclinada, ele vira as folhas para cima, mostrando o lado mais claro, indicando quão forte é o vento. Esta habilidade pode mostrar a direção do vento em uma montanha, bem como a presença de térmicas ou ascendentes e quão longe montanha abaixo o vento mais forte se estende. Todas estas informações podem ser obtidas no vale para saber as condições meteorológicas, antes de ir para a montanha.


VENTOS PREDOMINANTES

Um dado ponto na terra sofre ventos de todas as direções, mas algumas dadas direções são muito mais favoráveis que outras. Durante um longo período de observações nós podemos desenhar a "rosa dos ventos" de uma área que define a freqüência da direção dos ventos.

Ventos de sudoeste são mais freqüentes e podem ser considerados ventos predominantes. Vento Sul também é bem representativo. Oeste e Noroeste são um pouco menos freqüentes que Sudeste e muito poucas vezes soprando de Nordeste. Este são os ventos menos freqüentes. Esta configuração dos ventos é atualmente muito similar a situação no meio oeste norte americano e parte do oeste europeu. Outras áreas tem outras direções prevalecentes e freqüências. Uma importante coisa a saber é a tendência de ventos soprarem uma grande percentagem de tempo em umas poucas direções preferenciais. Este conhecimento é importante para poder saber como orientar pistas e locais de vôos.

Neste ponto nós sabemos como os ventos sopram, mas nós precisamos saber claramente como estes reagem com o terreno e se comportam em níveis mais baixos de onde nós voamos. A melhor maneira de imaginar o fluxo de vento e as correntes é olhar o movimento das águas. Quando um leito de um rio é plano a água mostra um fluxo uniforme mesmo em velocidades maiores. Quando um leito de um rio é coberto com rochas ou outros obstáculos, o fluxo se torna irregular, mesmo em velocidades baixas. A água prefere passar ao redor de pedras do que por cima. Quando esta é forçada a passar entre duas rochas, a corrente sobe e passa mais rápido. Quando esta passa por cima de uma rocha surgem turbulência ou ondas fluxo abaixo. Ao lado de muitas rochas formam-se redemoinhos ou oscilações.

O fluxo de ar reage com as irregularidades do terreno da mesma maneira. Prefere passar ao redor de uma montanha do que acima. O fluxo é canalizado por vales e forçado a ter um fluxo paralelo a cadeias de montanhas. Tende a subir e passar mais rápido por estreitamentos. Isto também apresenta turbulentos redemoinhos e ondas os quais são objetos de estudo em outros capítulos. O ponto principal disto é o exercício mental onde o terreno altera o fluxo do vento perto da superfície forçando a alteração de sua característica quando passa por montanhas, linhas de árvores e montanhas.

Junto com a alteração do fluxo de ar, todos estes obstáculos também diminuem a velocidade do vento perto da superfície. Isto é chamado de gradiente de vento e será estudado mais adiante.

Somado a este efeito mecânico descrito acima, efeitos de aquecimento alteram profundamente o fluxo de superfície. O quadro abaixo ajuda a definir o comportamento do ar a baixa altura.
 

Altura  Natureza do fluxo


Atmosfera livre. Aqui a viscosidade do ar não é significante porque este não reage com objetos sólidos. O movimento do ar é feito somente pelo gradiente de pressão e efeito de coriólis.
1.500 a 3000 pés
Região de transição. Aqui os efeitos da superfície influenciam a estrutura do vento. Ventos marinhos se estendem para dentro deste espaço. Efeito de Coriólis e mudanças de densidade são as maiores forças neste espaço.
150 a 300 pés
Região de ação contínua de quebras. A estrutura dos ventos é determinada principalmente pela natureza da superfície e mudanças de temperatura com a altitude. Ventos de vales e montanhas existem neste espaço.
Superfície

Nós vimos também como a fricção da superfície afeta diminuindo a velocidade do vento e causa um fluxo através das isóbaras, enquanto que na atmosfera livre o vento segue as isóbaras.


CONDIÇÕES DE VÔO

Correntes ascendentes

Vencer a gravidade usando correntes ascendentes é o desafio de muitos esportes aéreos. Em vôos motorizados, pilotos que sabem os segredos das correntes ascendentes podem seguidamente melhorar sua performance ou melhorar sua segurança. Estar em casa no ar significa voar em harmonia com o fluxo e correntes de ar. Para fazer isto, nós temos que entender o ar em suas dimensões horizontais e verticais.

Nesta parte nós vamos analisar o céu sob a luz de não o que evitar, mas o que encontrar. O que nós queremos encontrar é ar subindo. Existem vários mecanismos que causam ascendentes e nós vamos estudar isto. O resultado será muito útil para um bom entendimento do mundo em que escolhemos visitar e uma chance de rivalizar com os pássaros no alto.

A palavra SOAR vem do latim ex aura, que se entende o ar. Para pilotos, vôo a vela não significa somente estar no ar, mas estar em casa no ar o suficiente para usar as ascendentes e prolongar um vôo. Vôo a vela é estar subindo com controle, eficiência e conhecimento.

O necessário para o vôo a vela pode ser simplesmente o seguinte: nós temos que procurar ascendentes com uma componente vertical igual ou maior que a menor taxa de afundamento de nossa aeronave.

Existem várias causas que formam ascendentes na natureza. Elas podem ser deflexões do ar, ondas, convergência, movimentos frontais e térmicas.

Subidas de montanhas

Vento batendo em uma montanha, serra ou colina é defletido da mesma maneira que a água escoando sobre pedras e tocos submersos. Se a obstrução do terreno é comprida o suficiente na direção perpendicular ao vento, este vai passar por sobre a obstrução, criando ascendente. Nós chamamos este tipo de ascendente como ascendente de montanha, ascendente de terreno inclinado, ascendente dinâmica ou ascendente orográfica. Estes termos significam a mesma coisa e podem ser usados indistintamente.

Vários contornos do terrenos defletem o ar em diferentes quantidades. Em geral, quanto mais íngreme é a inclinação, maior será a componente vertical do ar para a mesma velocidade do vento.

Em uma serra ou montanha com várias inclinações nós podemos esperar encontrar a melhor subida sobre o terreno mais íngreme assumindo um vento perpendicular na face de todas as subidas.

A área de vôo sustentado é conhecida como envelope e aparece em diferentes formatos para diferentes inclinações do terreno e diferentes velocidades do vento. Veja que em um contorno do terreno mais íngreme, maior é o envelope voável. Da mesma forma, a linha de máxima ascendente (miolo da térmica) é inclinada no sentido contrário ao do vento. Em condições mais estáveis o envelope voável é mais inclinado para o lado do vento e mais baixo que em condições mais instáveis. Ainda, ventos mais fracos aumentam a inclinação da ascendente para o lado do vento. O contorno de terreno ideal para ascendentes de montanha é um perfil côncavo que se torna mais íngreme com a altura.

No mundo real o vento nem sempre sopra justamente de maneira ideal em montanhas. Contornos e ventos cruzados são uma matéria complicada. O melhor contorno para coletar e concentrar ascendentes de montanha são semelhantes a um meio prato (côncavo). Nestes o ar vai subir bem em todo o contorno. O contorno oposto (convexo), se tiver uma protuberância, esta vai ter uma subida reduzida, porque vai dividir o fluxo de ar.

Quando o vento passa através da face de uma montanha, menos subida é produzida uma vez que parte do ar é dividido e passa pelos lados da montanha. De fato, quanto maior a inclinação, maior a deflexão pelos lados. Uma ascendente em uma face mais íngreme é mais sensível a direção do vento que uma ascendente em uma face não tão íngreme. Por exemplo, uma face inclinada a 90 graus vai perder a metade da ascendente se o vento está 30 graus inclinado da perpendicular. Por outro lado, uma superfície inclinada em 15 graus não vai perder a metade da ascendente até que o vento fique inclinado de 60 graus em relação a perpendicular. De qualquer maneira, mesmo com a metade do valor, a ascendente na superfície a 90 graus vai ser maior que na superfície a 15 graus no seu valor full para a mesma velocidade do vento.

Canyons e Fendas

Fendas são tipicamente abertas em cadeias de montanhas que deixa o ar passar através dela. Nós teremos vento entrando na fenda, alterando o fluxo perto da fenda, produzindo convergência e uma aceleração do fluxo na fenda. Turbulência após a fenda pode ser esperada. Através da aceleração do fluxo na fenda pode tornar inseguro explorar a ascendente da convergência. Não arrisque tentar subir através de uma ascendente de fenda com ventos fortes.

Problemas nos vôos de montanha

Uma das realidades do vôo de montanha é a turbulência do ar na parte posterior mais baixa da montanha. Mais velocidade para controle é necessária quando se está baixo, e isto incrementa seu afundamento. Existe uma considerável diferença na quantidade de turbulência produzida em uma área com árvores no terrenos inclinado do que em uma sem árvores. Menor potência nos redemoinhos serão encontrados em uma superfície mais lisa.

Existe um gradiente na velocidade do vento conforme ele se move para cima da montanha. Isto pode trazer uma tendência de levantar a asa de fora e virar você para o terreno em declive. Você tem que compensar esta tendência mantendo mais velocidade quando próximo a face da elevação.

Acima do tôpo de uma montanha pode existir uma camada acelerada de vento, conhecido como venturi. O processo é semelhante ao de um carburador onde uma restrição na abertura faz com que o ar aumente a velocidade. Este fluxo acelerado de vento é restrito a uma altura menor que a montanha. Geralmente isto requer ventos de pelo menos 20 Km/h para a montanha criar um venturi significativo. Montanhas isoladas normalmente não produzem venturis.

Variações de subida

Ascendentes em montanhas são muito dependentes da origem do ar que sobe, tanto quanto do vento que sopra. Com isto, dias iguais a outros, a velocidade e direção do vento pode provocar poucas ascendentes ou nenhuma. Isto pode ser muito confuso para não dizer frustrante.

A resposta deste mistério é a realização de outra forma de ascendentes combinadas com a ascendente da montanha que produzem somadas o total da ascendente. Térmicas especialmente tem uma profunda influência nas ascendentes de montanha. Tipicamente térmicas são acentuadas pela ascendente de montanha (exceto para ventos muito fortes). Entretanto, o afundamento entre térmicas pode ser reduzido em muito pelas ascendentes de montanhas. 

Térmicas seguidamente se alinham em estradas. Entre estas estradas existe fortes descendentes. Quando as estradas estão cortando uma montanha a descendente entre elas é suficiente para anular toda a subida causada pela montanha e poderá colocar você no solo.