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A
Turbulencia de ar claro
(TAC) (ou CAT em ingles de
clear air turbulence
) ocorre quando a atmosfera apresenta estabilidade estatica, isto e, quando a temperatura potencial aumenta com a altura. Isto equivale a uma reducao da temperatura do ar com relacao ao aumento da altura a uma taxa maior que 10°C por quilometro. Normalmente a atmosfera livre (~entre 1.5 km e 12 km de altitude) apresenta-se estavel do ponto de vista da estabilidade estatica. Sobre as latitudes subtropicais, e corrente que o vento cisalhe com a altura (i.e., o vento aumenta ou diminui com a altura), o que geralmente ocorre nas vizinhancas de um
jato de altos niveis
(JAN) na alta
troposfera
. Acima e abaixo do JAN, existem condicoes para a formacao de
turbulencia
de ar claro, ou seja, pode ocorrer turbulencia mesmo sem que haja um fenomeno visivel como um Cumulus nimbus (nuvem de
tempestade
) ou presenca de obstaculos ao escoamento como
montanhas
altas.
A CAT pode ser encontrada no espaco aereo vizinho de aeroportos em regioes proximas a grandes montanhas ou nas proximidades de JANs associados a sistemas frontais, que na alta
troposfera
ocorrem na retaguarda, dianteira ou ao longo das frente-frias a superficie. O JAN e uma resposta geostrofica da atmosfera a existencia de um gradiente meridional de temperatura associado a perturbacao frontal. A previsao de TAC e muito importante para a determinacao de rotas seguras para os avioes, por isso, e feita pelos servicos de
previsao de tempo
dedicados a meteorologia aeronautica.
Para a ocorrencia de TAC e necessario que haja:
- cisalhamento do vento horizontal (os modulos do vetor velocidade do vento de duas camadas de ar adjacentes devem ser diferentes);
- estabilidade atmosferica (
densidade do ar
na camada abaixo e maior que a densidade do ar na camada acima).
Nestas condicoes, o
escoamento
se instabiliza, o que e chamado instabilidade dinamica das ondas de Kelvin-Helmoltz. A TAC e explicada em termos da instabilizacao (aumento da amplitude) seguida de quebra das ondas de Kelvin-Helmholts (KH).
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As regioes com TAC podem se estender por milhares de quilometros, mas usualmente apresentam extensao vertical de apenas algumas centenas de metros. Elas podem ser imaginadas como grandes regioes turbulentas em forma de panqueca. Elas normalmente ocorrem acima ou abaixo de jatos de vento intensos, tais como aqueles que ocorrem a noite sobre a
Camada Limite Estavel
(noturna) sobre os continentes e na escala planetaria abaixo e acima da
corrente de jato
de oeste (JAN) (e.g., do jato subtropical e jato polar).
Quando uma aeronave encontra TAC o piloto deve subir ou descer para encontrar condicoes de escoamento atmosferico laminar (nao turbulento), mas isso e dificil de se fazer nas proximidades de grandes
tempestades
(super-celulas) que podem induzir muitas correntes ascendentes e descendentes dentro da nuvem e fora dela, implicando em cisalhamento do vento e gradientes de densidade, por exemplo, ar umido dentro da
nuvem
e menos denso que o ar seco fora da nuvem.
- ↑
Stull, B. R., 1988 An introduction to Boundary Layer Meteorology, Kluwert Academic Publishers 666 pp.
