quinta-feira, 20 de outubro de 2011

Onda estacionária (meteorologia)

Ondas Estacionárias são ondulações de um fluxo de ar na atmosfera. A forma mais comum são as ondas orográficas, na verdade ondas de gravidade internas da atmosfera. Elas foram descobertas em 1933 por dois pilotos de planador alemães, Hans Deutschmann e Wolf Hirth, acima da cadeia das Montanhas dos Gigantes . São mudanças periódicas de pressão atmosférica, temperatura e altura ortométrica em um fluxo laminar de ar, causadas por uma perturbação vertical, por exemplo de origem orográfica, quando o vento sopra sobre uma montanha ou cordilheira. Elas também podem ser causadas pelo vento fluindo sobre um planície ou platô seguido de uma baixada íngreme, ou ainda por ventos superiores defletidos por uma térmica ou estrada de nuvens.
A perturbação orográfica força um movimento ondulatório a sotavento, de forma análoga à ondulação produzida na superfície da água em corredeiras, atrás de uma pedra ou rocha submersa próximo da superfície. Elas sempre ocorrem em grupos a sotavento da perturbação orográfica que a causaram. Normalmente um vórtice horizontal turbulento é gerado logo após a baixada da primeira ondulação, o chamado rotor, às vezes visível como nuvem rotora.
As mais fortes ondas estacionárias são produzidas quando o gradiente térmico mostra que a camada de ar em movimento é estável, a velocidade do vento aumentando com a altitude e a direção do vento na superfície ou topo da perturbação orográfica está no máximo a 30 graus da sua perpendicular. A existência de camadas instáveis tanto abaixo como acima da corrente laminar em movimento produz as melhores condições para ondulações posteriores à inicial.

O vento flui sobre uma montanha e produz a primeira ondulação (A). As ondas seguintes terão menor amplitude devido ao amortecimento natural. Nuvens Lenticulares surgem próximas ao topo de cada ondulação (A) e (B), imóveis a despeito do forte vento.





Nuvens: Tanto a onda estacionária como o rotor podem ser marcados por formações de nuvens específicas se houver humidade suficiente na massa de ar e um deslocamento vertical suficiente para resfriá-la ao ponto de orvalho. Ondas estacionárias podem também se formar em ar seco, sem serem marcadas por nuvens. As nuvens de onda não se deslocam a sotavento como ocorre com outras nuvens, mas se mantêm em uma posição mais ou menos estacionária em relação à perturbação orográfica que gerou a onda. Tais nuvens estão em processo contínuo de formação e dissipação.

  • Próximo à crista da onda, o resfriamento e aquecimento adiabáticos podem formar uma nuvem em forma de lente (lenticular). Multiplas nuvens lenticulares podem se empilhar umas sobre as outras se houver camadas alternadas de ar seco e umido em altitude.
  • O rotor pode formar uma nuvem cumulus ou cumulus fractus na sua parte ascendente, conhecida como "nuvem rotora". A nuvem rotora se parece com uma linha de cumulus como a faixa à direita na imagem ao lado. Se forma portanto à sotavento da perturbação orográfica e paralelamente à mesma. Sua base é aproximadamente na mesma altura da perturbação orográfica, mas seu topo pode estar bem mais alto (como na imagem ao lado), podendo mesmo se juntar à nuvem lenticular acima. Nuvens rotoras tem bordas bem irregulares em seu lado de sotavento e são severamente turbulentas.
  • Um muro foehn pode existir sobre o topo da perturbação vertical, como que "escorrendo" para baixo na encosta no lado de sotavento, mas esta não é uma indicação confiável da presença de onda estacionária.
  • Uma Nuvem Chapéu ou Pileus, similar a uma lenticular, pode ser formar acima da montanha ou da nuvem cumulus que gerou a onda.
O Aquecimento adiabático na depressão de cada ondulação pode também evaporar as nuvens na massa de ar, criando a chamada janela de onda ou Fenda FUma janela de onda sobre o Bald Eagle Valley, centro da Pennsylvania, visto de um planador olhando em direção ao norte. O fluxo de vento é da esquerda para a direita da imagem. A Allegheny Front, que marca o fim do platô das Appalachians, está sob a margem esquerda da janela, onde o ar está descendo sobre o vale e sendo defletido para cima pouco antes da margem direita. A distancia entre as margens é 3-4 km. As nuvens à direita são nuvens rotoras.oehn (centro da imagem ao lado).

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