A arte do voo Termal - Dicas
Enviado: Qua Jun 08, 2011 12:35 pm
Gostaria de divulgar este texto, que apesar de imenso, é um conhecimento sem precedentes.
Não sou o autor dele, ele é uma adaptação de um trecho do livro: “Hang Gliding According to Pfeiffer” escrito por Rich Pfeiffer, publicado por Publitec Editions, Laguna Beach, CA-USA, 1984. O mesmo foi traduzido por Sérgio Leite Lopes
Eng. Mecânico-Aeronáutico (ITA).
Postei apenas 10 páginas do texto, que completo possui 26 páginas, recomendo como leitura de "cabeça de cama".
Quem se interessar pelo texto completo acesse http://www.aeronline.com.br/artigo/termicas.htm
[img:f6a34365a9]http://www.aeronline.com.br/artigo/termicas.gif[/img:f6a34365a9]
Ascendente térmica ocorre quando o ar mais leve do que o ar em volta, sobe. Como uma ascendente de morro, a ascendente térmica é controlada por um número de fatores variáveis, de fato, por um enorme número de variáveis.
Os pilotos que preferem vôos em térmicas do que lift citam as seguintes razões :
=> as térmicas oferecem vôos com mais opções, uma vez que podem ocorrer em uma extensa gama de localidades;
=> implicam em mais desafios uma vez que as térmicas são menos previsíveis do que o lift e requerem maior habilidade para localizá-las;
=> talvez o melhor de tudo, as térmicas podem levá-lo a grandes altitudes.
Se localizar uma boa térmica, tente subir o mais alto possível, considerando um vôo longo (cross-country).
[b:f6a34365a9]Força Causadora[/b:f6a34365a9]
A força que está por trás do fenômeno das térmicas é a energia solar.
Conforme o sol toca a terra aquece a superfície e esta aquece o ar ao redor, alguns componentes da superfície aquecem-se mais rapidamente do que outros : uma região de areia aquece mais rápido do que uma floresta, por exemplo.
Em geral, ar quente é mais leve do que ar frio. Porém, a umidade representa o seu papel também, visto que ar úmido é até 2% mais leve do que o ar seco.
A regra, então é esta: se uma massa de ar estiver mais quente e/ou úmida do que o ar envolta, essa massa é mais leve do que a circundante.
[b:f6a34365a9]O Impulso Inicial: GATILHO[/b:f6a34365a9]
Se a massa de ar fica suficientemente mais leve do que a que está em volta, ela eventualmente se separa da superfície e sobe. Este movimento inicial cria turbulências na superfície com o ar mais pesado preenchendo o lugar do mais leve que está subindo.
[img:f6a34365a9]http://www.aeronline.com.br/artigo/t1.jpg[/img:f6a34365a9]
[b:f6a34365a9]Convecção[/b:f6a34365a9]
Assim que se desgruda do solo, a térmica começa a se expandir enquanto sobe. Continua subindo enquanto sua densidade for menor do que o ar em volta. Sua razão de ascensão é ditada pelo quão leve ela é. Com a térmica expandindo e resfriando, sua taxa de subida diminui.
Uma vez que o ar que sobe tem que ser reposto. O ar mais denso que está em volta da térmica desce. Este fluxo circular forma uma pequena escala de um sistema convectivo.
A térmica ocupa apenas uma pequena porção de dada área de convecção. A maior parte é composta por descendentes. Quanto maior a distância da térmica, menor a taxa de descida do ar.
[img:f6a34365a9]http://www.aeronline.com.br/artigo/t2.jpg[/img:f6a34365a9]
[b:f6a34365a9]Dissolução[/b:f6a34365a9]
Eventualmente a térmica encontra um dos muitos destinos possíveis e termina. Ela pode ser soprada por ventos, dissipando-a, ela pode se tornar uma nuvem e depois dissipar, ou ela pode simplesmente extinguir-se conforme expande, resfria e se mistura ao ar circundante.
[b:f6a34365a9]Fatores que Afetam a Formação de Térmicas[/b:f6a34365a9]
Como norma muito severa, basta a incidência da luz solar em um solo seco por 20 minutos que será o suficiente para formar uma térmica potencial – uma massa de ar que é mais leve do que a em volta.
O sol não aquece a terra de forma uniforme resultando em numerosas exceções na regra dos “20 minutos” .
[b:f6a34365a9]Ângulo do Sol em Contato com a Superfície[/b:f6a34365a9]
O ângulo no qual o sol atinge o solo representa um grande papel em o quanto de calor a superfície absorverá. O ângulo do sol em uma determinada área varia com a latitude, a estação e a hora do dia.
Além disso, variações no contorno do terreno implicam em individualização dos componentes do terreno que recebem mais calor solar que outros. Terrenos que recebem a luz do sol diretamente absorvem mais energia do que aqueles que recebem essa luz com alguma inclinação ou de forma falha.
Um morro com sua face para o leste por exemplo, está apto a gerar térmicas potenciais pela manhã, tem eficiência parecida ao meio-dia e provavelmente não será boa à tarde.
[b:f6a34365a9]Características do Terreno[/b:f6a34365a9]
Alguns solos são mais inerentes a absorção de calor do que outros:
=> em geral, superfícies escuras absorvem calor enquanto as mais claras refletem.
=> superfícies planas absorvem mais do que terrenos acidentados.
=> terras nuas aquecem-se mais rapidamente que as recobertas com vegetação, parte devido à transpiração úmida das plantas o que resfria o ar. No entanto a vegetação retém calor por mais tempo do que solos nus.
=> áreas secas aquecem mais rápido do que as úmidas, porque parte de energia solar é gasta na evaporação da água que está na área mais úmida. Além disso, o calor é armazenado na água, onde é conduzido para as áreas profundas, distanciando-se da superfície.
Em outras palavras, térmicas são mais fáceis de se desenvolver sobre uma pilha de rochas do que sobre a vegetação que a circunda; mais sobre a areia da praia do que sobre um lago próximo; e, mais sobre um terreno limpo do sobre um cheio de arbustos (até no fim do dia, quando a situação se reverte e as ascendentes são melhor localizadas sobre a vegetação devido a sua superior retenção de calor).
Áreas urbanas contém superfícies lisas e escuras tal como ruas e áreas de estacionamento, atividades que geram calor (fornos, etc..), cidades e centros urbanos frequentemente geram térmicas. Naturalmente, são requeridas altitudes suficientes e extrema cautela quando voando sobre áreas habitadas.
[b:f6a34365a9]Obstrução dos Raios de Sol[/b:f6a34365a9]
Qualquer coisa que iniba os raios de sol tocarem uma superfície, inibirá seu aquecimento.
Obstáculos naturais: nuvens, névoas, poeira ou neblina. O homem contribui com fumaça, fuligem e poluição. Características da superfícies que são mais altas do que o terreno ao lado – montanhas, árvores, prédios, ou outras estruturas – geram sombras indicando áreas em que a luz solar foi bloqueada.
Se a obstrução for total, como uma cobertura de uma nuvem pesada, o aquecimento da superfície é reduzido. Obstrução parcial, de outra forma, pode facilitar o desenvolvimento de térmicas pois aquecimento desigual facilita a ocorrência de térmicas.
[img:f6a34365a9]http://www.aeronline.com.br/artigo/t3.jpg[/img:f6a34365a9]
[b:f6a34365a9]Ventos[/b:f6a34365a9]
Em alguns casos, o vento impede a formação de térmicas, porque resfria a superfície e mistura o ar. Em outras situações, pode ajudar.
Enquanto o vento resfria o superfície, áreas que estejam protegidas podem continuar absorvendo calor, podendo resultar em diferencial de temperatura suficiente para gerar térmicas. Campos com grãos secos, áreas roçadas e áreas protegidas de ventos descendentes são excelentes fontes de térmicas em condições de ventos.
[b:f6a34365a9]Fatores que Afetam o Gatilho[/b:f6a34365a9]
Uma massa acumulada de ar leve não é uma térmica em si. Ela necessita de um gatilho para ser transformada em uma térmica.
O gatilho pode ser comparado ao que ocorre quando a condensação se acumula num cano. A umidade pode se aderir ao tubo indefinidamente, mas se você tocar no cano com seus dedos, quebra a tensão da superfície que está retendo a umidade no tubo e a água começa a gotejar. Em seguida, a tensão superficial começa a se quebrar como uma reação em cadeia por toda a superfície, causando gotejamento no ponto original de contato.
Em um modelo similar, um impulso suave, pode, algumas vezes desencadear uma grande térmica. Grande variedade de forças pode dar início a uma térmica.
[b:f6a34365a9]Locais de Gatilho[/b:f6a34365a9]
Alguns locais de gatilho envolvem contrastes em elevação: crista de morro, picos de montanhas, bordas de declives, falésias ... .
Outros envolvem contrastes de temperatura: o topo de bosques, áreas aradas, lagos, ou áreas úmidas.
[b:f6a34365a9]Com o Movimento do Ar[/b:f6a34365a9]
Provavelmente, o mais comum tipo de gatilho ocorre com o vento ou outra forma de ar em movimento. Este fato explica porque o gatilho não ocorre necessariamente – e na maioria das vezes não ocorre – no mesmo lugar do aquecimento original da massa de ar.
Por exemplo, uma massa de ar leve formada no topo de um platô e depois empurrada por uma brisa estará apta a subir livre assim que ela atinge a crista do morro.
Quando o vento está brando e portanto menos capaz de por si só engatilhar uma térmica, um local de gatilho torna-se muito importante e será mais fácil de ocorrer longe de onde houve o aquecimento original da massa de ar.
Quando estiver procurando por térmicas em dias de ventos fracos, preste mais atenção em pontos de gatilho do que em locais de aquecimento.
A maioria das térmicas são iniciadas por algum auxílio do vento ou outra forma de ar em movimento (descendentes fortes são ótimas p/ isto).
O vento pode agir como um gatilho por si próprio, simplesmente dando uma “cotovelada” numa térmica em potencial. Qualquer coisa que faça o ar se mover – um carro viajando numa estrada, um avião decolando, um trem em movimento, outra térmica desgarrada que esteja por perto – pode ter o mesmo efeito.
[img:f6a34365a9]http://www.aeronline.com.br/artigo/t4.jpg[/img:f6a34365a9]
[b:f6a34365a9]Gatilhos Independentes[/b:f6a34365a9]
Um local de gatilho algumas vezes pode iniciar uma térmica que se solta, mesmo sem o auxílio do movimento do ar. Por exemplo, um local envolvendo grandes contrastes de temperatura – a borda de um lago, de um rio, de matas, ... – às vezes resultam em uma massa de ar que é significativamente mais leve do que o ar em volta. Massas de ar como estas podem por si próprias serem o gatilho, ou então, necessitar de um impulso mais fraco do que em outras condições.
Outro exemplo: uma massa de ar quente aquecida num vale entre montanhas e depois fluindo para o topo destas, pode se libertar do solo como uma térmica tão logo atinja a crista do morro.
[img:f6a34365a9]http://www.aeronline.com.br/artigo/t5.jpg[/img:f6a34365a9]
[b:f6a34365a9]Temperaturas locais Extremas[/b:f6a34365a9]
Temperaturas extremamente altas, provenientes de outras fontes que não o sol, encontradas em uma determinada área, constitui um tipo de térmica onde o próprio calor elimina a necessidade de qualquer gatilho adicional.
[b:f6a34365a9]Fogo[/b:f6a34365a9]
Fogo ou queimadas provocadas pelo homem ou de origem natural, geram massas de ar ascendentes. Infelizmente, neste caso também surgem movimentos contrários como a descida de oxigênio que alimentará o fogo, resultando em turbulências e descendentes violentas.
Embora não recomende que se voe sobre o fogo. Tenho que relatar que alguns pilotos têm feito isto, apesar do perigo apresentado pelas turbulências e pela possibilidade de serem tragadas para o fogo e pelas labaredas.
[b:f6a34365a9]Térmicas de Fábricas[/b:f6a34365a9]
Fábricas muito grandes às vezes produzem térmicas úteis... Se decidir voar em uma térmica gerada por uma indústria, fique ciente que além da fuligem, fumaça, sujeira e odores desagradáveis, algumas indústrias emitem gases tóxicos. Além disso, são frequentemente muito turbulentas.
[b:f6a34365a9]Características das Térmicas[/b:f6a34365a9]
Térmicas têm sido comparadas a flocos de neve onde um nunca é igual ao outro. Existe no entanto algumas estruturas gerais de térmicas. Um entendimento das variáveis as quais criam e formam estas estruturas básicas pode ajudar que o piloto tire o máximo.
[b:f6a34365a9]Tamanho[/b:f6a34365a9]
Esta é talvez a mais simples da variáveis que envolvem a estrutura de uma térmica. O tamanho da massa de ar original (região de aquecimento ou fonte de umidade) e o impulso inicial determina o diâmetro e o formato aproximado da térmica resultante.
As térmicas podem ser de 1 até centenas de metros de diâmetro. Para ser útil ao vôo livre, uma térmica deve ter em torno de 30 m (voando a 10m/s = 36 km/h, percorre-se esta distância em 3 segundos) no mínimo.
[b:f6a34365a9]Duração do Aquecimento[/b:f6a34365a9]
A frequência do aquecimento que uma superfície recebe – isto é, constante ou intermitente – determina a estrutura vertical global da térmica. As duas estruturas básicas são as colunas e as bolhas.
[b:f6a34365a9]Colunas[/b:f6a34365a9]
Se uma superfície recebe aquecimento constante, estará apta a produzir uma coluna
estável de ar quente subindo do solo: uma “coluna térmica”. Este é o tipo mais comum.
A ascensão mais forte é encontrada no centro pois o ar periférico tem sua velocidade diminuída pela fricção. Quando o ar no centro da coluna atinge o topo da térmica, o ar ascendente expande, e desce pelos lados da térmica, parte deste, retornando à coluna ascendente.
Se o aquecimento solar é interrompido, como pela passagem de uma nuvem, a atividade da térmica pode ser interrompida (às vezes nada acontece) cortando a coluna. O resultado é um segmento de coluna térmica. Quando o aquecimento volta, a atividade da térmica é reativado.
[img:f6a34365a9]http://www.aeronline.com.br/artigo/t6.jpg[/img:f6a34365a9] [img:f6a34365a9]http://www.aeronline.com.br/artigo/t7.jpg[/img:f6a34365a9]
[b:f6a34365a9]Bolhas[/b:f6a34365a9]
Se o aquecimento é intermitente ou genericamente fraco, uma “bolha” de ar leve pode ser liberada e forçada para cima, com o ar mais pesado vindo para substituir. Após um tempo – alguns minutos, uma hora ou mais, dependendo da rapidez a qual a superfície é aquecida – outra bolha é liberada.
[img:f6a34365a9]http://www.aeronline.com.br/artigo/t8.jpg[/img:f6a34365a9]
Teoricamente, uma bolha tem a forma de um turbilhão circular – como uma bolha de fumaça – com uma forte ascensão em seu centro e com fraca ascensão ou descendente em suas bordas. Tenha em mente que quase toda discussão a respeito de forma de térmicas é baseada em teoria. É complicado e caro medir. Visualizar, impossível com as técnicas conhecidas na atualidade.
[img:f6a34365a9]http://www.aeronline.com.br/artigo/t9.jpg[/img:f6a34365a9]
[b:f6a34365a9]Frequência de Gatilho[/b:f6a34365a9]
Se as térmicas são frequentemente impulsionadas devido a ventos fortes, tendem a ser pequenas e fracas.
[b:f6a34365a9]Deriva[/b:f6a34365a9]
O vento também influencia o curso que uma térmica toma, assim que ela sobe. As colunas térmicas se inclinam e se quebram com os ventos em vários graus de acordo com a força e direção do vento versus a força de ascendente.
Devido estarem “conectadas” ao solo as colunas térmicas tendem a aderir ao solo, resistindo a inclinação e ao deslocamento por um certo tempo.
Se as bolhas térmicas, segmentos de colunas térmicas, e colunas térmicas forem separadas do solo, tornam-se mais susceptíveis a serem deslocadas pelo vento.
[img:f6a34365a9]http://www.aeronline.com.br/artigo/t10.jpg[/img:f6a34365a9]
[b:f6a34365a9]Térmicas com Múltiplos Centros[/b:f6a34365a9]
A ação do vento pode gerar térmicas com múltiplos centros. O vento pode soprar térmicas suaves para um ponto de forte gatilho, onde coalescem (aglomeram, similar a aproximação de uma gota de água com outra).
De forma similar, movimentos do ar surgidos devido a uma térmica, podem iniciar outra térmica por perto e então unirem-se, formando uma única térmica com vários centros.
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[b:f6a34365a9]Dissipação[/b:f6a34365a9]
Se o vento estiver mais forte do que a térmica ele pode dissolver a térmica literalmente soprando-a em pedaços. Ventos acima de 40 km/h (números sempre aproximados) são fortes o bastante para dissolver a maioria (não todas) das térmicas.
[b:f6a34365a9]Cloud Street[/b:f6a34365a9]
Áreas boas para a produção de térmicas podem gerar uma fila de térmicas chamada “Cloud Street”.
A direção de alinhamento desta fila depende da direção do vento e do terreno.
Se formar sobre uma cordilheira, um rio, grandes contrastes tais como mar/areia,..etc, costuma seguir o relevo. Na ausência de maiores obstáculos, forma-se alinhada com o vento.
Um “Cloud Street” permite um vôo sem giros por toda a sua extensão com apenas alguns círculos ocasionais. As colunas de ar ascendentes são separadas por uma distância de aproximadamente duas vezes e meia a altura das térmicas. O ar descendente, variando de moderado para forte em proporção `a força da térmica ocorre entre as colunas.
Para formar tais vias o vento deve soprar na mesma direção através da camada convectiva (a camada no qual a térmica se forma e sobe) preferencialmente incrementando a velocidade com a altitude.
[b:f6a34365a9]Cisalhamento[/b:f6a34365a9]
Duas camadas de ar adjacentes envolvendo ventos soprando em direções ou em velocidades diferentes, é o cisalhamento.
Quando uma térmica encontra um cisalhamento, inclina-se, é arrastada, ou é desfeita, depende da força relativa entre as camadas e a da térmica. Em geral, um cisalhamento envolvendo ventos com diferença de velocidade de 15 km/h é suficiente para dissipar totalmente uma térmica.
[img:f6a34365a9]http://www.aeronline.com.br/artigo/t12.jpg[/img:f6a34365a9]
[b:f6a34365a9]Estabilidade[/b:f6a34365a9]
Normalmente a temperatura do ar cai com a altitude. Caso este decaimento seja mais acentuado do que o normal (normal refere-se a expansão adiabática), isto é, caso a atomosfera esteja mais fria, a atmosfera é dita INSTÁVEL e propicia p/ ocorrência de térmicas. Caso contrário, ela é dita ESTÁVEL e os movimentos convectivos são menos frequentes.
[b:f6a34365a9]Taxa de Subida da Térmica[/b:f6a34365a9]
A taxa de subida da térmica – ou seja, sua força – aumenta com o grau de instabilidade. Maior a instabilidade, maior o contraste de temperatura, em conjunto com o efeito da umidade, determina o quão rápido uma térmica sobe. Isto é, uma térmica geralmente sobe mais rápido naquelas altitudes onde a temperatura decresce rapidamente (maior gradiente térmico).
Quando o ar superior está bem mais frio e mais pesado do que o ar da altitude corrente, ele efetivamente “atrai” as térmicas para cima mais rápido.
Quando pilotos falam sobre razão de subida, querem dizer sobre a razão a qual ganham altitude em uma ascendente, ao invés de falar sobre a razão a qual o ar está subindo. Assim quando pilotos falam sobre “térmicas de 2 m/s” (1 m/s = 200fpm ; fpm significa: pés por minuto), querem dizer que sobem a uma razão de 2 m/s ; a térmica por si só está provavelmente subindo à uma taxa em torno de 3 m/s, pois a taxa de queda comum num equip. de vôo é de 1m/s.
Neste texto (assim como é usual entre os pilotos), a razão de subida e a de descida (sink rate) é referente ao que o piloto sobe ou desce.
Há registros de ascendentes de mais de 20 m/s, geralmente, sob nuvens muito grandes principalmente em relação ao tamanho vertical.
[b:f6a34365a9]Altura das Térmicas[/b:f6a34365a9]
A altura da camada instável (convectiva) geralmente determina o quão alto uma térmica vai. Uma térmica normalmente continua a subir até encontrar uma camada de inversão forte o suficiente. No deserto de Mohave, as térmicas geralmente atingem de 3.000 à 4.500 m; no Owens Valley, alcançam de 5.000 à 6.500 m. Há térmicas que atingem a Estratosfera, geralmente formando CB’s que dependendo da latitude podem atingir em torno de 25.000 m. A maior parte das térmicas usadas para voar atingem altitudes na faixa de 1.000 à 2.500 m.
... continua aqui [url]http://www.aeronline.com.br/artigo/termicas.htm[/url]
Não sou o autor dele, ele é uma adaptação de um trecho do livro: “Hang Gliding According to Pfeiffer” escrito por Rich Pfeiffer, publicado por Publitec Editions, Laguna Beach, CA-USA, 1984. O mesmo foi traduzido por Sérgio Leite Lopes
Eng. Mecânico-Aeronáutico (ITA).
Postei apenas 10 páginas do texto, que completo possui 26 páginas, recomendo como leitura de "cabeça de cama".
Quem se interessar pelo texto completo acesse http://www.aeronline.com.br/artigo/termicas.htm
[img:f6a34365a9]http://www.aeronline.com.br/artigo/termicas.gif[/img:f6a34365a9]
Ascendente térmica ocorre quando o ar mais leve do que o ar em volta, sobe. Como uma ascendente de morro, a ascendente térmica é controlada por um número de fatores variáveis, de fato, por um enorme número de variáveis.
Os pilotos que preferem vôos em térmicas do que lift citam as seguintes razões :
=> as térmicas oferecem vôos com mais opções, uma vez que podem ocorrer em uma extensa gama de localidades;
=> implicam em mais desafios uma vez que as térmicas são menos previsíveis do que o lift e requerem maior habilidade para localizá-las;
=> talvez o melhor de tudo, as térmicas podem levá-lo a grandes altitudes.
Se localizar uma boa térmica, tente subir o mais alto possível, considerando um vôo longo (cross-country).
[b:f6a34365a9]Força Causadora[/b:f6a34365a9]
A força que está por trás do fenômeno das térmicas é a energia solar.
Conforme o sol toca a terra aquece a superfície e esta aquece o ar ao redor, alguns componentes da superfície aquecem-se mais rapidamente do que outros : uma região de areia aquece mais rápido do que uma floresta, por exemplo.
Em geral, ar quente é mais leve do que ar frio. Porém, a umidade representa o seu papel também, visto que ar úmido é até 2% mais leve do que o ar seco.
A regra, então é esta: se uma massa de ar estiver mais quente e/ou úmida do que o ar envolta, essa massa é mais leve do que a circundante.
[b:f6a34365a9]O Impulso Inicial: GATILHO[/b:f6a34365a9]
Se a massa de ar fica suficientemente mais leve do que a que está em volta, ela eventualmente se separa da superfície e sobe. Este movimento inicial cria turbulências na superfície com o ar mais pesado preenchendo o lugar do mais leve que está subindo.
[img:f6a34365a9]http://www.aeronline.com.br/artigo/t1.jpg[/img:f6a34365a9]
[b:f6a34365a9]Convecção[/b:f6a34365a9]
Assim que se desgruda do solo, a térmica começa a se expandir enquanto sobe. Continua subindo enquanto sua densidade for menor do que o ar em volta. Sua razão de ascensão é ditada pelo quão leve ela é. Com a térmica expandindo e resfriando, sua taxa de subida diminui.
Uma vez que o ar que sobe tem que ser reposto. O ar mais denso que está em volta da térmica desce. Este fluxo circular forma uma pequena escala de um sistema convectivo.
A térmica ocupa apenas uma pequena porção de dada área de convecção. A maior parte é composta por descendentes. Quanto maior a distância da térmica, menor a taxa de descida do ar.
[img:f6a34365a9]http://www.aeronline.com.br/artigo/t2.jpg[/img:f6a34365a9]
[b:f6a34365a9]Dissolução[/b:f6a34365a9]
Eventualmente a térmica encontra um dos muitos destinos possíveis e termina. Ela pode ser soprada por ventos, dissipando-a, ela pode se tornar uma nuvem e depois dissipar, ou ela pode simplesmente extinguir-se conforme expande, resfria e se mistura ao ar circundante.
[b:f6a34365a9]Fatores que Afetam a Formação de Térmicas[/b:f6a34365a9]
Como norma muito severa, basta a incidência da luz solar em um solo seco por 20 minutos que será o suficiente para formar uma térmica potencial – uma massa de ar que é mais leve do que a em volta.
O sol não aquece a terra de forma uniforme resultando em numerosas exceções na regra dos “20 minutos” .
[b:f6a34365a9]Ângulo do Sol em Contato com a Superfície[/b:f6a34365a9]
O ângulo no qual o sol atinge o solo representa um grande papel em o quanto de calor a superfície absorverá. O ângulo do sol em uma determinada área varia com a latitude, a estação e a hora do dia.
Além disso, variações no contorno do terreno implicam em individualização dos componentes do terreno que recebem mais calor solar que outros. Terrenos que recebem a luz do sol diretamente absorvem mais energia do que aqueles que recebem essa luz com alguma inclinação ou de forma falha.
Um morro com sua face para o leste por exemplo, está apto a gerar térmicas potenciais pela manhã, tem eficiência parecida ao meio-dia e provavelmente não será boa à tarde.
[b:f6a34365a9]Características do Terreno[/b:f6a34365a9]
Alguns solos são mais inerentes a absorção de calor do que outros:
=> em geral, superfícies escuras absorvem calor enquanto as mais claras refletem.
=> superfícies planas absorvem mais do que terrenos acidentados.
=> terras nuas aquecem-se mais rapidamente que as recobertas com vegetação, parte devido à transpiração úmida das plantas o que resfria o ar. No entanto a vegetação retém calor por mais tempo do que solos nus.
=> áreas secas aquecem mais rápido do que as úmidas, porque parte de energia solar é gasta na evaporação da água que está na área mais úmida. Além disso, o calor é armazenado na água, onde é conduzido para as áreas profundas, distanciando-se da superfície.
Em outras palavras, térmicas são mais fáceis de se desenvolver sobre uma pilha de rochas do que sobre a vegetação que a circunda; mais sobre a areia da praia do que sobre um lago próximo; e, mais sobre um terreno limpo do sobre um cheio de arbustos (até no fim do dia, quando a situação se reverte e as ascendentes são melhor localizadas sobre a vegetação devido a sua superior retenção de calor).
Áreas urbanas contém superfícies lisas e escuras tal como ruas e áreas de estacionamento, atividades que geram calor (fornos, etc..), cidades e centros urbanos frequentemente geram térmicas. Naturalmente, são requeridas altitudes suficientes e extrema cautela quando voando sobre áreas habitadas.
[b:f6a34365a9]Obstrução dos Raios de Sol[/b:f6a34365a9]
Qualquer coisa que iniba os raios de sol tocarem uma superfície, inibirá seu aquecimento.
Obstáculos naturais: nuvens, névoas, poeira ou neblina. O homem contribui com fumaça, fuligem e poluição. Características da superfícies que são mais altas do que o terreno ao lado – montanhas, árvores, prédios, ou outras estruturas – geram sombras indicando áreas em que a luz solar foi bloqueada.
Se a obstrução for total, como uma cobertura de uma nuvem pesada, o aquecimento da superfície é reduzido. Obstrução parcial, de outra forma, pode facilitar o desenvolvimento de térmicas pois aquecimento desigual facilita a ocorrência de térmicas.
[img:f6a34365a9]http://www.aeronline.com.br/artigo/t3.jpg[/img:f6a34365a9]
[b:f6a34365a9]Ventos[/b:f6a34365a9]
Em alguns casos, o vento impede a formação de térmicas, porque resfria a superfície e mistura o ar. Em outras situações, pode ajudar.
Enquanto o vento resfria o superfície, áreas que estejam protegidas podem continuar absorvendo calor, podendo resultar em diferencial de temperatura suficiente para gerar térmicas. Campos com grãos secos, áreas roçadas e áreas protegidas de ventos descendentes são excelentes fontes de térmicas em condições de ventos.
[b:f6a34365a9]Fatores que Afetam o Gatilho[/b:f6a34365a9]
Uma massa acumulada de ar leve não é uma térmica em si. Ela necessita de um gatilho para ser transformada em uma térmica.
O gatilho pode ser comparado ao que ocorre quando a condensação se acumula num cano. A umidade pode se aderir ao tubo indefinidamente, mas se você tocar no cano com seus dedos, quebra a tensão da superfície que está retendo a umidade no tubo e a água começa a gotejar. Em seguida, a tensão superficial começa a se quebrar como uma reação em cadeia por toda a superfície, causando gotejamento no ponto original de contato.
Em um modelo similar, um impulso suave, pode, algumas vezes desencadear uma grande térmica. Grande variedade de forças pode dar início a uma térmica.
[b:f6a34365a9]Locais de Gatilho[/b:f6a34365a9]
Alguns locais de gatilho envolvem contrastes em elevação: crista de morro, picos de montanhas, bordas de declives, falésias ... .
Outros envolvem contrastes de temperatura: o topo de bosques, áreas aradas, lagos, ou áreas úmidas.
[b:f6a34365a9]Com o Movimento do Ar[/b:f6a34365a9]
Provavelmente, o mais comum tipo de gatilho ocorre com o vento ou outra forma de ar em movimento. Este fato explica porque o gatilho não ocorre necessariamente – e na maioria das vezes não ocorre – no mesmo lugar do aquecimento original da massa de ar.
Por exemplo, uma massa de ar leve formada no topo de um platô e depois empurrada por uma brisa estará apta a subir livre assim que ela atinge a crista do morro.
Quando o vento está brando e portanto menos capaz de por si só engatilhar uma térmica, um local de gatilho torna-se muito importante e será mais fácil de ocorrer longe de onde houve o aquecimento original da massa de ar.
Quando estiver procurando por térmicas em dias de ventos fracos, preste mais atenção em pontos de gatilho do que em locais de aquecimento.
A maioria das térmicas são iniciadas por algum auxílio do vento ou outra forma de ar em movimento (descendentes fortes são ótimas p/ isto).
O vento pode agir como um gatilho por si próprio, simplesmente dando uma “cotovelada” numa térmica em potencial. Qualquer coisa que faça o ar se mover – um carro viajando numa estrada, um avião decolando, um trem em movimento, outra térmica desgarrada que esteja por perto – pode ter o mesmo efeito.
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[b:f6a34365a9]Gatilhos Independentes[/b:f6a34365a9]
Um local de gatilho algumas vezes pode iniciar uma térmica que se solta, mesmo sem o auxílio do movimento do ar. Por exemplo, um local envolvendo grandes contrastes de temperatura – a borda de um lago, de um rio, de matas, ... – às vezes resultam em uma massa de ar que é significativamente mais leve do que o ar em volta. Massas de ar como estas podem por si próprias serem o gatilho, ou então, necessitar de um impulso mais fraco do que em outras condições.
Outro exemplo: uma massa de ar quente aquecida num vale entre montanhas e depois fluindo para o topo destas, pode se libertar do solo como uma térmica tão logo atinja a crista do morro.
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[b:f6a34365a9]Temperaturas locais Extremas[/b:f6a34365a9]
Temperaturas extremamente altas, provenientes de outras fontes que não o sol, encontradas em uma determinada área, constitui um tipo de térmica onde o próprio calor elimina a necessidade de qualquer gatilho adicional.
[b:f6a34365a9]Fogo[/b:f6a34365a9]
Fogo ou queimadas provocadas pelo homem ou de origem natural, geram massas de ar ascendentes. Infelizmente, neste caso também surgem movimentos contrários como a descida de oxigênio que alimentará o fogo, resultando em turbulências e descendentes violentas.
Embora não recomende que se voe sobre o fogo. Tenho que relatar que alguns pilotos têm feito isto, apesar do perigo apresentado pelas turbulências e pela possibilidade de serem tragadas para o fogo e pelas labaredas.
[b:f6a34365a9]Térmicas de Fábricas[/b:f6a34365a9]
Fábricas muito grandes às vezes produzem térmicas úteis... Se decidir voar em uma térmica gerada por uma indústria, fique ciente que além da fuligem, fumaça, sujeira e odores desagradáveis, algumas indústrias emitem gases tóxicos. Além disso, são frequentemente muito turbulentas.
[b:f6a34365a9]Características das Térmicas[/b:f6a34365a9]
Térmicas têm sido comparadas a flocos de neve onde um nunca é igual ao outro. Existe no entanto algumas estruturas gerais de térmicas. Um entendimento das variáveis as quais criam e formam estas estruturas básicas pode ajudar que o piloto tire o máximo.
[b:f6a34365a9]Tamanho[/b:f6a34365a9]
Esta é talvez a mais simples da variáveis que envolvem a estrutura de uma térmica. O tamanho da massa de ar original (região de aquecimento ou fonte de umidade) e o impulso inicial determina o diâmetro e o formato aproximado da térmica resultante.
As térmicas podem ser de 1 até centenas de metros de diâmetro. Para ser útil ao vôo livre, uma térmica deve ter em torno de 30 m (voando a 10m/s = 36 km/h, percorre-se esta distância em 3 segundos) no mínimo.
[b:f6a34365a9]Duração do Aquecimento[/b:f6a34365a9]
A frequência do aquecimento que uma superfície recebe – isto é, constante ou intermitente – determina a estrutura vertical global da térmica. As duas estruturas básicas são as colunas e as bolhas.
[b:f6a34365a9]Colunas[/b:f6a34365a9]
Se uma superfície recebe aquecimento constante, estará apta a produzir uma coluna
estável de ar quente subindo do solo: uma “coluna térmica”. Este é o tipo mais comum.
A ascensão mais forte é encontrada no centro pois o ar periférico tem sua velocidade diminuída pela fricção. Quando o ar no centro da coluna atinge o topo da térmica, o ar ascendente expande, e desce pelos lados da térmica, parte deste, retornando à coluna ascendente.
Se o aquecimento solar é interrompido, como pela passagem de uma nuvem, a atividade da térmica pode ser interrompida (às vezes nada acontece) cortando a coluna. O resultado é um segmento de coluna térmica. Quando o aquecimento volta, a atividade da térmica é reativado.
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[b:f6a34365a9]Bolhas[/b:f6a34365a9]
Se o aquecimento é intermitente ou genericamente fraco, uma “bolha” de ar leve pode ser liberada e forçada para cima, com o ar mais pesado vindo para substituir. Após um tempo – alguns minutos, uma hora ou mais, dependendo da rapidez a qual a superfície é aquecida – outra bolha é liberada.
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Teoricamente, uma bolha tem a forma de um turbilhão circular – como uma bolha de fumaça – com uma forte ascensão em seu centro e com fraca ascensão ou descendente em suas bordas. Tenha em mente que quase toda discussão a respeito de forma de térmicas é baseada em teoria. É complicado e caro medir. Visualizar, impossível com as técnicas conhecidas na atualidade.
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[b:f6a34365a9]Frequência de Gatilho[/b:f6a34365a9]
Se as térmicas são frequentemente impulsionadas devido a ventos fortes, tendem a ser pequenas e fracas.
[b:f6a34365a9]Deriva[/b:f6a34365a9]
O vento também influencia o curso que uma térmica toma, assim que ela sobe. As colunas térmicas se inclinam e se quebram com os ventos em vários graus de acordo com a força e direção do vento versus a força de ascendente.
Devido estarem “conectadas” ao solo as colunas térmicas tendem a aderir ao solo, resistindo a inclinação e ao deslocamento por um certo tempo.
Se as bolhas térmicas, segmentos de colunas térmicas, e colunas térmicas forem separadas do solo, tornam-se mais susceptíveis a serem deslocadas pelo vento.
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[b:f6a34365a9]Térmicas com Múltiplos Centros[/b:f6a34365a9]
A ação do vento pode gerar térmicas com múltiplos centros. O vento pode soprar térmicas suaves para um ponto de forte gatilho, onde coalescem (aglomeram, similar a aproximação de uma gota de água com outra).
De forma similar, movimentos do ar surgidos devido a uma térmica, podem iniciar outra térmica por perto e então unirem-se, formando uma única térmica com vários centros.
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[b:f6a34365a9]Dissipação[/b:f6a34365a9]
Se o vento estiver mais forte do que a térmica ele pode dissolver a térmica literalmente soprando-a em pedaços. Ventos acima de 40 km/h (números sempre aproximados) são fortes o bastante para dissolver a maioria (não todas) das térmicas.
[b:f6a34365a9]Cloud Street[/b:f6a34365a9]
Áreas boas para a produção de térmicas podem gerar uma fila de térmicas chamada “Cloud Street”.
A direção de alinhamento desta fila depende da direção do vento e do terreno.
Se formar sobre uma cordilheira, um rio, grandes contrastes tais como mar/areia,..etc, costuma seguir o relevo. Na ausência de maiores obstáculos, forma-se alinhada com o vento.
Um “Cloud Street” permite um vôo sem giros por toda a sua extensão com apenas alguns círculos ocasionais. As colunas de ar ascendentes são separadas por uma distância de aproximadamente duas vezes e meia a altura das térmicas. O ar descendente, variando de moderado para forte em proporção `a força da térmica ocorre entre as colunas.
Para formar tais vias o vento deve soprar na mesma direção através da camada convectiva (a camada no qual a térmica se forma e sobe) preferencialmente incrementando a velocidade com a altitude.
[b:f6a34365a9]Cisalhamento[/b:f6a34365a9]
Duas camadas de ar adjacentes envolvendo ventos soprando em direções ou em velocidades diferentes, é o cisalhamento.
Quando uma térmica encontra um cisalhamento, inclina-se, é arrastada, ou é desfeita, depende da força relativa entre as camadas e a da térmica. Em geral, um cisalhamento envolvendo ventos com diferença de velocidade de 15 km/h é suficiente para dissipar totalmente uma térmica.
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[b:f6a34365a9]Estabilidade[/b:f6a34365a9]
Normalmente a temperatura do ar cai com a altitude. Caso este decaimento seja mais acentuado do que o normal (normal refere-se a expansão adiabática), isto é, caso a atomosfera esteja mais fria, a atmosfera é dita INSTÁVEL e propicia p/ ocorrência de térmicas. Caso contrário, ela é dita ESTÁVEL e os movimentos convectivos são menos frequentes.
[b:f6a34365a9]Taxa de Subida da Térmica[/b:f6a34365a9]
A taxa de subida da térmica – ou seja, sua força – aumenta com o grau de instabilidade. Maior a instabilidade, maior o contraste de temperatura, em conjunto com o efeito da umidade, determina o quão rápido uma térmica sobe. Isto é, uma térmica geralmente sobe mais rápido naquelas altitudes onde a temperatura decresce rapidamente (maior gradiente térmico).
Quando o ar superior está bem mais frio e mais pesado do que o ar da altitude corrente, ele efetivamente “atrai” as térmicas para cima mais rápido.
Quando pilotos falam sobre razão de subida, querem dizer sobre a razão a qual ganham altitude em uma ascendente, ao invés de falar sobre a razão a qual o ar está subindo. Assim quando pilotos falam sobre “térmicas de 2 m/s” (1 m/s = 200fpm ; fpm significa: pés por minuto), querem dizer que sobem a uma razão de 2 m/s ; a térmica por si só está provavelmente subindo à uma taxa em torno de 3 m/s, pois a taxa de queda comum num equip. de vôo é de 1m/s.
Neste texto (assim como é usual entre os pilotos), a razão de subida e a de descida (sink rate) é referente ao que o piloto sobe ou desce.
Há registros de ascendentes de mais de 20 m/s, geralmente, sob nuvens muito grandes principalmente em relação ao tamanho vertical.
[b:f6a34365a9]Altura das Térmicas[/b:f6a34365a9]
A altura da camada instável (convectiva) geralmente determina o quão alto uma térmica vai. Uma térmica normalmente continua a subir até encontrar uma camada de inversão forte o suficiente. No deserto de Mohave, as térmicas geralmente atingem de 3.000 à 4.500 m; no Owens Valley, alcançam de 5.000 à 6.500 m. Há térmicas que atingem a Estratosfera, geralmente formando CB’s que dependendo da latitude podem atingir em torno de 25.000 m. A maior parte das térmicas usadas para voar atingem altitudes na faixa de 1.000 à 2.500 m.
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