Meteorologia e Vento: Impacto em Portos e Navegação

METEOROLOGIA VENTO 1 INTRODUÇÃO Os fenômenos climatológicos tais como temperatura precipitação nebulosidade e direção dos ventos são potencialmente prejudiciais às atividades portuárias O conhecimento climático é forte aliado na Engenharia Portuária fazendo com que as empresas de navegação se previnam contra períodos longos de instabilidade meteorológica Empresas de navegação passaram a adotar metodologias operacionais que incluíssem às previsões meteorológicas para auxiliar na sua logística de navegação contribuindo na melhoria de seus prazos de carga e descarga Neste sentido melhorando o gerenciamento da chuva O pleno domínio da meteorologia para as empresas de navegação é de extrema importância para seu plano de navegação e cumprimento de prazos com seus clientes as características do vento direçãointensidade afeta em alto mar e nas manobras de atracação O tipo de carregamento soja milho etc não podem ser embarcados com tempo chuvoso O engenheiro deve buscar nos órgãos metereológicos as informações necessárias que auxiliem nas operações de atracação e navegação evitando custos adicionais Uma das principais características de um porto é oferecer áreas abrigadas de ventos e correntezas para a atracação e operação seguras de navios A direção dos ventos entre outros fenômenos climatológicos tais como temperatura precipitação e nebulosidade são potencialmente prejudiciais às atividades de navegações e portuárias O estudo do vento para projeto portuário deve obter dados referentes a velocidade média dos ventos sua ocorrência de maior intensidade e em quais meses do ano ocorre Com isto podemos projetar as obras necessárias de proteção do porto e planejar a movimentação de navios e de cargas nos terminais portuários 2 CONCEITO DE VENTO O vento é um fenômeno meteorológico formado pelo movimento das massas de ar decorrente das diferenças de pressões na atmosfera É gerado através de fenômenos naturais como por exemplo os movimentos de rotação e translação do Planeta Terra Os estudos meteorológicos classificam os ventos de acordo com a intensidade e direção que se movimentam A força dos ventos é apontada como uma das principais interferências à segurança costeira O ar deslocase horizontalmente sobre a superfície da Terra e pode ser caracterizado por variáveis distintas DireçãoSentido Velocidade Intensidade Duração Tipo rajadas ou ventanias 3 MOVIMENTOS DA TERRA Rotação da terra É o movimento que a Terra executa em torno de si mesma ou do seu eixo imaginário ou seja a rotação diária da Terra em torno do seu eixo O movimento acontece no sentido oesteleste a uma velocidade média de 463 ms ou aproximadamente 1666 kmh na altura da Linha do Equador Esta velocidade vai reduzindo quando se desloca em direção aos pólos A Terra leva 23 horas 56 minutos e 4 segundos para completar uma volta em torno si mesma ou seja aproximadamente 24 horas podendo afirmar que se concluiu um dia Translação da terra O movimento de translação ou revolução anual da Terra em torno do Sol ou seja é o deslocamento da Terra ao redor do Sol órbita A execução do movimento é caracterizada por uma elipse forma ligeiramente oval Por isso que a distância entre a Terra e o Sol varia de acordo com a época do ano sendo 1471 milhões de km no periélio ponto da Terra mais próximo do Sol enquanto que no afélio ponto da Terra mais afastado do Sol a distância é de 1521 milhões de quilômetros Uma volta completa dura 365 dias e 6 horas Distância percorrida pela Terra com uma volta completa é de 930 milhões de quilômetros Velocidade média da Terra nesse percurso é de 299 kms Ocorrência das estações do ano 4 FORMAÇÃO DO VENTO Existem vários fatores que podem influenciar na formação do vento fazendo com que este possa ser mais forte ventania ou suave brisa Pressão atmosférica radiação solar umidade do ar e evaporação influenciam diretamente nas características do vento Em regiões mais altas como no alto de montanhas por exemplo o vento costuma ser mais forte pois não há interferências por exemplo das construções A atmosfera terrestre possui papel fundamental na formação dos ventos pois é nela que ocorrem as mudanças que influenciam o clima e os ventos causando também os aquecimentos não homogêneos da superfície terrestre O vento é causado por diferenças na pressão atmosférica deslocandose da área de maior para a área de menor pressão ou seja o vento sopra dos centros de alta pressão para os centros de baixa pressão Quando uma massa de ar com alta pressão atmosférica ou baixa temperatura se move em direção a uma região de baixa pressão geramse ventos verticais Estas diferenças são o resultado do aquecimento heterogêneo da atmosfera Quando uma região da Terra aquece a pressão atmosférica nessa região diminui e o ar elevase O AR NA SUPERFÍCIE É AQUECIDO POR CONDUÇÃO Pressão Baixa menor densidade Pressão Alta maior densidade VENTO Ar Frio 6 O REGIME DOS VENTOS Para a engenharia portuária interessa a circulação das massas de ar atmosférica paralela à superfície da terra ou seja nas camadas baixas da atmosfera componente horizontal A medição da velocidade média do vento é feita a uma altura de 10 metros e são registrados os valores a cada intervalo de 10 minutos A componente horizontal e representada por Intensidade ou velocidade do vento e DireçãoSentido Três parâmetros que caracterizam o regime de ventos locais a Direção A direção do vento é definida pelo ponto geográfico de onde procedeUm vento tem direção NE quando sopra de Nordeste para Sudoeste A direção do vento é bastante variável no tempo e no espaço em função da situação geográfica do local da rugosidade da superfície do relevo da vegetação e da época do ano O conhecimento da direção predominante dos ventos e velocidades médias que ocorrem em um porto fornece informações importantes para o posicionamento das obras de proteção do porto molhe quebramar e orientações na construção de armazéns galpões operação de guindastes etc b Frequência A frequência de um vento é representada pelo número de vezes que o vento sopra em cada direção num determinado período de tempo Vento Reinante possui maior frequência sopra durante maior número de dias ou horas no período do ano CHUVAS FRONTAIS AR QUENTE AR FRIO CHUVAS OROGRÁFICAS AR ASCENDENTE MAR 5 TIPOS DE VENTO Os ventos são assim classificados Ventos Alísios Origem trópicos caminhando ao Equador Carregam muita umidade gerando chuvas Ventos Contra Alísios Origem equador caminhando ao trópico Baixa humildade seco e ocasionam calmarias Brisa Dreção mar continente dia e noite sentido inverso Velocidades baixas 50 kmh Monções Origem Índico caminhando a Ásia Meridional Estação de inverno direção contrária Ásia Meridional oceano Índico A Chuva é um fenômeno ligado a metereologia e se apresenta em forma de precipitação Podem ser classificada em Frontais Massas de ar ar quente ar frio se encontram São chuvas contínuas precipitação baixa a moderada com grande abrangência Orográficas Barreira física relevo impedindo a passagem de massa de ar úmido o ar sobe resfriase condensa e gera nuvens e precipita com baixa intensidade por períodos longos Vento Dominante possui maior dominância ou seja é o produto da duração do vento pelo quadrado de sua velocidade Dominância duração x v² Nem sempre o vento de maior duração é o vento dominante Ex Dois ventos Nem sempre o vento reinante é o vento dominante do local e seu conhecimento é importante no projeto e construção das obras marítimas de proteção c Intensidade É medida de duas maneiras Diretamente pela pressão que ele exerce sobre uma superfície plana ou através da velocidade medido por um anemômetro do grego anemus vento A direção e a velocidade do vento são medidas pelos anemômetros A orientação do sensor anemoscópio indica a direção do vento enquanto a rotação do hélice ou das conchas permite a determinação da sua velocidade Os anemômetros existentes nos navios indicam a direção e a velocidade do vento relativo ou vento aparente que resulta da combinação do vento verdadeiro com o movimento do navio Entretanto nos interessa conhecer o vento verdadeiro Para determinação do vento verdadeiro a bordo partindo dos elementos do vento relativo podem ser utilizados ábacos especiais ou a solução gráfica do problema através da construção em uma rosa de manobra do triângulo de velocidades Anemômetro aparelho que mede ou registra a velocidade dos ventos Mede a velocidade do vento em ms e em alguns tipos também a direção em graus Anemógrafo Registra continuamente a direção em graus e a velocidade instantânea do vento em ms a distância total em km percorrida pelo vento com relação ao instrumento e as rajadas em ms O Almirante e meteorologista da Marinha Real Britânica Francis Beaufort 1806 elaborou uma escala que classifica a intensidade dos ventos tendo em conta a sua velocidade e os efeitos resultantes das ventanias no mar e em terra O vento varia continuamente tanto em intensidade quanto em direção As mudanças na direção do vento são determinadas por duas razões principais A primeira é sazonal devido à circulação geral dos ventos A segunda é devido às variações diárias e de períodos curtos ocasionadas por mudanças nas condições do tempo e aquecimentoresfriamento do ar na superfície A ROSA DOS VENTOS representam a direção a frequência e a intensidade dos ventos em uma determinada localidade O conhecimento da rosa dos ventos é fundamental para o estudo de localização de uma instalação portuária em relação ao aglomerado urbano mais próximo evitar poluição Também é importante para o projeto do arranjo geométrico da instalação portuária isto é para a localização da proteção da área a ser abrigada de atracação e manobras dos navios A velocidade básica do vento depende da região do Brasil onde serão implantadas as estruturas e os equipamentos portuários e é obtida através do gráfico de isopletas da ABNTNBR61231988 Forças Devidas ao Vento em Edificações 7 VENTOS PERIÓDICOS DIURNOS No litoral observase os ventos periódicos que sopram nos dias de calor do mar para a terra na parte da tarde e da terra para o mar à noite Estes ventos são denominados VIRAÇÃO e TERRAL Variações da temperatura gradiente que acontece entre o continentemar estabelece temperaturas maiores na terra durante o dia e o inverso no período noturno Já no mar tornase aquecido com temperaturas superiores a da terra no período noturno As diferenças de temperatura induzem gradientes locais de densidade e pressão que fornecem as forças governantes para que as brisas se estabeleçam na faixa costeira com um ritmo diurno A VIRAÇÃO caracterizase por uma brisa com direção diruna marcontinente O vento à superfície sopra do oceano para o continente em direção aproximadamente perpendicular à linha da costa e é chamado de brisa marítima ou viração A brisa continental com características fraca tem direção sopra continentemar no período noturno sendo denominado TERRAL O vento passa a soprar do continente para o mar à superfície constituindo a brisa terrestre ou o terral também perpendicular à costa 8 CICLONES E ANTICICLONES Ciclone Vento forte volumoso e forma espiralada Formação no oceano com grande potencial de destruição no continente Fenômeno atmosférico rotação em circulo e baixa pressão Giro é horário no continente norte e antihorário no sul Ciclone ou depressão ou centro de baixas pressões movimentação ascendente de ar quente formando nuvens e na sequência chuvas Anticiclone ou centro de altas pressões ar descendente e aquecido Na meteorologia a circulação de um centro de baixa pressão B é designado clone Em torno de um centro de alta pressão A o conjunto de ventos denominase anticiclone Os sistemas ciclônicos movemse rapidamente acompanhados de mau tempo Anticiclônicos deslocamse vagarosamente e associados a bom tempo Ciclone Centro de baixas pressões sucção Indicados nos mapas meteorológicos pela letra B Ar ascendente em espiral Ar converge à superfície e diverge em altitude O ar tornase mais húmido Arrefecimento do tempo Condensação e formação de nuvens Grande probabilidade de precipitação Anticiclone Centro de altas pressões Indicados nos mapas meteorológicos pela letra A Ar descendente em espiral Ar diverge à superfície Ar tornase quente e seco Céu limpo ou fraca nebulosidade Não haverá condições à ocorrência de precipitação 9 CONCLUSÃO As cartas meteorológicas do Centro de Hidrografia da Marinha CHM devem ser utilizadas como base para a previsão do tempo na área onde está o navio em conjunto com as variações dos parâmetros meteorológicos observados a bordo O Boletim Meteorológico para Navios é transmitido em broadcast por estações de rádio a intervalos regulares Os detalhes de horários frequências potências etc encontramse em publicações da OMM Organização Meteorológica Mundial e também em publicações especiais das nações marítimas que fazem as irradiações No caso do Brasil existe a Lista de AuxíliosRádio publicada pela Diretoria de Hidrografia e Navegação O Boletim de previsão para áreas portuárias fornece as condições meteorológicas previstas para as proximidades de um porto É redigido em linguagem clara e normalmente transmitido por radiotelefonia