A velocidade do vento é a distância percorrida por uma parcela de ar, em relação à superfície terrestre, por unidade de tempo.
3.1 Unidades de medida
são:
metros por segundo = m/s; »
kilômetros por hora = Km/h; »
nó = kt »
A OMM recomenda que se utilize a unidade m/s. Comparando as unidades, tem-se:
1 kt = 1,852 Km/h = 0,51479 m/s 1 m/s = 3,6 Km/h = 86,4 km/dia
3.2 Medida de velocidade
A velocidade do vento é medida com o auxílio de instrumentos denominados anemômetros.
Os anemômetros devem ser instalados sobre um mastro de metal, geralmente a 10 m de altura, na parte sul da Estação Meteorológica (no Hemisfério Sul) ou em outro local próximo, desde que não haja obstáculos que influenciem a livre circulação do ar e não ocasionem sombreamento sobre outros instrumentos.
3.2.1 Anemômetro de deflexão
a) Finalidade: medir a velocidade do vento do momento.
b) Descrição e funcionamento: é constituído de uma placa me- tálica retangular colocada em posição vertical, que está acoplada ao catavento através de um eixo horizontal móvel. Dessa forma, o cata- vento faz com que a placa fique sempre orientada perpendicularmen- te à direção do vento. O vento, ao incidir sobre a placa, produzirá sua deflexão (inclinação), proporcional à velocidade do vento.
A observação da velocidade do vento é feita com auxílio de uma escala semicircular fixada ao eixo vertical móvel do catavento, sob a placa defletora. Essa escala constitui-se de uma armação metálica, curvada, que apresenta uma série de hastes (dentes), que correspon- dem às diferentes velocidades do vento, conforme a calibração feita pelo fabricante.
O anemômetro de deflexão é um instrumento rústico, que não exige muitos cuidados. É necessário apenas fazer uma lubrificação pe- riódica das partes móveis e manter a pintura em boas condições. 3.2.2 Anemômetro de canecas ou anemômetro de Robinson
a) Finalidade: acumular continuamente a distância percorrida pelo vento com a qual é determinada a “velocidade média do vento” num intervalo de tempo considerado.
zontalmente de forma radial (Figura H2a) formando um ângulo de 120 graus entre si, fixadas, em seu epicentro, a um eixo vertical móvel. Na extremidade dessas hastes, são fixadas as conchas metálicas, de tal forma que as partes côncavas das conchas ficam sempre orientadas no mesmo sentido.
A força do vento é maior sobre a concha que apresenta sua par- te côncava voltada para a direção do vento e, portanto, o conjunto gira, sob o impulso do vento, sempre no sentido das partes convexas das conchas com velocidade proporcional à velocidade do vento. O movimento giratório do eixo vertical é alternado e transmitido para um hodômetro (Figura H2b), onde é acumulado, ou transferido a um sistema de registro, sendo, neste caso, o instrumento denominado anemógrafo de canecas.
Figura H2 - Anemômetro de caneca (a) e hodômetro (b).
A diferença de duas leituras consecutivas realizadas no hodômetro, dividida pelo tempo (em horas) é igual à velocidade média do vento no período. Portanto, se hoje às 9 horas da manhã foi lido 348,9km e ontem às 9 h da manhã a leitura acusou 308,1km, então a velocidade média (Umédia) no período de 24 horas (1 dia), entre as 9 h da manhã de ontem e 9 h da manhã de hoje foi de:
Umédia = (348,9km – 308,1km) / 1dia = 40,8 km / dia = 1,7 km/h = 0,47m/s
3.3 VARIAÇÃO REGULAR DIÁRIA DA VELOCIDADE DO
VENTO
A velocidade do vento apresenta uma variação diária que, em geral, está estreitamente relacionada à variação diária da temperatura do ar ocasionada pela variação diária do balanço de radiação Essa situação pode ser verificada claramente nos dias em que, sobre a região, está situado um centro de alta pressão (anticiclone) que se compõe de uma grande massa de ar estável. Nessas condições, os dias e as noites são límpidos, favorecendo maior amplitude do balanço de radiação, e, assim, a temperatura do ar e a velocidade do vento apresentam uma apreciável variação diária.
A velocidade do vento geralmente é muito baixa durante a noite, aumenta desde o nascer do sol até pouco após o meio dia, momento em que alcança o seu valor máximo, após diminui novamente até a madrugada do outro dia. O aumento da velocidade do vento nas horas mais quentes do dia é explicado pela maior diferença de densidade do ar que pode ocorrer naquele período. Dependendo das caracterís- ticas da superfície, determinados locais podem ter um aquecimento mais acentuado criando uma diferença marcante de densidade do ar (pressão atmosférica), originado o vento. Já a menor velocidade do vento à noite e de madrugada é explicada pela maior estabilidade do ar nesse período.
Esse padrão de variação não ocorre quando a dinâmica local da at- mosfera é afetada por mudanças das condições do tempo (que pode- rão ocorrer a qualquer hora) geralmente proporcionadas pela entrada de frentes quentes ou frias ou pela presença, sobre a região, de um centro de baixa pressão (centro ciclônico), como acontece, por exem- plo, quando ocorre vento norte, em que a maior velocidade pode ser verificada até madrugada ou pela manhã.
3.4 VARIAÇÃO DA VELOCIDADE DO VENTO COM A ALTURA
O vento pode ser analisado como sendo o movimento de um flui- do sobre uma superfície sólida. A superfície recebe o impacto da força do vento (momentum) e, por sua vez, exerce uma força contrária à do deslocamento do vento, denominada força de atrito, a qual atua em direção oposta à do vento. A força de atrito é máxima entre a super- fície do solo, onde a velocidade do vento é praticamente igual a zero. A medida que aumenta a distância da superfície do solo, a influência da força de atrito é cada vez menor, até uma determinada altura em que seu efeito é praticamente nulo, e a velocidade do vento apresenta seu maior valor.
A altura em que não há mais o efeito do atrito é variável (de 500 à 1000m), dependendo da rugosidade da superfície. É por essa razão
que os dados da velocidade do vento devem vir sempre acompanha- dos do valor da altura de sua medida e do tipo de superfície sobre o qual foi feita sua medida.