Calculadora de base das nuvens

Uma calculadora de base das nuvens estima a que altura a camada mais baixa de nuvens convectivas ou estratiformes fica acima do solo a partir de duas leituras de superfície: a temperatura do ar e o ponto de orvalho. A fórmula padrão do fechamento do gradiente trata a temperatura de bulbo seco como se caísse a cerca de 9.8 °C por quilômetro ao longo de um adiabático seco e o ponto de orvalho como se caísse a cerca de 1.8 °C por quilômetro em ar não saturado, de modo que a depressão do ponto de orvalho se fecha a 8 °C por quilômetro. Essa taxa vale exatamente 125 metros de altura por cada grau Celsius de diferencial: a altura da base em metros é 125 vezes (T menos Td) depois de converter as duas observações para Celsius. Temperaturas iguais devolvem uma base de zero metros, o caso de nevoeiro colado ao solo.

O que é a fórmula do fechamento do gradiente e por que 125 metros por grau

O nível de condensação por levantamento é a altura em que uma parcela de ar não saturado, içada de forma adiabática seca desde a superfície, atinge a saturação. Nessa cota a temperatura de bulbo seco caiu até o ponto de orvalho e uma nuvem pode se formar. Na aproximação didática usual a temperatura de bulbo seco diminui no gradiente adiabático seco de cerca de 9.8 °C por quilômetro, enquanto o ponto de orvalho do ar não saturado desce bem mais devagar, a cerca de 1.8 °C por quilômetro.

A depressão do ponto de orvalho se fecha portanto a 8.0 °C por quilômetro, ou seja 0.008 °C por metro. Inverter essa taxa dá os clássicos 125 metros de altura de base por cada grau Celsius de diferencial na superfície: a altura vale 125 vezes (T menos Td), com ambas as temperaturas em Celsius, ou de forma equivalente a altura vale (T menos Td) dividido por 0.008.

Essa é a fórmula do fechamento do gradiente usada em briefing aeronáutico, meteorologia de campo e estimativas de sala de aula do nível de condensação por levantamento. Não é um modelo completo de parcela com razão de mistura nem um LCL integrado numericamente; é a regra de diferencial em forma fechada que pilotos e observadores usam há décadas porque só precisa de um termômetro e de uma leitura de ponto de orvalho. Quando as duas temperaturas de superfície coincidem, a fórmula devolve zero metros: nevoeiro ou estratos sentados no chão.

Quando o ponto de orvalho é mais alto que a temperatura do ar, a observação é fisicamente incompatível com uma umidade relativa de 100 por cento ou menos, então esta calculadora recusa o pedido em vez de informar uma altura negativa que implicaria uma nuvem abaixo da superfície. As temperaturas são convertidas para Celsius antes de aplicar o fator de 125 metros por grau, de modo que um par Fahrenheit ou Kelvin não é multiplicado por 125 como se a unidade fosse Celsius.

Aviação, campo, salas de aula e buscas que esta página não responde

Pilotos VFR e briefers meteorológicos usam uma calculadora de base das nuvens quando um METAR já lhes deu um bulbo seco e um ponto de orvalho e precisam de uma estimativa em metros (ou pés) da camada de nuvens mais baixa acima do solo antes de decidir se um circuito ou um cruzeiro continua legal. Produtores, gestores de vinhedo e mesas municipais de estradas usam o mesmo diferencial quando querem um teto rápido de nevoeiro matinal ou de estratos baixos a partir de uma observação do entardecer.

Geradores de sala de aula e de preparação para exame precisam de um oráculo determinístico da regra de 125 metros por grau para que um corretor possa pontuar tanto o caso de nevoeiro no solo (diferencial zero) quanto a rejeição de um ponto de orvalho acima da temperatura do ar. Esta página se dirige a quem busca uma calculadora de base das nuvens, o nível de condensação por levantamento a partir da temperatura e do ponto de orvalho, ou a fórmula do fechamento do gradiente em metros.

Não é um resolvedor de ponto de orvalho a partir de temperatura e umidade, nem uma calculadora de umidade relativa, nem um LCL numérico completo a partir de razão de mistura e pressão, nem um analisador de teto a partir de METAR. Prefira esta capacidade quando você já tiver uma temperatura de superfície e um ponto de orvalho e só precisar da altura estimada da base.