Cisalhamento de vento ou wind shear

por Fontenele Sáb 13 Ago 2011, 21:40

Estou usando o Boeing 727-100 da Captaimsim e a pouco apareceu no cockpit o aviso Wind shear. Fiquei na curiosidade de saber o que era e compartilho com vocês:

Cisalhamento do vento

Nuvens tipo cirrus sendo afetados por cisalhamento do vento

Cisalhamento do vento, ou ainda como referido por sua expressão anglófona wind shear, é o gradiente do vetor velocidade do vento. [1][2]
Obs. - No Brasil é comum que a palavra inglesa wind shear seja traduzida de forma inapropriada pela expressão tesoura de vento'. Certamente, não existem tesouras na atmosfera. Embora seja uma tradução inadequada, carrega algum sentido desde que o cisalhamento do vento (se intenso ou concentrado) pode incorrer em sério risco natural atmosférico, para a aviação. O risco existe caso o aeroporto seja próximo à montanhas elevadas, e também caso exista uma nuvem de tempestade chamada Cumulo nimbus nas proximidades da pista de aeroportos. As correntes ascendentes e descendentes e os cisalhamentos (horizontais das componentes verticais da velocidade do vento) associadas à essas tempestades, na forma intensas microexplosões (do inglês: microbursts), ventanias descendentes (do inglês: downbursts) podem levar à perda da sustentação dos aviões durante as operações de pousos e decolagens. Cconsequentemente, levar à acidentes muito graves, como alguns registrados na história da aviação civil e militar.
Dado que a velocidade do vento é um vetor, apresenta módulo, direção e sentido, o cisalhamento do vento também é um vetor. Portanto, considera-se tanto o cisalhamento direcional, associado à variação espacial da direção do vento como o cisalhamento da intensidade do vento. Por outro lado, o vetor velocidade do vento pode ser considerado segundo suas projeções ao longo dos eixos cartesianos, (x,y,z). Em meteorologia, o eixo x é associado à direção oeste-leste, o eixo y à direção sul-norte e o eixo z à direção da vertical (para cima). O vetor velocidade do vento é em geral decomposto em componentes ortogonais: (u,v,w), sendo u a componente zonal (positiva para leste), v a componente meridional (positiva para norte) e w a componente vertical da velocidade do vento ou simplesmente movimento vertical (positiva para cima). Da mesma forma o vetor cisalhamento do vento pode ser decomposto em suas componentes coordenadas, nas direções de x, y, e z.

Ocorrência

Cisalhamentos horizontais podem ser encontrados nas proximidades de montanhas, de tempestades, associados à brisas marítimas e de escoamentos catabáticos. Intensos cisalhamento podem ser também encontrados nas bordas dos Jatos de altos níveis (JAN) sobre os sistemas frontais de superfície. Neste último caso, o cisalhamento pode ser responsável pela formação de turbulência de ar claro muito perigosa para os aviões. Cisalhamento verticais podem ser vistos também junto à superfície terrestre, particularmente associados aos jatos de baixos níveis sobre a camada limite atmosférica noturna (estaticamente estável). Aeroportos em geral precisam de um sistema instrumental composto por anemometria sônica capaz de medir flutuações e cisalhamentos das flutuações do vento em alta freqüência (dezenas de Hertz), para salvaguardar as operações de pouso e decolagem das aeronaves.
Microbursts e Downbursts

Rajadas descendentes associadas à nuvens cumulonimbus são muito perigosas para as operações de pouso e decolagem em aeroportos. Esses escoamentos intensos para baixo associados também ao cisalhamento do vento provocam perda da sustentabilidade aerodinâmica, e há registros de muitos acidentes aéreos devido a essas explosões de vento descendente e frio oriundo do interior de tempestades severas (Cbs).
O cisalhamento do pode ser considerado um fenômeno meteorológico cuja escala encontra-se entre mesoescala e microescala.

Referências

↑ (em inglês) Wallace, J. M. and P. V. Hobbs, 2006: Atmospheric science: an introduction survey - 2dn ed. Book.Amsterdam: Elsevier Academic Press. 483 pp.
↑ (em inglês) Stull, R. B., 1988: Boundary Layer Meteorology. Kluwer Acad. Publ., 647 pp.

Fonte: Wikipedia