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Início/Termodinâmica/Parcelamento adiabático de uma nuvem

Parcelamento adiabático de uma nuvem

Levantamento de uma parcela úmida: gradiente seco Γ, nível de condensação, gradiente úmido simplificado; umidade relativa e esboço da nuvem com a altura.

Parcela na superfície

26 °C
65 %
800 m

Parcela **fechada** idealizada: **e** do vapor constante. **Adiabática seca** até T = T_d → **NCL**. Acima do NCL **Γ_m** substitui as pseudoadiabáticas para a tendência, não para analisar um sondamento.

Grandezas medidas

T da parcela18.42 °C
RH (mesmo e)100.0 %
T do ponto de orvalho18.92 °C
Altura do NCL723 m
Nuvemsim

Sobre o modelo

O parcelamento adiabático de uma nuvem descreve o levantamento de uma parcela fechada de ar úmido: ela conserva a pressão parcial de vapor e (sem mistura). A pressão de saturação e_s(T) vem de uma fórmula do tipo Magnus; a temperatura do ponto de orvalho T_d cumpre e_s(T_d) = e. Ao subir, a parcela esfria com um gradiente adiabático seco constante Γ_d ≈ 9,8 K/km até T atingir T_d — esse é o nível de condensação por levantamento (NCL), na figura a base da nuvem. Acima do NCL usa-se um gradiente adiabático úmido constante Γ_m ≈ 6,5 K/km no lugar das pseudoadiabáticas: meteorologia qualitativa, não um emagrama nem uma previsão de precipitação.

Para quem: Ensino médio e início da graduação: umidade, gradientes adiabáticos, altura da nuvem.

Conceitos-chave

  • nível de condensação por levantamento
  • ponto de orvalho
  • gradiente adiabático seco
  • gradiente adiabático úmido
  • umidade relativa
  • parcela de ar

Como funciona

Uma parcela fechada de ar úmido conserva o conteúdo de vapor: a pressão de vapor e é constante enquanto não há precipitação. A pressão de saturação e_s(T) cai ao esfriar, então a umidade relativa cresce. A temperatura do ponto de orvalho T_d é aquela T para a qual e_s(T_d) = e; no nível de condensação (NCL) a temperatura da parcela atinge T_d ao esfriar com o gradiente adiabático seco Γ_d ≈ 9,8 K/km. Acima do NCL desenham-se a nuvem e um gradiente adiabático úmido simplificado Γ_m ≈ 6,5 K/km no lugar das pseudoadiabáticas exatas.

Perguntas frequentes

Por que a umidade relativa cresce ainda antes da nuvem?
A parcela mantém e constante e a temperatura cai; a pressão de saturação e_s(T) diminui com T, então RH = e/e_s(T) cresce até 100% no ponto de orvalho.
Γ_m = 6,5 K/km é exato?
Não. Os gradientes adiabáticos úmidos reais dependem da pressão, da temperatura e do calor latente; num diagrama eles são curvos. Aqui Γ_m constante é só uma continuação simples para a tendência aparecer.
O desenho da nuvem leva o balanço de água?
A nuvem marca a passagem à adiabática úmida. Não se modelam o condensado, a precipitação nem o arraste de ar seco.