Meteorologia é um assunto extenso e um dos fatores mais importantes aos quais o piloto deve estar atento, seja no planejamento ou durante o voo em si. Justamente por isso, entender as tempestades faz parte da formação de um piloto e ajuda a tomar decisões que garantam a segurança do voo.
O mau tempo está quase sempre relacionado aos Cumulonimbus ( do latim, cumulus – amontoado e nimbus – tempestade), Cb, ou CB – conforme o METAR (Meteorological Aerodrome Report). Eles são nuvens densas, com grande desenvolvimento vertical e que podem ser facilmente distintas das demais por serem fonte de relâmpagos. Estão associados a precipitação, rajadas de vento, raios e já foram apontados como principal causa de vários acidentes aéreos.
A seguir, veja como eles se formam, os riscos que oferecem para a aviação e algumas dicas do que fazer caso tenha de voar durante trovoadas.
Formação dos cumulonimbus
Nuvens cumulonimbus se formam ao longo de todo o ano, principalmente com a chegada de uma frente fria ou durante o verão à tarde. Um Cb pode evoluir completamente – desde sua formação, maturação à dissipação – em menos de uma hora. Entretanto sistemas com múltiplas células em estágios diferentes de desenvolvimento podem produzir tempestades que duram muitas horas e ocupem grandes áreas, dificultando a localização visual das células ativas em meio às demais nuvens da formação.
Formação
O ponto de partida para a formação de um Cb são correntes ascendentes de ar aquecido e úmido. A medida em que sobem se saturam e formam a nuvem. O interior da nuvem é mais aquecido que a parte externa por conta da liberação do calor latente da água que se condensa, o que contribui para atrair mais correntes de ar das partes baixas para as altas e a desenvolver verticalmente a estrutura. As partes baixas da formação costumam estar na faixa de altitude de 2.000 ft a 9.000 ft e nesse estágio pode ser chamado de Cumulus.
Maturidade
Com o contínuo desenvolvimento vertical chega-se ao cumulonimbus propriamente dito, com possível topo característico em formato de bigorna.
As partes média e alta da nuvem começam a se resfriar e a precipitar na forma de chuva, gelo ou neve, promovendo a formação de correntes de ar descendentes. Em consequência da fricção entre os fluxos ascendentes e descendente de ar, a nuvem se eletrifica (topo com carga positiva e parte baixa com carga negativa). A diferença de potencial cresce até que surge um raio, equalizando-a. Aliás, a presença de relâmpagos ajuda na identificação de um Cb a distância, pois são o único tipo de nuvem em que eles ocorrem.
O estágio de maturidade é o de maior atenção para a aviação, pois fenômenos como rajadas de vento e turbulências ocorrem na sua intensidade máxima.
Dissipação
As correntes ascendentes perdem força por conta do resfriamento do ar e as descendentes começam a predominar. A nuvem vai perdendo a sua estrutura e se decompondo em outros tipos de nuvens.
O vídeo a seguir mostra todas essas etapas:
Perigo
Um cumulonimbus costuma provocar precipitações, rajadas de ventos, raios dentre outros fenômenos. Voar próximo ou dentro de um Cb pode expor a aeronave a:
Chuva Torrencial:
Grandes volumes de chuva podem, em certos casos, prejudicar o funcionamento dos motores.
No motor à pistão, a água pode acabar sendo admitida junto ao ar – improvável, mas não impossível – a ponto de apagá-lo. Outro problema é a umidade excessiva em dispositivos elétricos e eletrônicos que pode romper as vedações e comprometer o funcionamento dos dispositivos e consequentemente do motor.
Os motores à reação são certificados para continuarem a funcionar mesmo em situações em que admitam um intenso fluxo de água (na faixa de toneladas por minutos). Entretanto, em certas condições, como naquelas em que o motor encontra-se com potência reduzida aproximando-se para pouso, a ingestão de água proveniente de uma forte tempestade pode apagá-lo ou mesmo danificá-lo.
Formação De Gelo:
A formação de gelo em voo é responsável por inúmeros acidentes e tema problemático onde quer que ocorra, caso medidas para sua remoção não sejam ou não possam ser tomadas. O gelo nas asas e empenagens, por exemplo, altera o perfil aerodinâmico diminuindo a sustentação e alterando propriedades do desempenho de voo. De maneira semelhante, a deposição de gelo em hélices de motores a pistão ou nos sistemas de carburação diminui a potência do sistema. Por fim, outro exemplo de problema acarretado pelo gelo é a obstrução do tubo de Pitot, impedindo o funcionamento dos instrumentos que dependem de suas leituras.
Granizo:
Possível de ocorrer em quase toda a extensão de uma nuvem cumulonimbus e suas proximidades. Granizo (saraiva) de grande diâmetro ou intensidade pode causar dano estrutural severo em regiões como no bordo de ataque das asas e empenagens, alterando o comportamento e a eficiência da aeronave; em parabrisas, dificultando ou impedindo operações visuais; no radome, o que põe em risco o funcionamento do sistema de radar em aviões que o possui; ou ainda nos motores à reação e nas hélices de aviões, provocando perda de potência.
Raios:
As cargas estáticas associadas ao Cb podem afetar os sistemas de comunicação e navegação. Por sua vez, os raios tem potencial para danificar antenas de comunicação (e mais raramente outros componentes do sistema elétrico) além de causar desorientação na tripulação. Os raios também são um grande perigo para operações do pessoal em solo, pois os aeródromos costumam ter grandes áreas abertas. É comum operações de abastecimento, embarque e desembarque ficarem restritas em condições de trovoadas.
Rajadas de Vento e Turbulência:
No interior e nas proximidades do cumulonimbus o ar é turbulento e há a presença de fortes rajadas de vento. Em casos extremos essa turbulência pode gerar tensões na estrutura da aeronave que superem o limite de resistência previsto em projeto. As aeronaves de pequeno porte da aviação geral são mais suscetíveis a essas ocorrências.
No interior da nuvem a turbulência costuma ocorrer como resultado da variação entre fluxos ascendentes de ar (updrafts) e fluxos descendentes (downdrafts). Já fora dela, ocorre de diferentes maneiras, como nas chamadas tesouras de vento ou windshear, que são rajadas de vento cuja direção/velocidade variam rapidamente; na turbulência de céu claro em regiões aparentemente calmas próximas à ponta da bigorna; e na linha de instabilidade (frente de rajada), que costuma se formar a uma grande distância da tempestade. Também merece menção as microburst, rajadas descendentes especialmente perigosas durante pousos e decolagens.
Qualquer uma desses pontos, isolado, demanda atenção do piloto. Em uma nuvem Cb vários deles podem estar ocorrendo simultaneamente, dificultando o gerenciamento da situação e colocando em risco a integridade da aeronave e do voo.
O que fazer e o que não fazer
Para fins de treinamento e segurança, a FAA – órgão americano – emitiu uma Advisory Circular que trata de tempestades e traz uma série de recomendações aos pilotos, sendo algumas delas:
- Não pouse ou decole em face de uma tempestade que se aproxima. Uma rajada repentina ou turbulência de baixo nível pode causar perda de controle da sua aeronave.
- Não tente voar por baixo de uma tempestade, mesmo se você puder ver o céu claro do outro lado. Turbulência e tesouras de vento sob a tempestade podem ser muito perigosas.
- Não tente voar sob a bigorna de um Cb. Há potencial para turbulência severa de ar claro.
- Não confie apenas na aparência visual da nuvem como um indicador de turbulência de uma tempestade.
- Peça ao ATC vetoração radar ou solicite desvios com base nos seus instrumentos, conforme necessário.
- Evite por pelo menos 20 milhas náuticas qualquer tempestade identificada como severa. Isso é especialmente verdadeiro sob a bigorna de um grande cumulonimbus.
- Lembre-se de que relâmpagos vívidos e frequentes indicam a presença de uma forte tempestade.
- Alterne o destino e espere em solo se não for capaz de navegar em torno da área de tempestades.
Se não for possível evitar o Cb:
- Aperte o cinto de segurança e prenda todos os objetos soltos.
- Planeje e mantenha um curso para conduzir a aeronave através da tempestade em um tempo mínimo.
- Ligue o aquecimento do Pitot e o aquecimento do carburador, ou o antigelo do motor a reação.
- Estabeleça a configuração para velocidade de penetração em turbulência recomendada pelo manual da aeronave.
- Aumente as luzes da cabine para a intensidade máxima, diminuindo assim a cegueira temporária causada por raios.
Uma vez dentro da nuvem:
- Mantenha os olhos nos instrumentos do painel.
- Mantenha sua atitude constante, permitindo que velocidade e altitude variem.
- Não tente voltar, uma vez dentro da tempestade. Um curso direto através da nuvem provavelmente tirará a aeronave do perigo mais rapidamente. Além do mais, manobras em curva aumentam o estresse estrutural da aeronave.
Relembrando
Como visto, os cumulonimbus tem várias implicações em relação à segurança da aviação. Não é preciso temê-los, mas é importante compreender e respeitar sua força e potencial destrutivo.
Sem dúvida, a melhor maneira de mitigar os riscos de um Cb é evitá-lo, para isso, verifique as áreas propícias à formação de tempestades já durante o planejamento de voo. Caso se depare com um quando estiver no ar, siga as recomendações de órgãos competentes como a ANAC e o FAA, citadas anteriormente.
Mantenha-se seguro e bons voos!
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