Ajuste de leituras de pressão barométrica para aviação e meteorologia

A pressão barométrica é um dos mais incompreendidos de todos os tipos de pressão. O sensor de pressão barométrica é um dispositivo extremamente útil em muitas aplicações, incluindo aviação, previsão do tempo, medicina e até corrida de automóveis, entre outras. Os barômetros são usados como indicadores-chave em muitas aplicações e para cada prática exite ajustes específicos necessários.

A pressão barométrica é criada pela atmosfera no campo gravitacional da Terra. Imagine uma coluna de ar estendendo-se verticalmente do solo até a área entre nossa atmosfera e o espaço sideral. A força por unidade de área criada por esta coluna de ar, em qualquer ponto, é a pressão barométrica. Cada molécula nesta coluna está sujeita à gravidade. O peso do gás acima de qualquer ponto da coluna cria uma densidade e pressão mais altas conforme a altitude diminui. O valor mais alto da pressão barométrica está na parte inferior desta coluna, e diminui conforme a altitude aumenta, para seu valor mais baixo (o valor de referência) de pressão zero ou vácuo no espaço sideral.

Entre as várias aplicações da pressão barométrica, este artigo concentra-se em duas aplicações, aviação e estações meteorológicas, que requerem diferentes ajustes significativos entre eles.

Leituras Barométricas na Aviação

O altímetro é um equipamento muito comum na indústria da aviação. Ele usa a pressão barométrica para fornecer uma leitura da altitude. Altitude é a altura acima do nível do mar. Em qualquer dia, a pressão barométrica em qualquer altitude irá flutuar dependendo do clima. Para converter a leitura da pressão (P) em altitude (A), uma função matemática é usada, A = f (P), onde “f” é derivado da International Standard Atmosphere (ISA), que é um modelo de como a pressão muda em uma ampla faixa de altitude.

Além disso, um deslocamento (off-set) deve ser adicionado para ajustar as mudanças da pressão atmosférica em relação à pressão ao nível do mar padrão, para o dia em questão. Este ajuste é necessário para que o altímetro leia a altitude correta da pista. Essas leituras de altitude são cruciais para um piloto medir onde termina o céu e começa o solo. A leitura do altímetro é ajustada à pressão barométrica do aeroporto de destino, e pode ser significativamente diferente da pressão barométrica de onde o voo partiu.

Leituras Barométricas em Meteorologia

A pressão atmosférica é um dos vários parâmetros usados para analisar sistemas meteorológicos. O movimento, a circulação, a temperatura e o impacto geral desses sistemas podem ser previstos por meio da análise de dados de temperatura e pressão em todo o mundo. No hemisfério norte, os ciclones meteorológicos de baixa pressão giram no sentido anti-horário em torno de uma área de baixa pressão. A pressão no centro e o grau em que a pressão muda do centro para o exterior é uma medida da força e severidade do sistema.

Os meteorologistas medem a força e o gradiente das mudanças de pressão utilizando isóbaras. Isóbaras são linhas em um mapa que conectam pontos com a mesma pressão atmosférica. Para padronizar essas linhas isóbaras, a pressão deve ser ajustada para o nível médio do mar, caso contrário, o efeito da altitude no ponto onde a pressão é medida distorceria os resultados em comparação com todo o sistema. A pressão média ao nível do mar é a pressão que a estação meteorológica reportaria, se fosse movida para o nível do mar.

A pressão média ao nível do mar é geralmente mais alta do que a pressão medida. A fórmula usada para esta correção é derivada da International Standard Atmosphere (ISA):

P0 = P1 (1 – (0.0065h/ (T + 0.0065h + 273.15))-5.257

P0 é o valor médio do nível do mar calculado em hPa, P1 é a pressão real medida (pressão da estação) em hectopascal (hPa), T é a temperatura em graus Celsius (° C) e h é a elevação em metros (m).

Se a sua aplicação requer que você saiba a pressão real do ar em seu local com referência ao vácuo, a densidade do ar ou a quantidade total das moléculas do gás constituinte, a pressão absoluta é o melhor indicador. A pressão absoluta é a pressão real de sua localização em referência ao zero absoluto ou vácuo. Na previsão do tempo, isso é chamado de pressão da estação.

Essencialmente, a pressão barométrica é usada em muitos sistemas e aplicações em todo o mundo. Dependendo de onde e como é usado, os ajustes aplicados podem ser em referência a um local, nível do mar ou pressão de vácuo. É importante entender as diferenças nesses ajustes e seu impacto na leitura do sensor barométrico.

Nota
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