Serviços de Meteorologia para Aviação

A Meteorologia Aeronáutica é o ramo da meteorologia aplicado à aviação e que visa a segurança, economia e eficiência das operações aéreas. Nas últimas décadas, vem obtendo um alto grau de desenvolvimento de técnicas de observação/previsão e sofisticação de equipamentos, acompanhando paralelamente do desenvolvimento da aviação. Foi dada uma palestra sobre Meteorologia e Aviação na USP sobre o assunto (cujos slides estão disponíveis no link), sendo esse post um complemento ao que foi apresentado.

Torre de Observação de Fenômenos Atmosféricos, localizada no IAE (Instituto de Aeronáutica e Espaço), antiga torre de controle do aeródromo de São José dos Campos e atualmente dedicada à pesquisa de descargas elétricas atmosféricas. Fonte: IAE.

Torre de Observação de Fenômenos Atmosféricos, localizada no IAE (Instituto de Aeronáutica e Espaço), antiga torre de controle do aeródromo de São José dos Campos e atualmente dedicada à pesquisa de descargas elétricas atmosféricas. Fonte: IAE.

O conhecimento das condições meteorológicas nos aeródromos de partida e destino é imprescindível para a realização ou não do voo. São de fundamental importância informações preci­sas relativas ao teto, à visibilidade, ao tempo presente, ao vento, bem como a que horas deverão ocorrer essas mudanças e por quanto tempo prevalecerão. Também é imprescindível conhecer as condições em rota: direção e velocidade do vento ao longo da mesma, ocorrência de formação de gelo, de turbulência e tempestades de trovoadas associadas a nuvens cumulonimbus (CB), que possam acarretar desvios de rota e, por consequência, maior consumo de combustível.

Atuam no Brasil os serviços do Instituto Nacional de Meteorologia – INMET (subordinado ao Ministério da Agricultura, representante na OMM), Diretoria de Hidrografia e Navegação – DNH (Comando da Marinha), DECEA (Comando da Aeronáutica, representante na OACI), Infraero, órgãos de pesquisa governamentais, empresas do ramo, etc.

O Departamento de Controle do Espaço Aéreo (DECEA), através da Divisão de Meteorologia Aeronáutica (D-MET), executa e faz cumprir as atribuições operacionais meteorológicas, estabelecidas pela OACI (Organização da Aviação Civil Internacional), gerenciando as redes de centros e de estações meteorológicas. Os Centros Meteorológicos de Aeródromos estão divididos em classes:

  • CMA-1 – Principais Aeródromos onde se iniciem voos Internacionais. Tem como serviços proceder à vigilância de aeródromo, emitir avisos de aeródromo e de cortante de vento (WS WRNG), elaborar previsões de aeródromo (TAF), de área (GAMET) e de área para voos abaixo do nível de voo FL 100, fornecer documentação de voo, atender a consultas de usuários e fazer exposições orais.
  • CMA-2 – Aeródromos de grande movimento. Devem expor informações meteorológicas, fazer exposições orais e atender a consultas de usuários.
  • CMA-3 – Aeródromos de pouco movimento ou só operações VFR. Devem atender a consultas de usuários.
  • CMV – Vigilância, nos CINDACTAs (Centro Integrado de Defesa Aérea e Controle de Tráfego Aéreo), junto aos ACC (Centros de Controle de Área). Devem executar a vigilância meteorológica em uma FIR (Região de Informação de Voo), emitir mensagens SIGMET e AIRMET, operar o Serviço de Radiodifusão Meteorológica para Aeronave em Voo (VOLMET).
  • CMM – Militar, nas Bases Aéreas. O nível em que ocorrerá a trilha de con­densação é fun­damental para o desenvolvimento de operações estra­tégicas. O vento nas camadas da atmos­fera sobre a Zona de Lançamento de carga e de pára-quedistas nas mis­sões de infiltração aérea são fundamentais para que, sob o planeio do vento, se atinja o alvo proposto.

Já as redes de estações meteorológicas são do seguintes tipos:

  • EMS-1 – Estação Meteorológica de Superfície Classe 1. Deve confeccionar METAR e SPECI em aeródromos que operem pouso de precisão. Instrumentação mínima: psicrômetro, anemômetro, tetômetro, pluviômetro, barômetro e transmissômetro. Necessita um técnico meteorologista.
  • EMS-2 e EMS-3 – Confeccionar também METAR e SPECI. Instrumentação mínima (EMS-2): psicrômetro, anemômetro, tetômetro, pluviômetro, barômetro e transmissômetro – EMS-3 só precisa de psicrômetro, anemômetro e barômetro. Necessita um técnico meteorologista.
  • EMA – Estação de altitude, realizam sondagens aerológicas, principalmente através de radiossondas que sobem usando balões meteorológicos para realizar um perfil vertical da atmosfera na região. Instrumentação mínima: anemômetro, sensor de visibilidade, sensor de descargas atmosféricas, sensor de tempo presente, tetômetro, sensor de temperatura e umidade relativa do ar, barômetro, pluviômetro, sensor de temperatura da água, sensor de nível do mar e altura das ondas.
  • ERM – Estação de radar meteorológico. Realiza vigilâncias permanentes de uma área.
  • ERIS – Estação de recepção de imagens de satélites meteorológicos.

Nos aeroportos e aeródromos brasileiros, são confeccionados e publicados boletins meteorológicos de hora em hora, onde constam as informações observadas da região e que servirão de base às operações de pouso e decolagem. Esses boletins são conhecidos como METAR (METeorological Aerodrome Report) e SPECI, este confeccionado quando há a elevação de 2ºC ou mais desde a última observação ou quando for constatada a presença de turbulência moderada/forte ou gradiente de vento. Veja mais sobre Turbulência e Efeitos do vento sobre aeronaves clicando nos respectivos links.

Com relação à previsão de tempo, existe o TAF (Terminal Aerodrome Forecast) confeccionada a cada 6 horas pelos CMA-1. As previsões para os aeródromos internacionais tem validade de 24 horas e os domésticos, 12 horas. Veja mais sobre boletins e Códigos de Meteorologia Aeronáutica clicando no link, assim como Altimetria e Redução da visibilidade em aeroportos.

A Infraero (Empresa Brasileira de Infraestrutura Aeroportuária) também gera produtos e serviços de meteorologia destinados ao público em geral, como informações sobre as condições de tempo presente e passado, previsão de tempo, elaboração de laudos meteorológicos, análises e trabalhos climatológicos por meio de estatísticas de séries históricas de dados. A empresa também possui uma página onde o usuário pode se informar sobre as operações em condições meteorológicas adversas dos aeroportos administrados pela Infraero em tempo real.

Atualmente, as empresas aéreas nacionais “terceirizaram” a maior parte do serviço, utilizando as informações de órgãos governamentais e contratando consultoria de empresas de meteorologia. Nos EUA, é comum as grandes empresas possuírem um núcleo de análise e decisão considerando eventos meteorológicos e outras situações temporárias.

O centro de controle operacional reúne responsáveis pelos aeroportos, malha viária, tripulação, etc, e, de posse das informações necessárias, conseguem avaliar se devem cancelar um voo e avisar os passageiros com o máximo de antecedência, por exemplo. Baixa visibilidade, teto baixo e chuva são fatores que podem causar o fechamento do aeroporto por alguns minutos, que é o suficiente para causar atrasos e remanejamento de voos por várias horas – inclusive em aeroportos que estejam esperando ou recebendo voos dele. Cada aeroporto tem suas peculiaridades, principalmente com relação à intensidade de vento de proa/cauda e de través – não fecha aeroporto, mas pode impedir pouso e decolagem. Também é possível analisar se a tripulação em trânsito deve esperar mais no hotel antes de ir para o aeroporto, e aí começar a contar jornada de trabalho – uma jornada com tempo maior que o regulamentar implica em cansaço à tripulação e falta de segurança ao voo, além de problemas trabalhistas.

Já em questão de planejamento, os DOVs (despachantes operacionais de voo) devem considerar a temperatura do ar ao calcular o desempenho da aeronave, e assim o tamanho da pista necessária para a decolagem com um ângulo seguro, assim como a quantidade de combustível. Grandes valores de temperatura diminuem a sustentação e o desempenho da aeronave, podendo implicar desde a retirada de carga até o não embarque de alguns passageiros. Além disso, a condição de pista seca ou molhada também influencia no cálculo – a água diminui o atrito, sendo necessário mais pista para o pouso.

Histórico e ensino

Entre 1958 e 1961, o professor da USP Rubens J. Villela trabalhou diretamente na aviação. Seu trabalho consistia de receber os dados via telégrafo das estações meteorológicas, gerar mapas e previsões, interpretar os resultados e elaborar avisos e boletins. Foi chefe do setor de Meteorologia na Real Aerovias Brasil, companhia aérea brasileira fundada em 1945 e extinta em 1961, quando foi absorvida pela Varig. A Real chegou a ter a maior frota de Douglas DC-3 do mundo, com 86 unidades em 1959, e fez voos internacionais para diferentes destinos. A Varig também possuía um serviço de meteorologia próprio, ou seja, destacado do setor de meteorologia oferecido pelas autoridades aeronáuticas brasileiras.

Villela Lecionou a disciplina “ACA442 – Meteorologia Operacional” quando professor do Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas (IAG) da Universidade de São Paulo, que não é mais oferecida. Tinha 4 créditos (4 horas de aula por semana) com o seguinte conteúdo:

Serviços e redes meteorológicas. Elementos de meteorologia aeronáutica. Tratamento de dados para estudos de projeto e operações de aeroportos (meteorologia aeroportuária). Temperatura de referência e orientação de pistas. Categorias operacionais da ICAO. Elementos de meteorologia marítima e previsão para a navegação. Tratamento de dados de vento para estudos de dispersão atmosférica.

Professor aposentado do IAG-USP, Rubens Junqueira Villela também é um dos pioneiros na Antártida, o primeiro brasileiro a pôr os pés no extremo sul do planeta. Em sua segunda viagem, em 1961 (a primeira também havia sido no início do mesmo ano), chegou de avião à base norte-americana de McMurdo, na Ilha de Ross, e dali seguiu com o restante da equipe em um avião Hércules, com destino a base Amundsen Scott, quase no Pólo Sul geográfico. O convite para a expedição veio da própria Marinha dos Estados Unidos, para a qual o então jovem pesquisador havia enviado um relatório científico sobre a Antártida, logo após sua formatura pela Universidade Estadual da Florida. Enfrentaram uma temperatura de 39 graus negativos e uma altitude de quase 3.000 m para percorrerem a pé poucos metros até o mastro que assinala o ponto exato do Pólo Sul. Ele também esteve presente em 1984, quando foi hasteada pela primeira vez a bandeira brasileira na inauguração de nossa estação antártica. Veja mais sobre a Antártida clicando no link.

Fontes

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