Uma indústria está preocupada em quantificar o fluxo de CO₂ proveniente de uma área adjacente de restinga, que apresenta vegetação arbustiva e acúmulo de serapilheira, para garantir que as licenças ambientais estejam em conformidade. Para isso, foi solicitado um estudo que permite distinguir a contribuição das emissões biogênicas da restinga daquelas originadas pela própria indústria. No entanto, uma fase pré-analítica foi conduzida por um meteorologista júnior, considerando amostras (ver tabela) de três pares de dados instantâneos da componente vertical de velocidade do vento (w) e da concentração de CO₂ (C_CO2 em ppm), coletados em escala de segundos, para o cálculo do fluxo de CO₂, isto é,  é a densidade média do ar úmido para o período de medição; K (= 1,5×10⁻⁶ kg ⋅ kg^-1 ⋅ ppm^-1 ) é o fator de conversão molar de unidades (ppm para kg/kg) para o  é a covariância, média do produto entre a flutuação da componente vertical de velocidade do vento (w') e a flutuação da concentração de CO₂ (C_CO2 ' ).


Reproduza o cálculo do fluxo de CO₂ (F_c) em kg/m²s realizado pelo do meteorologista júnior, e assinale a opção que contenha o valor do fluxo e a justificativa mais adequada para o cenário.

Nos estudos de poluição atmosférica, energia eólica e aplicações de engenharia, modelos de mesoescala baseados na física do escoamento newtoniano, tais como: ARPS, RAMS, MM5 e WRF vêm sendo adaptados para escalas mais resolutas, incorporando o tensor de difusividade turbulenta adequado e abordagens híbridas RANS–LES, em função da chamada “Terra Incógnita”. Esse termo descreve o intervalo de transição em que a escala de comprimento característico de energia e fluxo turbulento (l), contido nas parametrizações da turbulência incorporados aos modelos, torna-se da mesma ordem de grandeza da escala espacial vertical do modelo (Δz). Enquanto na modelagem RANS tem-se tipicamente l ≪ Δz e em LES l ≫ Δz, na zona intermediária (l ≈ Δz), ou seja, na “Terra Incognita”, os modelos de subescala (SFS – subfilter-scale), concebidos para regimes bem separados, perdem validade. Com base nesse contexto, analise os itens a seguir:
I. O método DNS (Direct Numerical Simulation) resolve todas as escalas de movimento descritas pelas equações de Navier– Stokes, sem necessidade de modelos de fechamento. Seu custo computacional é extremamente elevado, tornando-o impraticável para escoamentos geofísicos em domínios numéricos globais.
II. No método RANS (Reynolds Averaged Navier–Stokes equations), a modelagem enfrenta o problema de fechamento dos fluxos turbulentos, exigindo o uso de esquemas semiempíricos, como os modelos de viscosidade turbulenta e de camada de mistura, além do modelo de ordem 1,5-TKE.
III. Em LES (Large-Eddy Simulation), as equações de Navier–Stokes são filtradas para descrever apenas as grandes estruturas turbulentas, através do tensor de Leonard, enquanto as escalas subgrade são modeladas. Essa técnica baseia-se na teoria de similaridade de Kolmogorov. E

stá correto o que se afirma em

Uma pluma de poluentes, misturada ao ar úmido, é forçada a subir por uma encosta montanhosa devido à direção do escoamento, à geometria da topografia e à conservação de massa. Ao atingir o topo, a 3000 m de altitude, a temperatura local é de 0 °C. Em seguida, a pluma desce a sotavento, onde o ar se aquece e se torna seco em razão do efeito föhn.

Assinale a opção que apresenta o valor aproximado da temperatura da pluma quando ela atinge a superfície, ao nível médio do mar.

De acordo com a Norma CNEN-NN-3.01 – Requisitos Básicos de Radioproteção e Segurança Radiológica de Fontes de Radiação, incluindo situações em que condições meteorológicas podem influenciar na segurança radiológica, e considerando seus desdobramentos práticos em situações de exposição de emergência, é incorreto afirmar que

Um meteorologista descobriu que se uma pluma circular, de um determinado poluente convencional, de raio 200 km, centrada na linha do polo sul (90°), inicialmente em repouso em relação à Terra, for levada para linha do equador (0°), ao longo de uma superfície isobárica (barotropia), conservando a sua área, a circulação relativa em torno da circunferência, na latitude do equador C = Cf, pode ser calculada pela expressão derivada do teorema de Bjerknes: C = C₀ − 2 Ω A(sen(latitude_final) −s en(latitude_inicial)), onde C0 é a circulação inicial (no polo sul) e A é a área circular da pluma.

Sabendo que o valor da velocidade de rotação da Terra Ω é aproximadamente igual a 7,292 x 10^-5 rad s^-1 , e que por definição  é o vetor velocidade do vento e  é vetor variação infinitesimal ao longo da pluma circular, determine o valor aproximado da velocidade tangencial da pluma e o tipo de rotação que ela adquiriu.

Uma indústria em Salvador – BA, construída a mais de 50 anos e situada a cerca de 20 km da linha de costa, está passando por um processo de modernização para atender as novas exigências tecnológicas e legislações vigentes. Entre as medidas, busca-se avaliar a dispersão dos poluentes na região, de forma a evitar impactos à saúde de uma comunidade de pescadores localizada mais adentro do continente, a aproximadamente 40 km da costa. Para isso, um meteorologista contratado pela indústria foi solicitado a estimar a aceleração do vento associado à brisa marítima. Sem dispor de um histórico de dados in situ, ele adotou um modelo simplificado de circulação da brisa e utilizou dados de satélite para estimar a temperatura média da camada de ar sobreo mar  e sobre a terra . Além disso, ele determinou, por meio de GPS, a altura da célula de circulação da brisa (h) e a extensão horizontal da brisa (L). 



Considerando o teorema da circulação de Kelvin aplicado a uma circulação absoluta no plano vertical da brisa, dado por  é a constante dos gases para o ar seco,  é a temperatura média da camada de ar e d(lnp) representa o diferencial do logaritmo natural da pressão (de p₀ na superfície até p1 no nível h), determine a expressão da aceleração do vento associada à brisa marítima, sabendo que C_a: =  onde U é a velocidade do vento, dl é a variação infinitesimal ao longo do perímetro do circuito fechado, que representa a célula de circulação da brisa (vide figura) e α é o ângulo entre vetores U e dl.

A instrutora de um curso de capacitação promovido por uma indústria foi questionada por um dos alunos, funcionário do setor ambiental, sobre o comportamento da pluma de um poluente emitido por uma chaminé. Considerando uma atmosfera neutra e seca, ela fez uma analogia comparando a pluma a um balão de ar quente mantido estacionário a certa altura na atmosfera. Solicitou, então, que os funcionários imaginassem duas colunas de ar: uma do lado de fora e outra dentro do balão, sendo a coluna interna ligeiramente mais alta a externa. A instrutora destacou que, apesar da diferença de altura, a pressão é a mesma no topo das duas colunas.

Assim, é correto afirmar que

A norma CNEN NN 1.22 adota a classificação de estabilidade atmosférica de Pasquill-Gifford, baseada nas condições de turbulência e na estrutura térmica da Camada Limite Atmosférica. A seguir, estão representadas as curvas de Taxa de Variação Vertical da Temperatura (TVVT), também conhecida como lapse-rate, tanto do ambiente (Γ) quanto da parcela de ar (Γ_a).



Considerando a hipótese de uma atmosfera estática e seca, é correto afirmar que

A temperatura potencial é a temperatura que uma parcela de ar teria se fosse expandida ou comprimida adiabaticamente de um nível de pressão qualquer até um nível de pressão de referência tomado como 1000 mb. Esse conceito é fundamental para determinar a estabilidade atmosférica, que rege a dispersão de poluentes. Nos gráficos abaixo é possível observar o comportamento da temperatura potencial e o valor dos respectivos gradientes.



De acordo com essas informações, assinale a opção correta para os itens I, II e III, respectivamente, desde que a afirmação associada a essa classificação também seja verdadeira.

Uma empresa que apoia um complexo de usinas nucleoelétricas enviou um dos seus meteorologistas para um treinamento nos Estados Unidos, com o objetivo de capacitá-lo e ampliar sua experiência em diferentes regiões do planeta. Após algumas aulas de Meteorologia Sinótica, foi aplicado um teste prático que envolvia aspectos da circulação atmosférica. A figura a seguir representa o campo de pressão ao nível médio do mar sobre os Estados Unidos. 



Considerando a aproximação geostrófica, assinale a opção que indica corretamente a direção do vento nos pontos I e II marcados na figura.