Estatística através de rosas dos ventos para o aeroporto ... - Redemet

INSTITUTO DE CONTROLE DO ESPAÇO AÉREO
DIVISÃO DE ENSINO
ARTIGO CIENTÍFICO
ESTATÍSTICA ATRAVÉS DE ROSAS DOS VENTOS
PARA O AÉRODROMO DO GALEÃO COMO AUXÍLIO
À ELABORAÇÃO DO CÓDIGO TAF
Jessica Motta Guimarães
NOME DO ALUNO
CLIMATOLOGIA E ESTATÍSTICA
LINHA DE PESQUISA
MET001/12
Curso e Ano

ARTIGO CIENTÍFICO
ESTATÍSTICA ATRAVÉS DE ROSAS DOS
VENTOS PARA O AÉRODROMO DO GALEÃO
COMO AUXÍLIO À ELABORAÇÃO DO CÓDIGO
TAF
TÍTULO
CLIMATOLOGIA E ESTATÍSTICA
LINHA DE PESQUISA
25/JUNHO/2012
..............................
DATA
MET001/2012
................................................
CURSO
Este documento é o resultado dos trabalhos do aluno do Curso de
Especialização em Meteorologia Aeronáutica do ICEA. Seu conteúdo reflete a
opinião do autor, quando não for citada a fonte da matéria, não representando,
necessariamente, a política ou prática do ICEA e do Comando da Aeronáutica.

RESUMO
Este trabalho tem como objetivo estudar as variáveis de maior erro na
previsão do TAF, segundo o PCOAMET: a direção e intensidade do vento. Tal estudo
foi realizado através do desenvolvimento de rosas dos ventos estatísticas típicas para
o aeródromo do Galeão a partir de dados de METAR, separando as situações em que
houve passagem de sistemas frontais na região e avaliando o desempenho das
mesmas como auxílio à elaboração de TAFs. Foi feita a investigação se a
implementação de rosas dos ventos estatísticas como ferramenta de auxílio à previsão
pode representar melhora no índice de acerto de um centro meteorológico, além de
também ajudar o previsor durante o trabalho de vigilância, por mostrar o padrão do
regime de ventos esperado para cada região de interesse. Os resultados deste
trabalho referem-se ao período de 2003 a 2011 e apontaram diversos comportamentos
de direção e velocidade do vento para as estações do ano. Após análise dos
resultados gerados, pôde-se concluir que o emprego de tal recurso pode ser uma boa
ferramenta auxiliar ao previsor, pois, os valores estabelecidos pelas rosas dos ventos
mantiveram-se coerentes, na maior parte das situações analisadas, com os
quadrantes previstos, e, para determinadas situações, se aproximando com precisão
dos valores previstos nos TAFs analisados.
Palavras-chave: estatística, rosa dos ventos, TAF
ABSTRACT
This work aims to study the variables of major error in forecasting the TAF,
according to PCOAMET, the intensity and direction of the wind, through the
development of typical statistics wind roses for the Galeão aerodrome from the METAR
data, separating the situations where there was passage of frontal systems in the
region and evaluate the performance of the same as aid the development of TAFs. The
investigation was whether the implementation of the wind rose statistics as a tool to aid
in the prediction may represent an improvement in the accuracy level of a
meteorological center, and also help the forecaster during the surveillance work, to
show the pattern of the wind expected for each region of interest. These results refer to
the period from 2003 to 2011 and identified various behaviors of direction and wind
speed to the different seasons. After analysis of the results, it can be concluded that
the use of this feature can be a good tool to assist forecasters, because the values
established by the roses of the winds remained consistent, in most cases analyzed,
with quadrants set and, for certain situations, approaching to the accuracy of predicted
values in TAFs analyzed.
Key words: statistics, Wind roses, TAF

4
INTRODUÇÃO
A previsão das variáveis direção e intensidade do vento é considerada de
relevante dificuldade pelos previsores de forma geral. Essa dificuldade na previsão
do vento à superfície (medido por anemômetros posicionados à 10m de altura)
ocorre devido aos efeitos da superfície se tornarem mais evidentes na camada mais
baixa da atmosfera, que se estende desde a superfície até um limite médio entre
dois a três quilômetros, região conhecida como Camada Limite Planetária (CLP). De
acordo com Holton (1979), a Camada Limite Planetária (CLP) é aquela porção da
atmosfera na qual o campo de fluxo de vento é fortemente influenciado pela
interação direta com a superfície do planeta, portanto o comportamento do vento
dentro da CLP poderá apresentar comportamento aleatório em virtude dos efeitos de
atrito, difusão molecular e viscosidade, além de sofrer influência da atuação de
fenômenos diversos e diferenciados, uma enorme variedade de sistemas
meteorológicos organizados e desorganizados; com diferentes dimensões espaçostemporais
tais como brisas, sistemas convectivos, frentes frias, ondas frontais,
ciclones, anticiclones, fenômenos intra-sazonais e etc.
A utilização de modelos meteorológicos pode ser uma excelente ferramenta
para o meteorologista avaliar o ambiente sinótico esperado. Porém, o nível de
detalhamento requerido para as previsões aeronáuticas como o TAF (Terminal
Aerodrome Forecast), por exemplo, requer um grau de especificidade que,
infelizmente, ainda não se pode obter com precisão através do uso de tais
ferramentas. Uma constatação da dificuldade de elaboração desta previsão está no
resultado geral obtido através do método de avaliação PCOAMET – Programa de
Controle e Aviação da Previsão de Aeródromo, que tem como objetivo avaliar,
segundo os critérios estabelecidos pela ICAO, o índice de acerto dos TAFs
elaborados pelos previsores. De acordo com consulta feita para o período entre
janeiro e maio de 2012 para o CMA1-Galeão, os índices de acerto mantiveram-se
abaixo do valor de 70% de acerto para a variável direção do vento, que foi estudada
neste trabalho.

4
O Aeroporto Internacional Antônio Carlos Jobim (Galeão), para o qual se
destina o presente estudo, localiza-se no Município do Rio de Janeiro, próximo da
Baía de Guanabara, estando sob influência de fenômenos meteorológicos das mais
diversas escalas, desde a passagem de sistemas frontais até a atuação local do
efeito de brisa, que determinam as principais variações no regime de ventos da
região. A experiência adquirida após anos de trabalho em um determinado local
acaba se tornando determinante para o previsor compreender o padrão típico de
comportamento de cada região, porém o estudo climatológico das variáveis
meteorológicas funciona tanto como fundamentação deste conhecimento adquirido
com o tempo quanto como auxílio aos novos profissionais que exercem a função de
previsores.
Desta forma, as estatísticas com implementação de rosas dos ventos como
ferramenta de auxílio à previsão podem representar um aumento no índice de acerto
de um centro meteorológico, além de ajudar o previsor durante o trabalho de
vigilância, por mostrar o padrão do regime de ventos esperado para cada região de
interesse, sendo útil também para evidenciar mudanças sazonais nos padrões
associados a cada estação do ano.
Portanto, o objetivo do presente estudo foi elaborar rosas dos ventos típicas
para o aeródromo do Galeão a partir de dados de METAR, separando as situações
em que houve passagem de sistemas frontais na região, e avaliar o desempenho
das mesmas como auxílio à elaboração de TAFs.

5
REFERÊNCIAS TEÓRICAS E REVISÃO DA LITERATURA
A caracterização do campo de vento é importante para o planejamento de
diversas atividades humanas. O padrão de vento predominante influencia, por
exemplo, no conforto térmico relacionado com a construção de casas e edifícios, e
ainda nas atividades poluidoras do ar.
A diferença de gradiente de pressão atmosférica gera o deslocamento do ar,
ou seja, origina os ventos. Estes, partindo de zonas de maior para as de menor
pressão, sofrem influências também do movimento de rotação da Terra, da força
centrífuga ao seu movimento, bem como da topografia e consequente atrito com a
superfície terrestre (TUBELIS & NASCIMENTO, 1984). A direção do vento é
bastante variável no tempo e no espaço, em função da situação geográfica do local,
da rugosidade da superfície, do relevo, da vegetação e da época do ano
(VENDRAMINI, 1986).
Para a Meteorologia Aeronáutica, o estudo desta variável é de elevada
importância para diversos tipos de operação, como as de pouso e decolagem. Por
atuar diretamente na sustentação aerodinâmica da aeronave, seu efeito pode ser
perigoso em certas condições de tempo. Vários acidentes e inúmeros incidentes à
tripulação e passageiros foram provocados por este invisível, porém, sempre atuante
parâmetro meteorológico. Avaliações preliminares apontam o vento como a principal
causa do acidente ocorrido no Aeroporto de Narita, Japão, as 21:50 UTC do dia 22
de março de 2009. (REDEMET).
A cidade do Rio de Janeiro sofre influência da atuação de distúrbios
meteorológicos de diversas escalas fenomenológicas como, por exemplo,
anticiclones subtropicais do atlântico sul (ASAS), frentes frias e frentes subtropicais,
ciclones extratropicais, anticiclones migratórios, Zonas de Convergência do Atlântico
Sul (ZCAS), sistemas convectivos, brisas marítimas e terrestres, brisas de vale e
montanha, circulações locais e etc.
Segundo Justi da Silva e Silva Dias (2002), a passagem de sistemas frontais
altera os padrões de vento localmente. Em seu trabalho foi feita uma climatologia
dos sistemas frontais para cada ponto de grade, a partir de dados da reanálise do
NCEP do período de 1981-1999, usando como critério de identificação apenas a

6
mudança do sinal da componente meridional do vento. Nas regiões Sul e Sudeste
do Brasil , o vento em baixos níveis tem direção de NE, devido à influência da alta
subtropical do Atlântico Sul, e então, numa situação pré-frontal, o vento é
tipicamente de noroeste, depois gira de sudoeste e de sudeste, à medida que as
frente se desloca. (Tempo e Clima no Brasil, Iracema F. A. Cavalcanti ET. AL
organizadores, 2009)
Devido à influência do Oceano Atlântico, das Baías da Guanabara e
Sepetiba, da topografia e da própria estrutura urbana as circulações de brisa
desempenham um importante papel no regime de ventos desta região. O esquema
conceitual da formação das brisas mostra que durante o dia a superfície continental
se aquece mais rapidamente do que a oceânica. O intenso aquecimento do ar
próximo à superfície continental resulta em uma região com pressões atmosféricas
relativamente mais baixas. A porção da atmosfera sobre a superfície do mar, por se
manter menos aquecida do que aquela sobre o continente, configura uma região
com pressões relativamente mais altas. Consequentemente, há a formação de um
gradiente horizontal de pressão entre o continente e o oceano e, em resposta a esse
gradiente, o ar mais frio e denso que se encontra sobre o oceano se desloca em
direção a terra. O efeito geral desta distribuição desigual das pressões é a circulação
da brisa marítima, exemplificado na Figura 1.
Fig.1: Esquema conceitual da brisa marítima (Fonte: Ahrens 1988)
Para o período da noite, ocorre justamente a situação inversa, o continente se
resfria mais rapidamente do que o oceano, já que o resfriamento radiativo é maior

7
sobre a terra do que sobre a água. Desta forma, a porção da atmosfera sobre a terra
se torna mais fria e mais densa do que aquela sobre o mar, com pressão
atmosférica relativamente mais elevada. O processo resultante é o inverso do que
ocorre durante o dia, sendo denominado de brisa terrestre, de acordo com o
mostrado na Figura 2. A mudança na direção do vento é causada pela inversão do
gradiente horizontal de temperatura.
Fig.2: Esquema conceitual da brisa terrestre (Fonte: Ahrens 1988)
O Atlas Eólico do Estado do Rio de Janeiro (2002) apresenta diversas rosas
dos ventos que representam todo o estado e caracterizam o regime de vento
predominante. Estas rosas foram feitas a partir dos resultados obtidos por
modelagem atmosférica de mesoescala resultante do sistema MesoMAP (TrueWind
Solutions, LLC). Foram utilizados dados de reanálises (NCAR) para um período de
15 anos visando a representatividade climatológica dos resultados. As rosas
relativas à zona oeste da RMRJ indicam a predominância das direções sudeste e
norte ao longo do ano (Atlas Eólico, pg25).
A rosa dos ventos é um tipo de gráfico que ilustra de forma simultânea a
distribuição de frequências para a magnitude e a direção do vento. Os registros do
METAR podem ser utilizados para elaborar tal gráfico, visando a identificação das
frequências das direções e velocidades predominantes do vento. A análise de rosas
dos ventos pode demonstrar o comportamento do regime dos ventos de uma área
específica, quando analisada a partir de dados obtidos por um período de 5 a 10
anos. (Jourdan, P., 2007) analisou o período de 2000 a 2006 para várias estações

8
meteorológicas da região metropolitana do Rio de Janeiro, visando estabelecer o
comportamento geral dos ventos em cada localidade. Esse estudo apontou que as
rosas dos ventos para o aeroporto do Galeão, localizado na Ilha do Governador,
mostram um padrão de vento distribuído em diversas direções, sendo as direções
sudeste e leste as predominantes. Os períodos da madrugada e da manhã
apresentam ventos nas mais variadas direções, onde se podem destacar as
direções norte e leste como as mais frequentes, aproximadamente 12% do total de
observações). Na parte da tarde e da noite as direções sudeste e leste são as mais
observadas, sendo que o período da tarde apresenta um padrão predominante de
sudeste bem evidente e com ventos mais intensos, até 8,5m.s -1 . Mesmo não sendo
característico desta estação o registro de muitas ocorrências de calmarias, estas são
mais frequentes durante a madrugada.
A atual forma de validar e atribuir grau de acerto às previsões TAFs
elaboradas, é o sistema PCOAMET, que se baseia na comparação desta previsão
com as observações meteorológicas à superfície (METAR e SPECI). Esta avaliação
é aplicada como indicativo da qualidade do serviço prestado pelos previsores, de
acordo com as regras vigentes na INFRAERO. Para a pontuação das variáveis
direção e velocidade do vento, a metodologia a seguir é empregada. É atribuído um
ponto para cada acerto na previsão da direção do vento, sendo admitida uma
tolerância de até 20 graus, para mais ou para menos. Para cada erro, será atribuído
zero ponto. No caso de vento calmo, será considerada certa a previsão para cada
vento calmo observado. Para os casos de vento variável, será considerada certa a
previsão para cada vento variável observado.
Será atribuído um ponto para cada acerto na previsão da velocidade do vento,
sendo admitida uma tolerância de até 5 nós para mais ou para menos. Para cada
erro, será atribuído zero ponto. No caso de vento calmo, será considerada certa a
previsão para cada vento calmo observado. (REDEMET – ICA 105-8)
A área específica de estudo é a do Aeroporto Internacional do Rio de
Janeiro/Galeão - Antônio Carlos Jobim, localizada na Ilha do Governador, município
do Rio de Janeiro - RJ, nas coordenadas 22°48’36” S e 043°15’02” W. A Figura 3
mostra uma imagem da área de estudo. O Galeão representa uma das principais
portas de entrada do Brasil e possui papel determinante nos negócios e turismo a
nível nacional e internacional, trabalhando a serviço da economia do país e

9
influenciando diretamente o seu desenvolvimento. O complexo aeroportuário conta
com a maior pista de pouso e decolagem do Brasil, com 4.000 m x 45 m, assim
como um dos maiores, mais modernos e bem equipados Terminais de Logística de
Cargas do Continente. O Galeão está ligado a mais de 32 localidades nacionais e
19 destinos internacionais. Possui dois sistemas de pistas com operações
simultâneas de pousos e decolagens, atendendo um movimento diário de 30 mil
passageiros. (Infraero, 2009).
Fig.3: Área do aeródromo do Galeão

10
MATERIAIS E MÉTODOS
Para realização do presente estudo foram coletadas mensagens METAR para
a estação SBGL do site da REDEMET (http://www.redemet.aer.mil.br/) para o
período de 2003 a 2011. Os dados foram organizados e os dias em que houve
atuação de sistema frontal na região do Rio de Janeiro no decorrer desse período,
separados em outra série de dados. Para os anos de 2003 e 2004, os meses de
novembro e dezembro encontravam-se ausentes na REDEMET e não foram
inseridos na série de dados.
As informações sobre passagem das frentes foram adquiridas a partir do
Boletim Climanálise do CPTEC, que apresenta, mensalmente, um gráfico com a
quantidade de sistemas frontais atuantes no decorrer do período, bem como os dias
em que as mesmas atingiram cada região de referência. Um exemplo deste gráfico é
mostrado a seguir, na Figura 4.
Figura 4. Sistemas Frontais que atuaram no litoral do Brasil em janeiro/2005. Fonte:
Climanálise – CPTEC – INPE
Os dados referentes ao período sem atuação de frentes frias foram então
separados por períodos do dia, para melhor representar as variações esperadas do
regime de ventos da região, em madrugada (00 às 05Z), manhã (06 às 11Z), tarde
(12 às 17Z) e noite (18 às 24Z). Os dados referentes aos dias com sistemas frontais
também foram utilizados para verificar como o vento se comporta durante esse

11
período, porém, como a entrada das frentes frias não obedece aos padrões de
horário, os gráficos não foram separados por períodos do dia e comparados com
TAFs.
Essas informações foram então trabalhadas no software WRPLOT View -
Freeware Wind Rose Plots for Meteorological Data, disponibilizado gratuitamente
para download no site http://www.weblakes.com, e desenvolvido pelo Lakes
Environmental. Foram elaboradas, desta forma, as rosas dos ventos típicas para
cada mês do ano, para situações sem frentes frias, tidas como apresentando o
“vento sinótico” esperado para a região, dividido em madrugada, manhã, tarde e
noite e uma rosa dos ventos típica para as situações de atuação de sistemas
frontais, também para cada mês do ano.
Esses resultados foram comparados com mensagens TAF elaboradas para a
região, selecionadas aleatoriamente a partir de um ano base (2005), a fim de
verificar se as rosas dos ventos foram coerentes com as previsões elaboradas, e
desta forma, avaliar a aplicabilidade dessa informação como ferramenta auxiliar à
operação.

12
ANÁLISE DOS RESULTADOS
Os resultados serão apresentados de forma a demonstrar o regime típico de
ventos para cada estação do ano, assim sendo foram escolhidos os meses de
Janeiro, Abril, Julho e Outubro para representar o Verão, Outono, Inverno e
Primavera, respectivamente.
(a)
(b)
(c)
(d)
Figura 5 – Rosas dos ventos para o mês de Janeiro, (a) madrugada, (b) manhã, (c) tarde e (d) noite.

13
O TAF selecionado para análise do mês de Janeiro, sem atuação de sistema
frontal, foi o seguinte:
05/01/2005 SBGL
0500/0524 12005KT 8000 FEW025 BECMG 0911 36005KT BECMG 1315 10010KT
BECMG 1618 14015KT TEMPO 1921 TS SCT020 FEW025CB TN25/08Z TX32/17Z
=
A partir do TAF analisado, vemos que das 00 até 09Z era esperado que o
vento estivesse com direção de 120º e 05 KT de velocidade. A rosa dos ventos para
o horário da madrugada, Figura 5 (a), válida entre os horários de 00 e 05Z,
apresentou vetor resultante da série analisada dos ventos observados com direção
de 72° e velocidade média de 4,41KT. A diferença de mais de 20º na direção entre
os dois vetores já seria considerada significativa para um erro no TAF segundo a
correção do PCOAMET. Tanto a rosa dos ventos quanto o TAF convergiram com
relação ao valor da velocidade do vento, com diferença de 0,39KT, considerada
insignificante para critérios de correção e operação aeronáutica. Já para o período
entre 05Z e 09Z e para o grupo de mudança previsto para o período entre 09 e 11Z
a rosa dos ventos para o período da manhã, Figura 5 (b), poderia ser usada como
referência. O previsor estabeleceu para o grupo de mudança um vento com 360º e
05KT, sendo que a rosa dos ventos para este horário determina um vento médio
com 26º e 3,25KT. A diferença entre os vetores continua é de 26º, ligeiramente
superior ao estipulado como máximo de 20º, configurando erro pelo sistema de
correção, porém é um valor que, operacionalmente, não determina um impacto tão
significativo. A diferença entre os valores de velocidade do vento é de apenas
1,75KT, ainda dentro da faixa de valor máximo de 5KT de diferença entre
observação e previsão para estabelecer acerto na variável, segundo o PCOAMET.
Para os horários entre 13 e 15Z e 16 e 18Z o previsor inseriu dois grupos de
mudança com ventos de 10010KT e 14015KT, respectivamente. Ao comparar-se
esses valores com os estabelecidos pela rosa dos ventos do período da tarde,
Figura 5 (c), que determina um vento médio de 72º com 12,68K, podemos dizer que
a mesma acompanhou bem o aumento de velocidade do vento prevista pelos os
dois grupos de mudança, porém apenas se aproximou da direção do primeiro grupo,
com uma diferença de 28º entre os vetores do vento. No TAF em questão há

14
previsão de outro grupo de mudança entre 19 e 21Z, com ocorrência temporária de
trovoada no aeródromo e vizinhanças, porém sem mudança no grupo de vento,
desta forma, assume-se que o válido para este horário ainda seria o do grupo de
mudança anterior, que estabelece um vento com 140º e 15KT. A rosa dos ventos
usada para comparação neste horário seria a da noite, Figura 5 (d), com vento
médio de 136º com velocidade de 9KT. A diferença de direção entre os vetores da
previsão e da rosa dos ventos é de apenas 4º, o que determinaria um acerto, e a
diferença da velocidade permaneceu dentro da tolerância máxima de 5KT exigido
pelo sistema de correção de TAFs (PCOAMET)
Ao analisarmos este TAF podemos concluir que a rosa dos ventos, apesar de
não determinar exatamente os valores estipulados pelo previsor, manteve-se
coerente com os quadrantes previstos, podendo ser considerada uma boa
ferramenta para auxiliar no estabelecimento de um quadro geral esperado, ainda
mais para um profissional recém-chegado e inexperiente com o trabalho de um CMA
para uma determinada região.

15
(a)
(b)
(c)
(d)
Figura 5 – Rosas dos ventos para o mês de Abril, (a) madrugada, (b) manhã,
(c) tarde e (d) noite.

16
O TAF selecionado para análise do mês de Abril, sem atuação de sistema
frontal, foi o seguinte:
22/04/2005 SBGL
2200/2224 10005KT 8000 BKN016 BECMG 0204 35005KT BECMG 0810 4000
DZBR BKN010 BECMG 1214 07005KT 6000 NSW BKN012 BECMG 1517 19015KT
8000 BKN016 PROB30 1824 6000 BKN012 TN22/08Z TX27/16Z=
A partir do TAF analisado, vemos que das 00 até 02Z era esperado que o
vento estivesse com direção de 100º e 05 KT de velocidade. A rosa dos ventos para
o horário da madrugada, Figura 5 (a), válida entre os horários de 00 e 05Z,
apresentou vetor resultante da série analisada dos ventos observados com direção
de 66° e velocidade média de 4,15KT. A diferença de mais de 20º na direção entre
os dois vetores já seria considerada significativa para um erro no TAF segundo a
correção do PCOAMET. Tanto a rosa dos ventos quanto o TAF convergiram com
relação ao valor da velocidade do vento, com diferença de 0,75KT, considerada
insignificante para critérios de correção e operação aeronáutica. O TAF analisado
inclui outro grupo de mudança para o período da madrugada, com vento de 350º
com 05KT, que, ao ser comparado com o vento extraído da rosa dos ventos
anteriormente citada, de 66° com 4,15KT, indica uma diferença na direção superior a
20º. Para o período da manhã, o TAF em questão apresentava um grupo de
mudança das 08 às 10Z, porém sem alterar o parâmetro direção e intensidade do
vento, portanto o mesmo deveria se manter, para o período da manhã, com os
mesmos valores referentes ao grupo de mudança anterior, de 350º com 05KT. A
rosa dos ventos para a manhã, Figura 5 (b), válida entre os horários de 06 e 11Z,
apresentou vetor resultante da série analisada dos ventos observados com direção
de 6° e velocidade média de 5,76KT. A diferença entre o previsto neste horário e a
informação extraída da rosa dos ventos correspondente aponta um valor de 16º,
considerado insignificante para as operações aeronáuticas e, desta forma, um valor
corretamente previsto. Tanto a rosa dos ventos quanto o TAF convergiram com
relação ao valor da velocidade do vento, com diferença de 0,76KT, considerada

17
insignificante para critérios de correção e operação aeronáutica. Já para o período
entre 12Z e 14Z é esperado um vento com direção de 70º e 05KT, que pode ser
comparado com o sugerido pela rosa dos ventos para o período da tarde, que indica
um vento médio de 53º de direção e 5,95KT de velocidade. A diferença entre o
previsto neste horário e a informação extraída da rosa dos ventos correspondente,
período da tarde, Figura 5 (c), aponta um valor de 17º, considerado insignificante
para as operações aeronáuticas e, desta forma, um valor corretamente previsto.
Para o período entre 15 e 17Z, foi previsto um grupo de mudança indicando
um vento de 19015KT, que, comparado com o vento médio de 53º de direção e
5,95KT de velocidade esperado para o período da tarde, Figura 5 (c), aponta para
uma diferença superior à tolerância de 20º estabelecida para efeitos de avaliação e o
vento médio também não atingiu os valores necessários para configurar acerto, que
seria uma diferença máxima de 2KT. Como não há mais nenhum grupo de mudança
incluindo novos valores de vento, deve-se assumir que até o final do período do TAF
o mesmo será de 19015KT. A rosa dos ventos para o período da noite, Figura 5 (d),
indica um valor de vento médio de 141º com 7,90KT, que, ao compararmos com o
valor previsto supera a diferença máxima tolerada pelo sistema de avaliação, porém,
pode-se perceber que a mudança de quadrante e o aumento na velocidade média,
ou seja, uma tendência de comportamento, foi bem reproduzida em ambos.
Também nessa análise, podemos concluir que a rosa dos ventos, apesar de
não determinar exatamente os valores estipulados pelo previsor, manteve-se
coerente com os quadrantes previstos, podendo ser considerada uma boa
ferramenta para auxiliar no estabelecimento de um quadro geral esperado, ainda
mais para um profissional recém-chegado e inexperiente com o trabalho de um CMA
para uma determinada região.

18
(a)
(b)
(c)
(d)
Figura 5 – Rosas dos ventos para o mês de Julho, (a) madrugada, (b) manhã, (c) tarde e (d) noite.

19
O TAF selecionado para análise do mês de Julho, sem atuação de sistema
frontal, foi o seguinte:
10/07/2005 SBGL
1000/1024 33003KT 8000 BKN015 BECMG 0810 01005KT 4000 DZ BR BECMG
1113 8000 NSW SCT020 BECMG 1416 13010KT BECMG 2224 30003KT TN15/09Z
TX23/16Z =
A partir do TAF analisado, vemos que das 00 até 08Z era esperado que o
vento estivesse com direção de 330º e 03 KT de velocidade. A rosa dos ventos para
o horário da madrugada, Figura 5 (a), válida entre os horários de 00 e 05Z,
apresentou um vento médio com direção de 48° e velocidade média de 3,79KT. A
diferença de mais de 20º na direção entre os dois vetores já seria considerada
significativa para um erro no TAF segundo a correção do PCOAMET. Tanto a rosa
dos ventos quanto o TAF convergiram com relação ao valor da velocidade do vento,
com diferença de 0,79KT, considerada insignificante para critérios de correção e
operação aeronáutica. No horário entre 06 e 08Z, o vento previsto deve ser
comparado com a rosa dos ventos do período da manhã, Figura 5 (b), que indica um
vento médio com 01º e 2,65KT que se encontra próximo do valor previsto, com uma
diferença de apenas 31º na direção e 0,35KT na velocidade média.
Das 08 às 10Z, o TAF apresenta um grupo de mudança com vento de
01005KT que, ao ser comparado com o estipulado pela rosa dos ventos do período
da manhã, Figura 5 (b), com valor de 01º com 2,65KT, apresenta uma diferença
entre as direções previstas e observadas de apenas 09º, valor considerado
insignificante tanto para efeitos de avaliação quanto para a operação aeronáutica.
Das 14 às 16Z outro grupo de mudança indica um vento previsto de 13010KT,
enquanto que a rosa dos ventos da tarde, Figura 5 (c), indica um valor médio de 34º
com 5,13KT, valores que, tanto para a direção do vento, quanto para a velocidade,
resultam em uma diferença superior à máxima tolerada pelo sistema de avaliação
PCOAMET. Das 22Z às 24Z a previsão indicou uma mudança do vento para os
valores de 30003KT, que devem ser comparados com a rosa dos ventos elaborada

20
para o período da noite, Figura 5 (d), que indicou valores médios de 128º com
6,48KT. Tanto para direção do vento, quanto para a velocidade, os valores previstos
e observados (rosa dos ventos) apresentam diferença superior à tolerância máxima
aceita pelo sistema de avaliação das previsões.
Também nessa análise, podemos concluir que a rosa dos ventos, apesar de
não determinar exatamente os valores estipulados pelo previsor, manteve-se
coerente com os quadrantes previstos, principalmente para os períodos da
madrugada e manhã, podendo ser considerada uma boa ferramenta para auxiliar no
estabelecimento de um quadro geral esperado, ainda mais para um profissional
recém-chegado e inexperiente com o trabalho de um CMA para uma determinada
região.

21
(a)
(b)
(c)
(d)
Figura 6 – Rosas dos ventos para o mês de Outubro, (a) madrugada, (b) manhã, (c) tarde e (d) noite.

22
O TAF selecionado para análise do mês de Outubro, sem atuação de sistema
frontal, foi o seguinte:
05/10/2005 SBGL
0500/0524 10008KT 8000 NSC BECMG 0507 04005KT BECMG 1416 17010KT
SCT023 TN20/08Z TX30/17Z =
A partir do TAF analisado, vemos que das 00 até 05Z era esperado que o
vento estivesse com direção de 100º e 08 KT de velocidade. A rosa dos ventos para
o horário da madrugada, Figura 5 (a), válida também entre os horários de 00 e 05Z,
apresentou vetor resultante da série analisada dos ventos observados com direção
de 106° e velocidade média de 5,33KT. A diferença de apenas 06º de direção entre
os dois vetores pode ser considerada insignificante tanto para efeitos de avaliação,
quanto para as operações aeronáuticas. Já para a velocidade média, vemos uma
diferença entre os valores de 2,67KT, que também é pouco significativa para
operações aeronáuticas.
Das 05 às 07Z o TAF apresenta um grupo de mudança de vento, passando
para 04005KT, a rosa dos ventos, por sua vez, apresenta para o período da manhã,
Figura 5 (b), um vento médio de 40º com 3,99KT. Os valores de direção do vento
previsto e estipulado pela rosa dos ventos são iguais, mostrando como essa
ferramenta poderia ser de grande valia para o previsor elaborar o TAF em questão.
A velocidade média do vento também difere de apenas 1,1KT entre a previsão e a
observação média. Esse vento perduraria por toda manhã, quando, entre 14 e 16Z,
foi inserido um grupo de mudança com passando o mesmo para 17010KT. A rosa
dos ventos para o período da tarde, Figura 5 (c), indica a ocorrência de um vento
médio de 105º com 7,6KT. Para este horário, há uma diferença de 65º de direção
entre a previsão e a observação média (rosa dos ventos), um valor
consideravelmente acima dos 20º de tolerância máxima aceita pelos critérios de
avaliação de TAF. Para a velocidade média dos ventos, a diferença de 2,4KT é
considerada insignificante tanto para as operações aeronáuticas quanto para efeito
de avaliação. Esse vento de 17010KT é previsto para até o final do período do TAF,

23
e, desta forma, para o horário entre 18 e 24Z deve ser comparada com o valor
informado pela rosa dos ventos da noite, Figura 5 (d), que indica um valor de 159º
com 9,35KT. A diferença de apenas 11º de direção entre os dois vetores pode ser
considerada insignificante tanto para efeitos de avaliação, quanto para as operações
aeronáuticas. Já para a velocidade média, vemos uma diferença entre os valores de
0,65KT, que também não é significativa.
Também nessa análise, podemos concluir que a rosa dos ventos, apesar de
não determinar exatamente os valores estipulados pelo previsor, manteve-se
coerente com os quadrantes previstos, podendo ser considerada uma boa
ferramenta para auxiliar no estabelecimento de um quadro geral esperado, ainda
mais para um profissional recém-chegado e inexperiente com o trabalho de um CMA
para uma determinada região.
Os resultados analisados no presente estudo corroboram com os obtidos por
(Jourdan, P., 2007) que mostram que nos períodos da madrugada e da manhã as
rosas dos ventos apresentam padrões de vento nas mais variadas direções, onde se
podem destacar as direções N e E como as mais frequentes. Na parte da tarde e da
noite as direções SE e E foram as mais observadas no trabalho de Jourdan, porém
no presente estudo, além dessas direções, também foram observados ventos de
quadrante NE para esses períodos. Os resultados encontrados por Jourdan também
evidenciam que o período da tarde apresenta um padrão predominante de SE bem
evidente e com ventos mais intensos, até 8,5m.s -1 . Esse resultado não foi
encontrado no presente estudo, onde a direção predominante para o período da
tarde foi de NE. As diferenças encontradas entre os resultados podem estar
associadas às metodologias empregadas em cada um. Os resultados apresentados
por Jourdan mostram rosas dos ventos anuais elaboradas sem a exclusão dos dias
com atuação de sistemas frontais, e as geradas no presente trabalho foram feitas
para cada mês, levando em conta a influência das frentes frias na alteração do
padrão do vento, e, desta forma, separando essas datas para uma análise
diferenciada.

24
(a)
(b)
(c)
(d)
Figura 7 – Rosas dos ventos para situações com atuação de sistemas frontais, para o mês de Janeiro
(a), Abril (b), Julho (c) e Outubro (d).

25
Para as situações com atuação de sistemas frontais, a análise dos TAFs se
torna inadequada, pois os gráficos gerados, representando a média diária, sem
separação por horários, não são os ideais para a comparação com uma previsão
horária, tal como o TAF. Os gráficos das rosas dos ventos ajudam, entretanto, a
analisar o comportamento variável do vento durante a atuação e passagem de
sistemas frontais. Para o mês de janeiro, observou-se que o vento médio
representativo dos dias em que houve atuação de frentes frias ficou com 20º e
5,68KT; aparentemente esse não é um valor característico de passagem de um
sistema frontal e isso pode ter ocorrido por fazer uma média agregando todos os
horários, inclusive aqueles em que o a frente ainda não se encontrava atuante,
mascarando, de certa forma, a análise. Para o mês de abril, o vento médio foi de
302º com 5,73KT. O vento de quadrante NW pode ser associado com situações préfrontais,
que devem ter ficado mais evidentes nos dias selecionados para elaboração
da rosa dos ventos. Para o mês de julho, representativo da estação de inverno, temse
um vento médio de 300º com 11,04KT, apresentando novamente o quadrante
NW como predominante, evidenciando um reflexo do comportamento pré-frontal.
Para o mês de outubro o vento médio foi de 233º com velocidade de 7,37KT,
indicando uma situação de vento com quadrante SW, típico de passagem de
sistemas frontais.

26
CONCLUSÕES
No presente trabalho foi analisado o comportamento médio das variáveis
direção e intensidade do vento, através da elaboração de rosas dos ventos típicas
para períodos do dia (madrugada, manhã, tarde e noite) separando os dias em que
houve atuação de sistemas frontais. De forma geral, pode-se concluir que o
emprego das rosas dos ventos pode ser uma boa ferramenta auxiliar ao previsor,
pois, os valores estabelecidos pelas mesmas mantiveram-se coerentes, na maior
parte das situações analisadas, com os quadrantes previstos, e, para determinadas
situações, se aproximando com considerável precisão dos valores previstos nos
TAFs analisados. O emprego dessa ferramenta no ambiente operacional é
interessante, principalmente, para um profissional recém-chegado e inexperiente
com o trabalho de um CMA de uma determinada região, além de fundamentar com
um trabalho científico e estatístico a ideia geral de comportamento da variável vento
adquirida após anos de rotina operacional, para os previsores mais experientes na
localidade em questão.
Para os períodos de atuação de sistemas frontais, os gráficos das rosas dos
ventos ajudam a analisar o comportamento variável do vento durante a atuação de
tal fenômeno, mostrando os comportamentos típicos tanto de sua aproximação,
situação pré-frontal, com ventos de quadrante NW, bem como a atuação do sistema
propriamente dito, com ventos predominantes de SW.
Desta forma, a principal questão norteadora do presente trabalho, de estudar
uma forma de melhorar o desempenho dos previsores do CMA1-GL em acompanhar
o comportamento das variáveis direção e intensidade do vento, conhecidamente as
de maior erro segundo a avaliação dos TAFs pelo PCOAMET foi respondida através
da elaboração de uma ferramenta que pode ser implementada na rotina operacional
de centros meteorológicos, como auxílio ao previsor.
Como sugestões para trabalhos futuros tem-se a extensão deste estudo para
outros aeródromos para os quais o Galeão faz Vigilância, bem como investigar se a
divisão da rosa dos ventos em mais horários pode implicar em melhores resultados
para a rotina operacional. Uma ideia que pode ser aplicada futuramente é a

27
elaboração de um método de identificação de atuação de frentes frias a partir dos
dados de METAR, sem depender de uma informação indireta elaborada pelo
CPTEC (boletim Climanálise).
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Ahrens, C. Donald, Meteorology Today: an introduction to weather, climate and
environment. 1988.
Atlas Eólico do Estado do Rio de Janeiro. Secretaria de Estado de Energia, da
Indústria Naval e do Petróleo. Elaborado por Camargo Schubert
Engenharia Eólica. 2002.
BRASIL, Comando da Aeronáutica, Departamento de Controle do Espaço Aéreo,
ICA -105-8 Métodos de Avaliação de Previsões Meteorológicas, Rio de Janeiro,
2008.
Climanálise, 2003 a 2011: Boletim de Monitoramento e Análise Climática.
Centro de previsão do Tempo e Estudos Climáticos (CPTEC/INPE), Cachoeira
Paulista-SP.
HOLTON, James R.; An Introduction to Dynamic Meteorology. Academic Press
Inc. New York. [1979]
INFRAERO: Empresa Brasileira de Infraestrutura Aeroportuária. Disponível em:
. Acessado em: 10-05-2012.
Jourdan, P., Caracterização do Regime de Ventos Próximo à Superfície na
Região Metropolitana do Rio de Janeiro, 2007.

28
REDEMET: Rede de Meteorologia do Comando da Aeronáutica. Disponível em:
. Acessado em: 11-05-2012.
Tempo e Clima no Brasil, Iracema F. A. Cavalcanti ET. AL organizadores, 2009.
TUBELIS, A.; NASCIMENTO, F. C. L. do. Meteorologia descritiva. Fundamentos e
aplicações brasileiras. São Paulo, Nobel, 1984. 374p
VENDRAMINI, E.Z. Distribuições probabilísticas de velocidades do vento para
avaliação do potencial energético eólico. Botucatu: UNESP, 1986. 110 p. Tese
(Doutorado em Agronomia). Curso de Pós-Graduação em Agronomia, Faculdade de
Ciências Agronômicas, Universidade Estadual Paulista, 1986.