Ventos: Fundamentos Básicos e Dinâmica

Cód.: FIS16128O

3 ECTS

Duração: 4 semanas/78 horas

Área Científica: Física

Língua(s) de lecionação: Português

Língua(s) de apoio tutorial: Português

Objetivos de Desenvolvimento Sustentável

4. Educação de qualidade - Assegurar a educação inclusiva, e equitativa e de qualidade, e promover oportunidades de aprendizagem ao longo da vida para todos.

8. Trabalho digno e crescimento económico - Promover o crescimento económico sustentado, inclusivo e sustentável, emprego pleno e produtivo, e trabalho decente para todos.

9. Indústria, inovação e infraestruturas - Construir infraestrutura resiliente, promover a industrialização inclusiva e sustentável, e fomentar a inovação.

13. Ação climática - Tomar medidas urgentes para combater a mudança climática e seus impactos (*).

14. Proteger a vida marinha - Conservação e uso sustentável dos oceanos, dos mares, e dos recursos marinhos para o desenvolvimento sustentável.

Objetivos de Aprendizagem

O curso tem como objetivo capacitar os estudantes a reconhecer e interpretar os principais sistemas de circulação atmosférica, desde escalas planetárias até locais com ênfase nos impactos sobre a operação de aeronaves durante as fases críticas de voo, como descolagem e aterragem. Avaliar o papel dos ventos em diferentes camadas da atmosfera relacionando essas dinâmicas às condições de voo seguro e confortável. Adquirir conhecimentos sobre fenômenos meteorológicos associados aos ventos, como brisas marítimas, ventos descendentes (downbursts), jatos de altitude, ondas orográficas e ventos de montanha. Compreender os efeitos das alterações climáticas sobre os padrões de vento e suas implicações para a segurança e eficiência do transporte aéreo. Desenvolver competências transversais como trabalho em equipa, comunicação científica e resolução de problemas complexos.

Conteúdos Programáticos

1. Fundamentos da dinâmica atmosférica: pressão, temperatura, densidade e forças atuantes no movimento do ar.
2. Formação e características dos ventos: escalas temporal e espacial, efeito Coriolis e gradientes de pressão.
3. Circulação atmosférica geral e ventos predominantes: alísios, contra-alísios, jato polar e jato subtropical.
4. Ventos locais: brisas marítimas e terrestres, ventos de encosta, vales e montanhas.
5. Jatos de baixos níveis e ventos de altitude: impacto na navegação aérea.
6. Fenômenos perigosos associados aos ventos: wind shear, microbursts e turbulência em céu claro.
7. Introdução às mudanças climáticas e impactos nos padrões de vento.
8. Análise e interpretação básica de dados meteorológicos e climáticos para aplicações aeronáuticas.
9. Estudos de caso e discussão em grupo sobre eventos extremos e segurança operacional.
7. Introdução às mudanças climáticas e impactos nos padrões de vento.

Métodos de Ensino

Os conteúdos serão apresentados em aulas teóricas, realizadas em formatos presencial a síncrono, através de exposições dialogadas e do uso de recursos multimédia (projeções, vídeos e simulações), complementadas pela aplicação de questionários de verificação da aprendizagem, com o objetivo de promover o envolvimento dos estudantes.
Nas aulas práticas, organizadas em momentos presenciais e assíncronos, os estudantes utilizarão plataformas e ferramentas digitais interativas com acesso a dados meteorológicos reais e simulações atmosféricas, permitindo a análise de eventos relevantes para a aviação. Por exemplo, será proposta uma situação em que os estudantes devem investigar as causas de uma turbulência registada durante um voo sobre região específica. Para isso, aprenderão a aceder à plataforma do CAMS (Copernicus Atmosphere Monitoring Service), através do portal https://atmosphere.copernicus.eu, onde poderão consultar mapas e séries temporais de vento, jactos de altitude, sistema de baixa pressão, ou outros fenómenos que afetam as condições de voo. Serão também promovidas atividades em grupo e discussões orientadas, com vista a estimular o pensamento crítico, a aplicação prática dos conceitos e o desenvolvimento de competências colaborativas.
A integração entre teoria e prática visa assegurar uma aprendizagem significativa e aplicável ao contexto aeronáutico.

Avaliação

Este curso será avaliado com base num teste, a ser realizado no final do curso, e num trabalho desenvolvido pelos alunos sobre um tema à escolha relacionado com conteúdos do curso.
A nota final do curso corresponderá a 70% da nota do trabalho e 30% da nota do teste teórico, com a condição de que nenhuma das duas notas seja inferior a 8 valores.

Bibliografia

1. Wallace, J. M., & Hobbs, P. V. (2006). Atmospheric Science: An Introductory Survey. 2nd Edition. Elsevier.
2. Federal Aviation Administration (FAA). (2016). Aviation Weather (AC 00-6B).
3. Stull, R. B. (2000). Meteorology for Scientists and Engineers. Brooks/Cole.
4. Ahrens, C. D. (2012). Essentials of Meteorology: An Invitation to the Atmosphere. 7th Edition.
5. Calvin, K. et al. IPCC, 2023: Climate Change 2023: Synthesis Report. Contribution of Working Groups I, II and III to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Core Writing Team, H. Lee and J. Romero (Eds.)]. IPCC, Geneva, Switzerland. https://www.ipcc.ch/report/ar6/syr/ (2023). https://doi.org/10.59327/IPCC/AR6-9789291691647.
6. Ponte, A. (2007). Meteorologia e Navegação Aérea. Edição do Autor.