domingo, 18 de outubro de 2009

Tornado de Fogo no Meteotron: Parte II

Mecanismos Físicos para a Produção de Vórtices - Experimento Meteotron

A emissão de gases quentes devido ao fogo produz uma pluma flutuante muito quente que ascende. Correntes ascendentes são mais intensas ao longo da linha central: as forças internas de flutuação produzem tubos de vórtices que são anéis circulares concêntricos com o eixo vertical.

Como mostrado na figura abaixo, a circulação resultante na periferia da pluma provoca o entranhamento (devido à ação da turbulência de pequena escala) do ar ambiente.



Desta forma, é necessário estabelecer uma relação (interação) entre a pluma e o ambiente ao redor (condições atmosféricas). As figuras abaixo mostram os três estágios da formação do vórtice devido à iteração com o ambiente ao redor.








No caso de condições atmosféricas favoráveis, especialmente a componente longitudinal do vento, pode ocorrer a formação de dois vórtices em baixos níveis, como mostrado na figura abaixo (foto tirada à sotavento) – o vórtice à esquerda do maçarico, de circulação ciclônica, tem 1 m de diâmetro e o da direita, de circulação anticiclônica, tem 1.5m de diâmetro.



A figura abaixo mostra o esquema que representa a figura acima.


Referência:
Church et al. (1980), Bull. Amer. Meteorol. Soc., 61, 682-694.


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