Calculadora de Temperatura em Altitude

Com a calculadora de temperatura em altitude da Omni, você pode facilmente encontrar uma aproximação da temperatura 🌡 em qualquer altitude.

Você já se perguntou qual é a temperatura na altitude de voo de um avião? ✈ Ou por que a temperatura diminui com o aumento da altitude? Então, temos a ferramenta perfeita para você!

Em alguns parágrafos, responderemos a todas essas perguntas e muito mais. Também daremos a você alguns exemplos enquanto mostramos e explicamos o gráfico temperatura versus altitude.

Continue lendo para saber mais!

A maioria das pessoas acha que quanto mais alto você está na atmosfera da Terra, mais fria ela fica. Bem, elas estão certas… mais ou menos. Na realidade, a atmosfera é um sistema termodinâmico complexo que precisa de monitoramento constante por meio de informações de satélite ou radar para produzir previsões precisas.

Um dos modelos que descrevem a atmosfera da Terra é o modelo ISA, International Standard Atmosphere (Atmosfera Padrão Internacional), que utiliza a altitude geopotencial para obter a temperatura.

De acordo com esse modelo, a temperatura aumenta, diminui ou permanece constante à medida que você sobe na atmosfera. Isso é o contrário da pressão, que só diminui com a altitude e com a densidade do ar (veja nossa calculadora de pressão atmosférica em altitude e calculadora de densidade em altitude 🇺🇸 para mais detalhes). Consulte a seção intitulada “Análise do gráfico de temperatura versus altitude” para obter uma explicação completa.

Por que usar a altitude geopotencial?

A altitude geopotencial é usada em vez da altitude geométrica (distância acima de uma superfície) porque a gravidade na Terra não é exatamente a mesma em todos os lugares. Ela varia com a altura (obedecendo a lei da gravitação de Newton), latitude (devido às forças centrífugas), longitude (distribuição desigual da massa da Terra) e alguns outros parâmetros.

Por esse motivo, a altitude geopotencial é uma variável mais precisa para quantificar as propriedades de grandes massas de ar. Ela é descrita pela seguinte fórmula que considera as variações de gravidade:

onde:

• $\Phi(h)$: energia geopotencial em função de $h$; e
• $g_{0}$: aceleração gravitacional no nível médio do mar.

Como dissemos, esta calculadora é baseada no modelo ISA, mas o que o modelo realmente diz? Vamos dar uma olhada no gráfico de temperatura versus altitude:

À primeira vista, parece que a pergunta “Por que a temperatura diminui com a altitude?” não seria precisa. Como mostra o gráfico, a temperatura diminui, permanece constante ou aumenta com a altitude. Vamos analisar cada parte do gráfico para que você saiba como a altitude afeta a temperatura:

• Troposfera (0 a ∼12 km): essa é a parte mais baixa da atmosfera da Terra e é aquecida pela superfície da Terra. Portanto, à medida que você sobe, fica mais distante da superfície e a temperatura diminui em cerca de 6,5 °C por km.
  • Tropopausa (entre a troposfera e a estratosfera): nessa camada, a temperatura permanece constante em -55 °C.
• Estratosfera (∼12 a ∼51 km): nessa camada, a temperatura aumenta de 1 a 2,8 °C por km. A absorção de UV pela camada de ozônio produz esse efeito de aquecimento.
  • Estratopausa (∼48 a ∼51 km): aqui, a temperatura é novamente constante em ∼-1 °C.
• Mesosfera (∼51 a ∼86 km): esta parte da atmosfera é desafiadora para ser estudada. As aeronaves não conseguem chegar suficientemente alto e a resistência atmosférica torna os satélites inutilizáveis. Aqui, a temperatura diminui de 2 a 2,8 °C por km.
  • Mesopausa (∼86 km): o local mais frio da Terra. Aqui, as temperaturas ficam em torno de -87 °C, e podem ser tão baixas quanto -100 °C.

Se você quiser aprender a converter entre diferentes unidades de temperatura, consulte nosso conversor de temperatura 🇺🇸.

Vamos ver como podemos obter a temperatura a 11.000 m de altitude. Esta é a altitude típica de voos de aviões comerciais.

1. Primeiro, precisamos anotar a temperatura e a altitude em seu local.
   • Vamos supor que a temperatura seja de 15 °C e que você esteja a 800 m de altitude.
2. Agora, precisamos encontrar a posição de 11.000 m no gráfico de temperatura versus altitude. Como podemos ver, a altitude de 11.000 m está dentro da troposfera, onde a temperatura diminui com a altitude.
3. Subtraímos a altitude em nossa localização atual de 11.000 m:
   • 11.000 - 800 = 10.200.
4. Para encontrar a temperatura nessa camada utilizamos a relação:
   • T = 15 - 0.0065 ⋅ 10.200 = -51,3 °C.
   • Lembre-se: esse resultado é obtido para 15 °C a 800 m, não ao nível do mar.
5. Ou simplesmente insira a temperatura ao nível do mar e a diferença de altitude em nossa ferramenta, ela obterá automaticamente o resultado para você. A calculadora de temperatura em altitude tem até seu próprio gráfico!

Resumo

Até agora, na calculadora de temperatura em altitude, cobrimos o seguinte:

• Como a altitude afeta a temperatura?
• Por que a temperatura diminui com o aumento da altitude?
• Qual é a temperatura na altitude de voo de um avião?; e
• O gráfico do modelo ISA de temperatura versus altitude.

Se você ainda tiver dúvidas, consulte a seção de perguntas frequentes, onde adicionamos mais algumas respostas para entender o assunto completamente.

Para que você calcule a temperatura com a altitude:

1. Anote a temperatura atual em seu local.
2. Converta a altura (a partir da altitude atual) na qual você deseja obter a temperatura para m ou ft.
3. Multiplique esse número por:
   • 0,00650 se você estiver usando o sistema métrico; ou
   • 0,00356 se você estiver usando o sistema imperial ou o sistema usual dos EUA.
4. Subtraia o resultado da temperatura na etapa 1. Esse número é a temperatura na altitude que você escolheu.

A temperatura aumenta com a altitude até a estratosfera porque a camada de ozônio presente ali absorve a maior parte da radiação UV proveniente do Sol. Essa camada funciona como um escudo contra a radiação ultravioleta que chega na Terra.

Na troposfera, a queda de temperatura é proporcional à 6,5 °C/1.000 m multiplicado pela altitude desejada. Como essa camada é aquecida diretamente pela superfície da Terra, quanto mais alta ela se estende, mais frio fica o ar dentro da camada.

Na troposfera, a temperatura diminui com a altitude porque esta camada da atmosfera é aquecida por meio do contato direto com a superfície da Terra. Por isso, quanto mais longe você estiver do solo, mais frio fica.

A exosfera é a camada mais distante da atmosfera da Terra. Ela se estende da termosfera até 10.000 km e gradualmente se desvanece no espaço sideral. É composta principalmente de hidrogênio e hélio.

Aprox. 23 °C. A 300 m, a queda de temperatura é proporcional ao fator 6,5 °C/1000 m multiplicado pela altitude desejada, em comparação com a temperatura da superfície. Supondo que você esteja a 25 °C no nível do mar, a temperatura a 300 m seria de 23,05 °C.