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Altimetria
Altura, Altitude, Nível de Voo. Para muitos de nós, isto pode parecer muito semelhante, talvez até a mesma coisa. Mas em aeronáutica, cada uma destas palavras tem um significado muito específico e, quando confundidas, a segurança de voo se coloca em risco.
 
Antes de explanar a respeito da altimetria em si, temos de conhecer o meio que nos envolve, que é também a razão pela qual existe a altimetria: a atmosfera, camada gasosa que envolve a Terra e contém vários gases. A sua composição é de cerca de 21% de oxigênio, 78% de hidrogênio e 1% de outros gases, principalmente o argônio. Estes valores são mais ou menos constantes em todo o ambiente.
Apesar da atmosfera acompanhar a Terra nos seus movimentos de translação e rotação, ela tem também o seu próprio movimento. Este movimento se dá principalmente pela diferença de temperaturas entre os pólos e os trópicos, e também entre as superfícies da terra e a água, devido às diferentes taxas de absorção e reflexão solar.
 
A atmosfera é quente junto à Terra, porque a terra e a água absorvem a radiação solar, e depois a liberam na forma de calor. Na medida em que subimos na atmosfera, até certo ponto, a temperatura diminuí. Mas não é só a temperatura que diminui.
pressão atmosférica também diminui. Vale entender melhor estes conceitos.
 
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Barômetro de Pressão
 Quanto mais alto estamos, menos atmosfera temos em cima, e por conseqüência menor pressão. A escala vertical em aviação é lida em feet (pés). 1’ (pé) corresponde a 0.3048m, ou 30,48cm. 

A pressão atmosférica diminui 1 hPa para cada 30ft e a temperatura diminui 2° para cada 1000ft. Estes valores não são ao acaso, mas também não são exatos. Como a atmosfera é algo bastante complexo, a Organização Internacional de Aviação Civil (ICAO) determinou a criação de uma tabela padrão.
 
A esta tabela, chama-se ISA (da sigla em inglês, International Standard Atmosphere), conforme a figura ao lado. Neste padrão, não existem temperaturas (T) negativas. O que existe, são temperaturas abaixo de zero.
 
A medida de temperatura absoluta, é o Kelvin (K). 0 Kelvins corresponde à 273°C abaixo de zero. Esta temperatura de 273° C abaixo de zero ou 0K é o zero absoluto, onde já não existe movimento de partículas. Portanto, K = °C + 273 ou °C = K – 273. Na tabela ISA, ao nível do mar a temperatura é de +15 °C, ou seja, 288K.
 
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Escala de Altitude x Temperatura x Pressão
 
O altímetro é o instrumento usado para medir alturas ou altitudes, geralmente em forma de um barômetro aneróide destinado a registrar alterações da pressão atmosférica que acompanham as variações de altitude. Como a pressão varia de modo constante, e de local para local, este instrumento é regulável. Este ajuste é feito manualmente pelo piloto, através da janela de Kollsman.
 
Corretamente ajustado, o piloto passa a voar com segurança. Surge então o problema: que pressão devemos inserir? A resposta para esta pergunta esta relacionada com a intenção do piloto e deve ser consoante às regras de voo no espaço sobrevoado. Antes, porém, de apresentarmos uma resposta, é necessário o conhecimento dos diversos tipos de pressão que existem, pertencentes ao “Código Q”: QFE, QNH, QFF e QNE.
 
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Elementos de um Altímetro

O QFE é a pressão num dado local. Sua definição é “a pressão da Estação (Meteorológica) ou do nível da pista”. É como pegar um barômetro nas mãos e ler a indicação do mesmo. Se tivermos uma aeronave pousada na pista e verificarmos, por exemplo, que a pressão nesse local indique 1003,2 hPa e a introduzirmos na janela de Kollsman, o altímetro passa a indicar 0ft (zero), por não existir diferença entre a pressão do local e o valor de pressão inserido no altímetro.
 
O contrário também se aplica: se a aeronave estiver num local qualquer e desejar saber a pressão, basta “zerar” o altímetro: o indicado na janela será a pressão no nível da pista. Este ajuste indicará altura ou altitude absoluta quando a aeronave estiver em voo, e é muito pouco utilizado no meio aeronáutico pela variação do relevo e pressão em quaisquer diferentes pontos.
 
O QNH é a pressão da Estação ou do nível da pista reduzido ao nível do mar segundo a variação da pressão padrão –a ISA. Em outras palavras, é o QFE reduzido até o nível do mar. Suponha que você se encontre em um aeródromo, e que a sua altitude é de 300 ft em relação ao MSL (nível médio do mar).
 
Considere que a pressão no local (QFE) é de 1009 hPa. Como foi dito antes, a pressão irá variar em 1hPa para cada 30 pés aproximadamente, no sentido vertical. Então, uma vez que o aeródromo está a 300ft de altitude, isso significa a uma variação de 10hPa. Se a cada 1hPa existe uma variação de 30ft, e estamos a 300ft acima do mar (que é a elevação do aeródromo), estamos com uma pressão 10hPa inferior à que está no nível do mar.
 
Assim, como sabemos que o QFE (pressão no local) é de 1009, sabemos que o QNH, a pressão exercida no nível de mar, será de 1019hPa. O “ajuste do altímetro” é um procedimento padrão observado nos aeródromos servidos por Torre (TWR), que informam o QNH do momento.
Quando pousada em um aeródromo, uma aeronave ajustada QNH informará em seu altímetro a própria elevação do aeródromo, e quando em voo passará a indicar a altitude, conforme o exemplo da figura.
 
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Ajustes Altimétricos
O ajuste QNH é utilizado somente para operações de pouso e decolagens no Brasil, por não existirem estações meteorológicas suficientes que informem a pressão QNH sobre as diferentes regiões sobrevoadas por uma aeronave em uma navegação.

Definições

·                     QNH (ou ajuste de altímetro) – é a pressão em determinado aeródromo. Indicada no METAR.
 
·                     QNE – pressão padrão 1013hPa ou 29,92pol.
 
 
·                     Altitude de transição – indicada nas cartas de subida e de aproximação por instrumentos. Varia em cada aeródromo brasileiro.
 
·                     Nível mínimo de espera – nível imediatamente superior ao nível de transição.
 
·                     Nível de transição – definido pelo órgão ATC, de acordo com a tabela abaixo:
 
 
 em relação aos parâmetros de distância, mas diferente na medida de variação em pés empregada, temos o QFF, utilizada apenas para as finalidades meteorológicas.
O QFF toma como referência inicial a pressão da estação ou do nível da pista, mas reduz a pressão até o nível do mar (MSL) de acordo com comportamento da atmosfera real, e não padrão (ISA).
 
Sabemos que a constante adotada pela ISA é de 30 ft para cada hPa, mas nem sempre é assim na atmosfera real, onde vários fatores poderão influenciar nesta variação.
Para a pesquisa meteorológica, esta precisão é exigida, de modo que os resultados sejam os mais exatos possíveis. No nível do mar, as pressões QFE, QNH e QFF serão iguais.
 
Todas as aeronaves que pretendam voar na mesma área, a partir de limites pré-estabelecidos, devem ter no altímetro o mesmo ajuste de pressão. Voa-se “altitude” desde a decolagem até uma referência conhecida como “Altitude de Transição”, indicada nas Cartas e Publicações Aeronáuticas.
 
Neste caso, o ajuste será QNH. Se vou sobrevoar Campinas (SBKP), vou inserir o QNH de Campinas, disponível no METAR daquele aeródromo. O mesmo acontece para qualquer outro local.
Caso o aeronauta cruze distâncias maiores, onde se perceba diferenças de pressão, a menos que se obtenha a pressão QNH do local de destino, o altímetro de bordo indicará uma elevação diferente da constante nas cartas. Isto porque o QNH no aeródromo de destino difere da pressão registrada no aeródromo de origem.
 
Mas não paramos por aqui. Imagine a seguinte situação: descolam várias aeronaves de cidade diferentes e distantes entre si. Uma (A) parte de São Paulo (QNH 1015,2 hPa, e vai voar a 24 mil pés), outra(B) de Rio de Janeiro (QNH 1003,2 hPa e vai voar a 25 mil pés), outra (C) parte de Curitiba (QNH 1025,2 hPa e vai voar a 26 mil pés) e por fim Campinas(D) (QNH 1013,2 hPa e vai voar a 27 mil pés). Cada qual com o seu QNH local.
 
Imagine, agora, que todas cruzem sobre uma referência virtual em voo, denominada “Faro”, sendo o QNH deste ponto de 1012,2 hPa.As suas altitudes indicadas terão uma diferença de 1000’ entre cada! Será que estão realmente seguros?
 
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Erros Altimétricos

Na imagem (em preto, estão as altitudes em relação ao nível do mar), estão todos voando com 1000 pés de separação indicada, mas a separação real não reflete a indicada. 

O aeronave A está voando a uma distância de 24 mil pés em relação ao QNH 1015hPa. O B está indica 25 mil pés em relação ao QNH 1003hPa. A aeronave C mantém 26 mil pés em relação ao QNH 1025hPa e D voa a 27 mil pés em relação ao QNH 1013hPa. Ou seja, os ajustes são provenientes dos seus locais de origem!
Na verdade, a separação entre o B e o C é de apenas 406’. 

Quanto maior for a diferença entre as pressões (QNH), maior será o erro. Para evitá-lo, acima de uma certa altitude  ou TA (do inglês, “Altitude de Transição”) todas as aeronaves passam a voar em relação à pressão atmosférica ao nível do mar nas condições ISA. 

Esta pressão é 1013.2 hPa, conhecido no Brasil como ajuste QNE.
Quando uma aeronave ajusta QNE, ela passa a voar em Nível de Voo ou FL (Flight Level). Assim, empregamos o ajuste QNH apenas para operações de aproximação de decolagem, e, após a TA, procederemos ao ajuste QNE.
 
Como todas as aeronaves voam em relação a esta isóbara padrão, mesmo que apresentem erros altimétricos, todos terão o mesmo erro, o que tornará o voo seguro e regulamentado. Nas aproximações, ajustaremos a Altitude QNH do aeródromo de destino e um ponto conhecido como “Nível de Transição”, momento em que deixamos de voar em nível de voo ou FL.
 
Mesmo que o órgão de tráfego aéreo nos forneça o QNH antes de passarmos este dado nível, não devemos inseri-lo antes de cruzar efetivamente o LT (ou “nível de transição”), pois iríamos começar a voar em relação ao nível do mar, ou seja, em altitude, estando ainda em nível.
 
É o caso das aeronaves B e C. O Nível de Transição está sempre acima da Altitude de Transição, e a distância física entre estes é entre 500’ a 1000’, num espaço que denominamos “Camada de Transição”. Nesta camada não se voa, apenas se cruza, e esta serve apenas para que o piloto tenha tempo para fazer o ajuste QNH para QNE e vice-versa.
 
Decolagem e subida
 
   O ajuste de altímetro (QNH) será informado às aeronaves no momento da
autorização de táxi antes da decolagem e também estará disponível no ATIS do
aeródromo, caso este o possua. O altímetro será ajustado com o QNH até passar pela
altitude de transição, indicada nas cartas do aeródromo, quando irá ajustar QNE
(1013hPa).


   Portanto, a posição vertical de uma aeronave será expressa em altitude enquanto
estiver ajustada com QNH, abaixo da altitude de transição, e como nível de voo quando
estiver ajustada com QNE, acima da altitude de transição.

Vôo em Cruzeiro
 
   Todas as aeronaves voando em cruzeiro em rota, acima da altitude de transição
do aeródromo de decolagem e mantendo pelo menos 3000 pés acima do terreno, deverá
voar usando o ajuste padrão QNE 1013hPa. A utilização de ajustes altímetro iguais,
permite que as aeronaves “surfem” as ondas de pressão. No entanto, alterações nos
ajustes altímetro durante o voo podem provocar conflitos de tráfego, como demonstrado
na figura da próxima página.

  
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Ajuste QNE – 1013,5 hPa (FL)
Conforme a imagem, a aeronave voa no FL180. Ou seja, mantém uma distância de 18 mil pés em relação à isóbara 1013,2 hPa. Como a atmosfera não é constante, e a pressão varia ao longo das regiões, não há lógica para o piloto alterar o tempo todo para o QNH dos locais sobrevoados. Poderá ocorrer ao leitor que, ao voar FL em locais montanhosos, corre-se o risco de colidir em uma montanha.
 
Tal coisa é muito difícil de acontecer, pois a TA está calculada para cada local levando-se em consideração o revelo. Ainda, TL é determinada através do QNH, como se pode verificar na tabela de Altitudes/Níveis de transição abaixo. E ao sabermos que a TL fica sempre acima da TA de 500 a 1000 pés, voe tranquilo: estaremos sempre seguros sem termos altimétricos.
 
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Fontes: Dalton Rocha e Wikipedia
 

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