SIMULAÇÕES EM LABORATÓRIO DE ESCOAMENTOS EM MEIOS ESTRATIFICADOS

INTRODUÇÃO
A investigação das características do escoamento na camada limite planetária constitui o principal foco de estudos em micrometeorologia. Esta ciência, que estuda a interação entre a superfície do planeta e a atmosfera, sempre teve como principal desafio o fato de tratar da região da atmosfera onde o escoamento tem maior nível de complexidade, associada à sua natureza turbulenta. Assim, diversas técnicas e ferramentas vêm sendo empregadas ao longo dos anos para auxiliar a compreensão da camada limite planetária.
Inicialmente, na primeira metade do século XX, boa parte da análise era feita de maneira analítica, utilizando métodos de mecânica de fluidos, como técnicas de análise dimensional aplicadas às equações básicas que controlam as variáveis meteorológicas. Neste período, se destacam os trabalhos de Reynolds, Von Karman, Taylor, Richardson, Kolmogorov, Townsend, Batchelor e Obukhov, entre outros. Alguns deles, como Taylor e Richardson, sempre mantiveram suas análises firmemente conectadas a estudos observacionais, porém naquela época eles enfrentavam sérias limitações tecnológicas para propriamente observar o escoamento turbulento. De qualquer forma, esse período foi marcado por importantes avanços, especialmente no campo teórico.
As observações em campo do escoamento turbulento só foram possíveis a partir da década de 1960, com o advento do anemômetro sônico. A partir daí, um novo salto no conhecimento micrometeorológico foi proporcionado pelos grandes experimentos de campo, entre os quais se destacam os de Wangara (Clarke et al. (1971)), Kansas (Haugen, Kaimal e Bradley (1971)), Minnessota (Kaimal et al. (1976) entre outros). Muitas relações teóricas conhecidas puderam ser comprovadas a partir deste momento. Em particular, é importante destacar que a grande complexidade do escoamento turbulento sempre fez que teorias de similaridade, com forte caráter empírico fossem amplamente utilizadas na área. Razões universais de similaridade só se