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Dentro de uma nuvem: guia de campo do nevoeiro para pequenos cientistas

Ferns and foxgloves in a foggy wood in the Serra da Lousã

Enunciado. O nevoeiro é uma nuvem cuja base toca o chão; os serviços meteorológicos falam de nevoeiro quando a visibilidade desce abaixo de um quilómetro. Na estrada para Coentral das Barreiras (cerca de 725 m, Serra da Lousã) entrámos em cheio numa, e os miúdos puseram as mãos de fora das janelas para lhe tocar.

A subir para Coentral das Barreiras, o nevoeiro fechou-se tanto que os miúdos anunciaram que estávamos dentro de uma nuvem. E puseram as mãos de fora das janelas do carro para lhe tocar. Este artigo verifica se tinham razão. Spoiler: tinham, e a física tem os papéis que o provam.

O nevoeiro é uma nuvem?

Sim. O nevoeiro e as nuvens são a mesma coisa: gotículas de água minúsculas suspensas no ar. A única diferença é onde estão. Quando uma nuvem chega ao chão, os meteorologistas chamam-lhe nevoeiro, e o limiar formal é uma visibilidade horizontal inferior a um quilómetro. Coentral das Barreiras fica a cerca de 725 metros na vertente sul da Serra da Lousã, por isso, quando as nuvens desceram pela serra, simplesmente entrámos numa.

O que encontraram as mãos? Água, sobretudo. Uma nuvem não se sente e deixa-nos húmidos, o que também é uma boa descrição de algumas reuniões.

Fetos e dedaleiras cor-de-rosa num bosque com nevoeiro na Serra da Lousã, com árvores a desaparecer no nevoeiro branco
Filtro passa-baixo. O nevoeiro apaga o pormenor com a distância: os fetos da frente são nítidos; as árvores do fundo, rumores.

Porque é que o nevoeiro é branco se o céu é azul?

As moléculas do ar são muito mais pequenas do que o comprimento de onda da luz visível e dispersam os comprimentos de onda curtos (azuis) muito mais do que os longos (vermelhos): a dispersão de Rayleigh cresce como 1/λ⁴. É por isso que o céu é azul. As gotículas do nevoeiro são muito maiores, comparáveis ou superiores ao comprimento de onda, e nesse regime (dispersão de Mie) todas as cores se dispersam quase por igual. Partes iguais de todas as cores dão branco. A nuvem não tem favoritos.

Porque é que tudo desaparece tão depressa no nevoeiro?

Porque o contraste decai exponencialmente com a distância. O contraste aparente de um objeto com o fundo segue C = C₀·e^(−βd), em que β é o coeficiente de extinção do ar. Koschmieder transformou isto numa regra prática para a visibilidade: V ≈ 3,9/β, a distância a que o contraste cai para 2 %, mais ou menos o limiar do olho humano. Com nevoeiro cerrado, β é grande e o mundo acaba poucos metros depois do capô.

É também por isso que, na fotografia acima, cada árvore parece uma cópia mais pálida da que está à frente. Não é um ambiente. É uma curva.

Frondes de feto desfocadas em tons cinzento-esverdeados num bosque perto de Argalo
Não é nevoeiro. Pouca profundidade de campo em Argalo: física diferente, a mesma suavidade. Uma objetiva consegue imitar uma nuvem, mas não nos molha.

Teorema: os miúdos tinham razão

Juntando os lemas: estávamos dentro de uma nuvem (o nevoeiro é uma nuvem rente ao chão), parecia branca porque as gotas tratam todas as cores por igual e a estrada desaparecia exponencialmente. As mãos de fora da janela foram uma experiência com uma amostra de dois e um resultado claríssimo: as nuvens molham. Mais sobre o lugar na demonstração de Coentral das Barreiras.

Conduzir com nevoeiro na montanha: corolários práticos

  • Médios, não máximos. O nevoeiro devolve a luz na nossa direção; mais luz significa apenas uma parede mais brilhante. Use os faróis de nevoeiro, se o carro os tiver.
  • Abrande. O decaimento exponencial não se dá bem com as distâncias de travagem.
  • Deixe os miúdos fazer a ciência. Mãos de fora só a passo de caracol e do lado contrário ao trânsito.
  • Não entre em pânico. Douglas Adams pô-lo na capa do Guia por alguma razão. O nevoeiro da Serra da Lousã costuma ir-se embora tão depressa como chega.

Da próxima vez que alguém lhe disser que anda com a cabeça nas nuvens, pergunte-lhe pelo coeficiente de extinção.

Perguntas frequentes

O nevoeiro é uma nuvem?

Sim. O nevoeiro é uma nuvem cuja base toca o chão. Os meteorologistas classificam-no como nevoeiro quando a visibilidade horizontal desce abaixo de um quilómetro.

Porque é que o nevoeiro é branco?

As gotículas do nevoeiro são grandes em comparação com o comprimento de onda da luz, por isso dispersam todas as cores quase por igual (dispersão de Mie). Quantidades iguais de todas as cores parecem brancas.

Porque é que o céu é azul e o nevoeiro branco?

As moléculas do ar são minúsculas e dispersam muito mais a luz azul do que a vermelha (dispersão de Rayleigh, proporcional a 1/λ⁴). As gotas de nevoeiro são grandes e dispersam todas as cores quase por igual.

Devo usar os máximos com nevoeiro?

Não. Use os médios e os faróis de nevoeiro. Os máximos refletem nas gotículas e reduzem ainda mais a visibilidade.

Quod erat capturandum.