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Como calcular a altitude de um lugar sem fazer uma medição direta?

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Quem costuma acompanhar assuntos relacionados a formações geológicas ou aviação, já deve ter se deparado com o termo “altitude”. Esta é uma medida importantíssima e que tem grande relação com a pressão atmosférica. Mas, afinal, o que é a altitude e como calculá-la?

Antes de entender como calcular a altitude de algum lugar, é importante saber, primeiro, a diferença entre altura e altitude. Altura se refere à medida da distância entre um objeto e a superfície da Terra, enquanto altitude é a distância vertical de um objeto em relação ao nível do mar. Por exemplo, consideremos o monte Everest: a montanha mais alta do mundo tem 8.848 km de altitude, ou seja, está a mais de 8 km acima do nível do mar.

Quem passa muito tempo em lugares a altas altitudes pode sentir sintomas que vão de dor de cabeça a danos cerebrais e pulmonares (Imagem: Domínio público)

Já na astronomia, o significado da altitude muda um pouco, porque, neste caso, o termo descreve o ângulo entre o horizonte e um ponto específico no céu. Para entender melhor, imagine que você observou uma estrela que está exatamente acima da sua cabeça; nessa situação, podemos dizer que a estrela está a 90º de altitude. Por outro lado, se a estrela tiver acabado de “se pôr” ou de “nascer” ela estará bem na linha do horizonte e, portanto, essa estrela está a 0º de altitude. 

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E a altitude tem relação intrínseca com a pressão atmosférica: quanto maior a altitude, menor a pressão. Isso acontece por dois motivos, sendo que a gravidade é o primeiro deles, porque ela puxa constantemente o ar para a superfície. Além da força gravitacional, há também a densidade: conforme a altitude aumenta, a quantidade de moléculas de gás no ar diminui e, assim, esse ar “fino” exerce menor pressão do que aquela exercida pelo ar a uma altitude mais baixa. 

Por isso, pessoas que pilotam aviões ou que escalam montanhas costumam levar altímetros, dispositivos que coletam medidas da altitude a partir da pressão atmosférica e, assim, conseguem monitorar a altura ou identificar melhor onde estão. Esse instrumento foi patenteado em 1936 pelo alemão Paul Kollsman e, mesmo hoje, segue usado na aviação. 

A estrela Polaris é de grande importância para a navegação (Imagem: Reprodução/Bray Falls)

Caso você esteja se perguntando sobre como as medidas eram coletadas antes da invenção deste instrumento, saiba que o processo...

era mais complexo. No caso do Everest, por exemplo, os observadores estudavam o pico da montanha de diferentes pontos e, ao descobrir a distância entre esses pontos e o monte, eles podiam calcular o ângulo do pico aos pontos de observação. Depois, para calcular a altura real da montanha em relação ao nível do mar, aplicaram trigonometria para calcular a altura da montanha em relação ao observador. 

Como calcular altitude?

O altímetro pode ser usado em situações diversas e pode ser instalado no painel das aeronaves ou até no pulso, como num relógio. O altímetro barométrico é o tipo mais comum, e coleta as informações a partir das medidas da pressão atmosférica. No interior desses dispositivos, há uma câmara metálica selada, uma mola e um ponteiro, que indica a altitude em questão, em metros ou pés. A câmara se expande acompanhando a queda da pressão do ar, e quando essa pressão aumenta, ela se contrai  — esses movimentos distorcem a mola e, assim, movem o ponteiro. 

Vale lembrar que as leituras da altitude indicada (o nome dado à medida coletada diretamente do altímetro) do dispositivo podem ser afetadas por alguns fatores — quando há tempestades, por exemplo, a pressão atmosférica diminui. Por isso, se o altímetro não for corrigido para as mudanças na pressão, o dispositivo não vai mostrar medidas com precisão.

Altímetro analógico usado em aeronaves (Imagem: Wikimedia commons)

Existem também os altímetros que não dependem da pressão, de modo que conseguem as informações com outros recursos — o sistema GPS pode fornecer a altitude de alguma localidade a partir da triangulação dos sinais de diferentes satélites. Já os altímetros de radar e laser, usados em algumas aeronaves e naves espaciais, enviam sinais para a superfície e coletam medidas do tempo que o sinal leva para retornar. Assim, o tempo do retorno do sinal (também chamado “eco”) é traduzido na informação de elevação.

Os altímetros dos satélites conseguem combinar as medidas de altitude para produzir mapas topográficos precisos de superfícies terrestres e dos oceanos. O satélite TOPEX/Poseidon, desenvolvido pela NASA e pela agência espacial francesa CNES, coletou medidas da superfície de 95% da área dos oceanos sem gelo. O altímetro usado no satélite tinha precisão de 2 centímetros e, junto do satélite Jason-1, ajudou a mostrar o aumento do nível do mar, fornecendo evidências importantes sobre a relação entre as mudanças climáticas e o aumento dos níveis dos mares.

Fonte: National Geographic (1, 2), JSTOR, AOPA

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