domingo, 22 de março de 2009

DINÂMICA GERAL DA ATMOSFERA

Um dos temas mais complexos que permeiam os diversos campos de interesse da geografia é a Dinâmica geral da atmosfera e a sua interferência nos climas em todo o mundo. Nesse texto, pretendo apenas esclarecer alguns princípios muito básicos dessa dinâmica rica em fenômenos de compreensão difícil e explicação complexa.

Por princípios fisico-químicos, as moléculas de ar, quando aquecidas, tornam-se mais leves e descrevem trajetórias ascendentes (subida). Nos locais onde isso acontece na superfície terrestre, a pressão atmosférica torna-se baixa já que ela é o peso que as moléculas exercem sobre os corpos e esse peso diminui quando as moléculas estão aquecidas. Ao contrário, as moléculas frias, ficam mais pesadas e descrevem trajetórias descendentes, aumentando a pressão atmosférica nessas regiões.

Observe o esquema abaixo:

Com a subida das moléculas aquecidas nas áreas de baixa pressão, as moléculas mais frias das áreas de alta pressão deslocam-se para preencher o espaço criado pela subida do ar nas áreas de baixa pressão. É esse mecanismo que determina a dinâmica geral dos ventos, que sopram, portanto, das áreas de alta pressão para as áreas de baixa pressão. Os pólos apresentam pressões altíssimas devido às suas baixas temperaturas. Já as pressões mais baixas localizam-se na região mais aquecida do planeta, nas proximidades da linha do Equador.

O esquema abaixo explica a diferença de temperatura entre os Pólos e o Equador. Observe:

Nele estão representados dois feixes de luz de tamanho idêntico iluminando pontos diferentes do planeta. Por serem idênticos, a quantidade de energia enviada por cada feixe também é idêntica. No entanto, por conta da superfície arredondada da Terra, o feixe que atinge a região equatorial ilumina uma área bem menor do que aquele que ilumina a região próxima ao pólo. Assim, no Equador temos mais energia por área do que nos Pólos. Portanto, o Equador fica mais quente. E é ali que as altas temperaturas fazem as moléculas subirem iniciando uma dinâmica de ventos que está representada no esquema abaixo:

As moléculas que sobem na região equatorial abrem um espaço - um "vazio de moléculas" - na atmosfera. Então as moléculas das regiões de 30 graus de latitude norte e sul se deslocam para preencher esse espaço, gerando os ventos que conhecemos pelo nome de Ventos Alísios. Ao atingir a alta troposfera, a aproximadamente 16km de altitude, as moléculas que subiram no Equador dividem-se deslocando-se uma parte para o norte e outra parte para o sul, gerando os ventos que conhecemos pelo nome de Ventos Contra-Alísios. Ao atingir as regiões de 30 graus norte e sul, as moléculas descrevem trajetórias descendentes aumentando a pressão atmosférica nesses pontos. A chegada dos ventos contra-alísios nas zonas de 30 graus norte e sul determina a formação de uma célula de convecção de ventos: a Célula Tropical ou Célula de Hadley.

As moléculas que descem em 30 graus dividem-se ao tocar a superfície terrestre. Uma parte retorna para o Equador, na forma de ventos alísios. O choque dos ventos alísios nas proximidades do Equador forma a ZCIT (Zona de Convergência Inter-Tropical), uma zona de baixa pressão onde os ventos ascendentes carregam a umidade para a altitude possibilitando a condensação e a ocorrência de chuvas. A Zona de Convergência Inter-Tropical é marcada pelas intensas precipitações.

A outra parte dos ventos que descem em 30 graus norte e sul segue para a região de 60 graus de latitude. Nessas zonas de 60 graus, as moléculas vindas de 30 graus chocam-se contra as moléculas vindas das altas pressões dos Pólos. Esse encontro forma a Frente Polar. O choque desses ventos faz com que as moléculas subam - pois não podem ocupar o mesmo lugar no espaço - gerando ventos ascendentes, o que reduz a pressão atmosférica nas regiões de 60 graus norte e sul. Por isso, apesar da temperatura nessas áreas ser menor do que nas zonas de 30 graus, a pressão atmosférica é mais baixa.

A subida dos ventos na frente polar ocorre, como no Equador, até o "teto" da troposfera, a 16km de altitude. Nesse ponto os ventos se dividem novamente. Uma parte retorna para os Pólos onde desce, aumentando mais a pressão do local. E a outra parte retorna para as áreas de 30 graus, onde descreve trajetória de descida, somando-se aos ventos contra-alísios que vem do Equador e também chegam naquele ponto, contribuindo para as altas pressões dessa região. Dessa maneira estabelecem-se outras duas células de convecção de ventos: a Célula de Média Latitude, entre 30 e 60 graus de latitude Norte e Sul; e a Célula Polar, entre 60 e 90 graus de latitude norte e sul.

A compreensão desse modelo geral de circulação atmosférica é fundamental para entender as características dos climas. Ele explica, por exemplo, porque o Clima Equatorial, influenciado pela ZCIT, é mais úmido (ventos ascendentes) e porque a maioria dos Climas Desérticos aparece em regiões próximas a 30 graus norte e sul (ventos descendentes). Os ventos descendentes limitam a subida do vapor d'água para a alta troposfera. Desse modo não ocorre a condensação do vapor, o que dificulta a ocorrência de chuvas.

No entanto, o posicionamento desse sistema de ventos não é estático. Ele se move de acordo com as estações do ano. Quando o hemisfério norte está no verão, a ZCIT avança em direção ao norte abrindo espaço para o avanço da frente polar no hemisfério sul, que está no inverno. Nas situações de primavera/outono, a ZCIT costuma posicionar-se sobre o Equador e as frentes polares nas zonas de 60 graus. Quando o verão chega para o hemisfério sul, a ZCIT desloca-se para o sul abrindo espaço para o avanço da frente polar no hemisfério norte. É o que se vê no esquema a seguir:

É possível notar pelo próprio esquema que o deslocamento do sistema de ventos é maior para o norte do que para o sul. Isso se explica pelo fato de que o hemisfério norte possui mais superfícies continentais do que oceânicas. Como, por uma diferença de calor específico, os continentes se aquecem mais rápido do que os oceanos, o aquecimento do norte ao longo do verão atrai a ZCTI de forma mais intensa. Abandonando o seu posicionamento equatorial, a ZCIT migra para até a latitude de 10 graus norte, e todo o sistema se move nessa proporção. O verão seco do Clima Mediterrâneo (a 40 graus norte) se explica pelo deslocamento dos ventos descendentes sobre o Saara, a 30 graus norte, para o sul da Europa, a 40 graus norte.

No hemisfério sul a situação se inverte. Temos mais oceanos (massas líquidas) do que continentes. O aquecimento lento dos oceanos no verão exerce menor poder de atração do centro de baixa pressão da ZCIT. Então ela abandona sua posição equatorial e migra apenas para até a latitude de 4 graus sul, e todo o sistema se move nessa proporção.

Para concluir, cabe ressaltar que apesar da clara importância da dinâmica geral da atmosfera para a definição das características dos climas, diversos outros elementos e fatores tem capacidade de produzir efeitos relevantes sobre os diversos tipos climáticos da Terra, e nós analisaremos alguns deles aqui em outras oportunidades.

video


Assista esse vídeo com imagens interesantes sobre os climas no mundo.

REFERÊNCIAS:

AYOADE, J. O. Introdução à climatologia para os trópicos. São Paulo: Bertrand Brasil, 1983.

MAGNOLI, Demétrio. ARAÚJO, Regina. Projeto de ensino de geografia. São Paulo: Moderna, 2005.


IMAGENS:

MAGNOLI, Demétrio. ARAÚJO, Regina. Projeto de ensino de geografia. São Paulo: Moderna, 2005.

7 comentários:

Andressa Cristiane disse...

Muito boa a explicação! Parabéns!

Felipe disse...

Muito Bom , bem simples e fácil de compreender!!!!

Felipe disse...

Muito boa a explicação, simples e fácil de entender!!!

Professora Sandra - Geografia disse...

Colegas me ajudem. Nas minhas aulas sobre pressão atmosférica sempre desenho um lugar elevado (serra) e um lugar ao nível do mar e falo p/ os alunos q ao nível do mar a pressão é maior, pois mostro a coluna de pressão. Estudando mais sobre pressão atmosférica fiquei com uma dúvida como a pressão pode ser maior ao nível do mar se é mais aquecido e as moléculas tornam-se mais leves?

Diego Moreira disse...

Sandra, nesse caso devemos descnsiderar o efeito da temperatura pois a diferença de pressão é gerada pela diferença no volume de moléculas.

Além disso, a coluna de ar sobre o nível do mar, quando comparada a uma coluna sobre uma superfície a 2000 metros, por exemplo, é idêntica à que está em altitude daquele ponto pra cima. A diferença está na quantidade de moléculas daquele ponto (2000 metros) pra baixo.

Ou seja, a 2000 metros, e dali pra cima, as duas colunas serão idênticas. Dali pra baixo é que o volume de moléculas, essas sim, mais quentes, fará toda a diferença.

Qualquer outra dúvida, pode entrar em cntato comigo pelo email diegmoreirageo@gmail.com

Abraços!

Blog Moda e cia . disse...

Afinal, a pressão é inversamente proporcional a altitude ou a temperatura?
Por exemplo: de acordo com a explicação deste post, em uma área de elevada altitude, por exemplo nos pólos, a pressão é maior, correto?
Mas aqui neste vídeo http://www.youtube.com/watch?v=-dlKuMmUlpg no minuto 9:12, fala exatamente o contrário: que quanto maior a altitude, menor a pressão!
Fiquei confusa...

Diego Moreira disse...

Blog de Moda, a pressão varia de acordo com temperatura e altitude, porém de formas diferentes.

O que explicamos nesse post é que áreas muito frias como os polos (e não altas, como você entendeu) geram pressões muito elevadas.

Explicamos também que áreas muito quentes como o equador têm pressões muito baixas.

Ou seja, a pressão sofre a influência da temperatura pois esta interfere no comportamento das moléculas. Áreas frias tornam as moléculas mais pesadas, aumentando a pressão. Áreas quentes tornam as moléculas mais leves, reduzindo a pressão.

A variação de pressão com altitude também ocorre, mas seguindo outra lógica, pois é um mecanismo diferente.

O que acontece em altitude - e o vídeo que você indicou não explica - é que lá há um volume menor de moléculas exercendo pressão sobre os corpos. Os gases da atmosfera têm peso e se concentram na parte baixa. Por isso, em altitude, com menos gases, a pressão é menor. Nas áreas baixas, com mais gases, a pressão é maior.

Espero que tenha entendido. Abraços!