Ventos e ciclones

De modo geral, vento é o fluxo de gases em grande escala. Ou seja, no espaço sideral, o vento solar é o movimento de gases e partículas carregadas emitidas pelo Sol através do espaço, por exemplo. Nesse texto, é explicado sobre o vento na atmosfera terrestre, a camada de ar que envolve o planeta.

Principais circulações globais: "baixa pressão equatorial" é a Zona de Convergência Intertropical (ZCIT) e "ventos tropicais" são os ventos alísios. Fonte

Principais circulações globais: “baixa pressão equatorial” é a Zona de Convergência Intertropical (ZCIT) e “ventos tropicais” são os ventos alísios. Fonte

O movimento do ar é gerado principalmente pela diferença de pressão. Veja o exemplo da brisa marítima, que acontece quando o vento sopra do mar para a terra:

  • de manhã, a areia, por se uma superfície sólida, aquece mais rapidamente do que a água
  • consequentemente, aquece o ar acima do solo
  • o ar quente, por ter moléculas com mais energia (velocidade), ocupa um maior volume; desse modo, o ar quente é mais leve que o ar ao redor e sobe
  • desse modo, sobre a praia formou-se uma região de baixa pressão, ou seja, a força peso que o ar exerce sobre a superfície é menor do que em suas proximidades
  • já sobre o mar, a água ainda não esquentou tanto de manhã e está mais fria, assim como o ar sobre ele
  • o ar mais frio sobre o mar é mais denso, gerando uma região de alta pressão
  • a diferença de pressão gera o vento, resultando em um movimento de ar da alta pressão para a baixa pressão (ou seja, do mar para a terra)
Brisas marítima e terrestre

Brisas marítima e terrestre

À noite acontece o inverso, o que é conhecido como brisa terrestre. Esse vento que os pescadores aproveitam no fim da madrugada para levá-los para a pesca no mar, aproveitando a brisa marítima para voltar durante o dia.

Ciclone e anticiclone

Quando uma região da Terra aquece, a pressão atmosférica nessa região diminui e o ar eleva-se. Isto cria uma diferença na pressão atmosférica, fazendo com que o ar envolvente, mais frio, se desloque da área de maior pressão (anticiclônica) para a área de menor pressão (ciclônica). Com isso, também ocorre convergência de ventos em superfície no ciclone (e divergência de ventos em altos níveis), promovendo aumento de nebulosidade. Já em um anticiclone, acontece divergência de ventos na superfície, inibindo a formação de nuvens e aquecendo o ar próximo ao solo. Esse aquecimento ocorre tanto pela insolação solar quanto pelo fato do ar aquecer quando desce, devido ao aumento da pressão atmosférica.

Note que o termo ciclone é apenas uma referência a um centro de baixa pressão, o que tende a formar nuvens e chuva. Em casos extremos, esse ciclone pode ganhar força e gerar tempestades (tropicais e extra tropicais) e até furacões. A palavra “ciclone” vem do grego “kyklon”, que significa “o que se move ao redor, que gira”, que por sua vez vem de “kyklos” (círculo).

A força do gradiente de pressão que gera os ventos devido à diferença de pressão. No entanto, como a Terra está em rotação, também existe o efeito de Coriolis: uma força fictícia que existe somente nos referenciais em movimento circular em relação a um inercial. O “vento geostrófico” é o resultado do equilíbrio entre a força de Coriolis e a força do gradiente de pressão. Existe também “vento gradiente”, que é semelhante ao vento geostrófico, mas também inclui a força centrífuga.

À medida que o ar flui a partir dos centros de altas pressões, os anticiclones tendem a girar no sentido anti-horário no hemisfério sul, enquanto que os ciclones giram no sentido horário. No hemisfério norte é o contrário.

Circulação no hemisfério norte: ciclone/baixa pressão (L) à esquerda girando no sentido anti-horário em superfície e anticiclone/alta pressão (H). Por Dennis Tasa

Circulação no hemisfério norte: ciclone/baixa pressão (L) à esquerda girando no sentido anti-horário em superfície e anticiclone/alta pressão (H). Por Dennis Tasa

Assim, em termos globais, os dois principais fatores dos padrões de vento em grande escala (a circulação atmosférica) são a diferença de temperatura entre o equador e os polos e a rotação do planeta.

As regiões montanhosas da Índia são regiões de alta pressão no inverno, sendo que as massas de ar frias (secas e frias) se dispersam para o oceano, empurrando a umidade e causando uma grande estiagem. Já no verão, o Oceano Índico torna-se uma região de alta pressão, gerando uma circulação de ar no sentido contrário e levando umidade para o continente. Isso causa muitas chuvas e enchentes na região. Todo esse fenômeno é conhecido como monções.

Ventos no Brasil

O continente sul-americano sofre influência de três grandes massas de ar, que possuem característica conforme a superfície em que se formam: a equatorial, a tropical atlântica e a polar antártica.

Durante o verão, forma-se a sudoeste do país (pantanal e sul de Mato Grosso) uma região ciclônica (Baixa do Chaco e a Baixa do Noroeste Argentino), que se contrapõe a duas áreas de anticiclones localizadas na região equatorial (Alta da Bolívia, em altos níveis) e no Atlântico Sul (em superfície). As correntes de ar procedentes destas duas áreas convergem para aquela, originando os ventos alíseos do nordeste e do sudeste.

Já no inverno, a o ciclone passa a localizar-se no Atlântico, ao norte do equador, em contraposição a duas áreas anticiclônicas localizadas no Atlântico Sul e na Argentina. Então, predominam os alíseos do sudeste, que invadem o planalto brasileiro, e os ventos frios do sul. Esses ventos podem formar frentes frias e alcançar até a Amazônia, constituindo a friagem.

Relevo

Montanhas e vales tem importante influência sobre o regime de ventos em uma região. Barlavento e sotavento são termos náuticos que se referem ao lado da embarcação de onde e para onde sopra o vento, respectivamente, mas podem ser encontrados em Meteorologia também ao falar de montanhas. O ar que vai em direção à montanha define essa região como barlavento, enquanto que o ar que desce define essa região da montanha como sotavento.

Quando o movimento do ar é forçado para cima, isso reduz a temperatura e aumenta-se a umidade relativa, podendo resultar em neblina e/ou chuva. Um vento anabático (do grego anabatos, que significa “subir”) é o nome técnico dado a um vento que transporta ar subindo a encosta de uma montanha, geralmente devido ao aquecimento da mesma pelo Sol.

Caso o ar seja forçado a descer, aumenta-se sua temperatura e reduz-se a umidade relativa do ar naquela região. Portanto, costuma-se encontrar florestas a barlavento e áreas mais áridas, como desertos, a sotavento. O vento catabático tem que seu nome vem do grego e significa “descendo colinas”, ou seja, é um vento que carrega ar que desce por uma encosta, geralmente pela ação da gravidade.

O efeito Föhn (ou Foehn) é o conjunto desses dois fenômenos: a temperatura final, na base da encosta de sotavento, é maior do que a temperatura inicial na base de barlavento, devido ao ganho de calor no processo de condensação. Também é conhecido como sombra de chuva (d inglês “rain shadow effect”) ou Chinook. O nome Foehn vem do alemão e refere-se aos ventos na região dos Alpes com essas características, enquanto que Chinook faz referência ao fenômeno na região oeste da América do Norte.

Veja mais

Mais informações e outros exemplos de grandes circulações atmosféricas podem ser vistos no blog da disciplina de Meteorologia Sinótica do IAG-USP (profª Rita Ynoue e alunos).

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