O que significa Dust-Devil?



Dust-Devils são pequenos vótices de poeira, que tem um diâmetro de aproximadamente 3 a 92 metros e altura de aproximadamente 152 a 305 metros. Em inglês, também são conhecidos como dustnados, pela semelhança com os tornados e por levantarem dust (poeira).
O fenômeno dura poucos minutos e pode ter ventos de aproximadamente 96 km/h. O vídeo abaixo, bem curtinho, mostra um Dust Devil registrado em Perris Valley, na Califórnia.

Outro vídeo muito bom, com o registro do fenômeno, é este em um jogo de futebol no Chile. Destaco também esta filmagem no Texas e esta filmagem no Brasil (em que as pessoas ficaram um pouco…inebriadas).

Em português, temos outras nomenclaturas além do termo dust-devil, que foi emprestado do inglês. Alguns nomes que já li e já ouvi por aí são: redemoinho, demônio de poeira, torvelinho, rodamoinho, etc. No folclore brasileiro, redemoinhos estão associados com a presença de Saci-Pererê, que é quem normalmente a gente culpa quando não consegue encontrar as coisas.

Redemoinhos fenômeno de escala muito pequena. Em meteorologia, chamamos essa escala pequena de microescala. A Figura 1 mostra as escalas de tamanho típicas dos fenômenos meteorológicos, relacionando o tempo de duração do tamanho com sua escala horizontal:

Figura 1: Escalas de tempo (duração do fenômeno) e tamanho (tamanho do fenômeno). Essa figura foi obtida na apostila de um curso introdutório de meteorologia, ministrado aos alunos do primeiro ano do curso de Bacharelado em Meteorologia da USP.

Na Figura 1, observa-se que redemoinhos estão na escala indicada por “turbilhões e eddies”, que é a microescala. É interessante lembrar que os tornados e as trombas d’água, apesar de maiores que os redemoinhos, também pertencem a microescala. A microescala vai de fenômenos de alguns cm até fenômenos de alguns km.  Por ser tão abrangente, acaba considerando fenômenos de tamanhos tão distintos. Mas lembre-se, a Terra é enorme. De circunferência (considerando a volta em torno do Equador), ela tem uns 40.000km. Então fenômenos que vão de alguns cm de largura até alguns poucos km são realmente “a mesma coisa”, sob esse ponto de vista de tamanho. Entretanto, claro que um tornado tem um potencial destrutivo. Basta lembrarmos do tornado que ocorreu em Xanxerê-SC no final de abril/2015. E olha que ele era de categoria F1.

Redemoinhos, por outro lado, normalmente não são tão destrutivos. Os ventos podem ser fortes, como mencionei no comecinho do post. Mas na maioria das vezes, não chegam a tanto e só despertam curiosidade mesmo (vejam esse exemplo).

Outra confusão que frequentemente fazem é com relação a tornado e furacão. Escrevi um post falando da diferença entre esses fenômenos (veja aqui). E quando explico as diferenças, sempre menciono a diferença de tamanho dos fenômenos. Na figura 1 isso fica muito claro: Observem que os furacões estão entre as chamadas mesoescala e escala sinótica e são fenômenos que tem algumas centenas de km. Dessa forma, para eu conseguir ‘fotografar’ um furacão, vou ter que me afastar da Terra, ou seja, terei que fotografar a partir de uma Estação Espacial ou usar uma imagem de satélite. Já fotografar um tornado é totalmente possível. Inclusive há pessoas que dedicam-se a “caçar tormentas”. Eles acompanham a previsão do tempo e viajam para áreas sujeitas a tornados. Em um post recente, mostrei uma linda filmagem em que podemos ver um tornado e um arco-íris.

Podemos também extrair uma interessante informação da Figura 1: observem que quanto maior o fenômeno, maior a sua duração. Eu pretendo esmiuçar esse assunto em outro post, quando falarei apenas sobre escalas de tempo e tamanho na atmosfera. Agora vou continuar falando sobre dust-devils e vou tentar responder a seguinte pergunta:

Como eles se formam?

Os dust-devils se formam quando uma parcela de ar quente (terma) perto da superfície sobe rapidamente. Essa terma sobe através de uma camada de ar frio e de baixa pressão, acima dela. Quanto mais rapidamente essa terma sobe,  ela se estica verticalmente e ganha rotação. Como ela vai ficando mais esticada, a rotação vai ficando cada vez mais intensa, devido a conservação do momento angular. Conforme mais parcelas de ar quente vão subindo, mais o dust-devil é alimentado, ou seja, intensificado.  Conforme o ar quente vai subindo, ele vai resfriando e ficando mais parecido com o ar em volta. Dessa forma, a parcela de ar perde o empuxo e para de subir.

Alguns dust-devils duram um pouco mais de tempo porque conforme vão se deslocando, vão encontrando superfícies mais quentes. Por exemplo, em “redemoinhos de fogo”, que ocorrem em cima de queimadas, por exemplo.

Certas condições de aumentar a probabilidade de formação de dust-devil:

– Áreas com queimadas, regiões planas desérticas e asfalto. Essas regiões oferecem uma fonte de calor mais constante, o que aumenta a probabilidade de ocorrência do fenômeno.

– Céu claro ou com pouca nebulosidade: A superfície precisa absorver quantidades significativas de energia solar para aquecer o ar perto da superfície e criar condições dust-devil ideais.

– Vento muito fraco (ou ausência de vento) e temperaturas atmosféricas mais frescas: O fator subjacente para manter um dust-devil é a extrema diferença de temperatura entre o ar perto da superfície e o ar um pouco acima. E o vento forte desestabiliza o efeito do giro.

Cabe mencionar também que áreas com folhas secas, poeira ou areia fazem com que o dust-devil fique mais evidente, mais caracterizado.  E como podemos notar notar, o processo de formação de um dust-devil é um pouco diferente do processo se formação de um tornado. Por isso trata-se de fenômenos distintos, apesar de ambos girarem.

Redemoinhos em outros planetas

Talvez alguns leitores lembrem-se que comecei a escrever uma série sobre meteorologia em outros planetas. Na série, falo da meteorologia em mundos reais (do nosso Sistema Solar e de fora dele) e de mundos da ficção científica (como Vulcano e Qo’noS).  Só que eu deixei essa série um pouco de lado, porque foquei bastante em minha série sobre gravidez nos últimos meses. Na série sobre meteorologia alienígena, mencionei o planeta Vulcano e indiretamente acabei falando de Marte. É claro que eu PRECISO escrever um post apenas sobre Marte, porque é um planeta que visitamos com bastante frequência (usando os simpáticos rovers e as sondas) e podemos dizer que já podemos até estabelecer uma climatologia para este planeta. Enquanto não escrevo um post sobre nosso querido vizinho, preciso mencionar que redemoinhos já foram avistados por lá. Observe a animação abaixo:

800px-Marsdustdevil2

 

A imagem até lembra bastante um tumbleweed, que serve alívio cômico em diversas situações rs. Entretanto, trata-se de um dust-devil que ocorreu na Cratera Gusev, conhecida a explorada região marciana. Quem fez as imagens foi a Spirit, em 15 de Maio de 2005. Não foi a primeira vez que o fenômeno foi observado em Marte:  a sonda Viking já tinha observado o fenômeno na década de 1970.  O dust-devil da imagem durou 9min35s  e se deslocou por 1km com velocidade de 4,8m/s. Era um fenômeno pequeno: 34m de diâmetro.

Se fôssemos usar a escala de tamanho horizontal e tempo de duração do fenômeno aqui da Terra (figura 1), esse fenômeno poderia ser classificado como um dust-devil. E realmente é! Mas a gente tem que tomar cuidado, porque o tamanho dos fenômenos aqui na Terra pode ser muito diferente do tamanho do mesmo fenômeno, quando ele acontece em outros planetas!  Enquanto o raio da Terra é de cerca de 6400km, o raio de Marte é de cerca de 3400 km.

O exemplo mais dramático dessa observação é a Grande Mancha Vermelha, ciclone tropical joviano. Falei desse fenômeno também nesse post. Devemos lembrar que Júpiter tem um raio de aproximadamente 70.000km, ou seja, é um planeta muito, mas muito maior do que a Terra. A imagem abaixo (Figura 2) é bem conhecida na internet. Não consegui encontrar a autoria, mas lembro que ela circulava por aí na época das correntes por email:

Figura 2: Escala de Tamanho dos planetas do Sistema Solar.

A Figura 2 mostra os planetas o Sistema Solar em escala de tamanho. Assim fica mais fácil constatar a diferença entre o tamanho de Júpiter e o tamanho da Terra. A grande mancha vermelha tem cerca de 25.000km de diâmetro (ou seja, o tamanho de ‘duas Terras’, lado a lado) e tem uma ‘altura’ de cerca de 12.000km. Há registros deste fenômeno que datam de 400 anos. Ou seja, Galileu Galilei, com seu telescópio, provavelmente já tinha observado o fenômeno! Imaginem só um ciclone tropical (ou seja, um furacão) que já dura pelo menos 400 anos! Comparando com o que a gente tem aqui na Terra, os furacões: eles tem uma escala horizontal de algumas centenas de km, altura de no máximo 20km (que é a altura da troposfera, já ‘exagerando’) e duram cerca de 1 semana.

Daí a gente fica imaginando que um redemoinho pequeno em Júpiter é do tamanho de um furacão aqui da Terra, rs. Dessa forma, se a gente fosse fazer uma escala de tamanho x tempo para fenômenos meteorológicos jovianos, ela seria quase que incompreensível para um habitante da Terra, que fatalmente a compararia com a Figura 1.

E na ficção científica, quem brincou com essa escala de tamanhos comparando Terra e Júpiter foi Voltaire, em seu conto  Micromégas (leia resenha aqui). Recomendado =)

Fontes:

Seção Didática do site da Estação Meteorológica do IAG-USP

Apostila do curso de Introdução a Meteorologia, ministrado para os alunos do primeiro ano do Bacharelado em Meteorologia do IAG-USP

– Meteorology Today, de Donald C. Ahrens. Esse livro é a bibliografia mais utilizada nos cursos básicos de Meteorologia. É um livro muito bom, com os principais tópicos de Meteorologia Geral.

Dust Devil. Wikipedia (em inglês)

– Crédito da imagem do dust-devil marciano: NASA/JPL, com mais informações nesse link.