A Besta do Leste e o Aquecimento Global



Photo by Lance Anderson on Unsplash

A forte onda de frio dos últimos dias que se alastrou por grande parte da Europa foi bastante expressiva, uma vez que houve nevascas em cidades onde esse fenômeno não é comum.

Nevou em boa quantidade em lugares onde a neve não é um fenômeno tão frequente, como Roma, Nápoles ou as ruínas da cidade de Pompeia (também na Itália, próximas a Nápoles).  Imagens da ilha de Córsega, que é um paraíso no verão, também coberta de neve chamaram muito a atenção{x}.

Uma imagem que ficou famosa no Twitter é essa com a previsão do modelo GFS, mostrando a temperatura a 2m de altura (ou seja, temperatura próxima da superfície). A imagem refere-se ao dia 25 de fevereiro e mostra o Pólo Norte com temperaturas mais amenas  do que boa parte da Europa:

Claro que isso foi “temporário”, foi apenas enquanto a onda de frio estava acontecendo. Mas a imagem é para mostrar para vocês que o frio por lá nos últimos dias não foi brincadeira. E essa imagem também vai ilustrar boa parte do que vamos discutir nesse texto.

A imprensa usou o termo “Besta do Leste” para se referir a essa onda de frio (Beast from de East). Foi utilizado também o termo Vórtice Polar. Nesse post, vou falar um pouco das duas expressões, sobre como elas se relacionam, sobre como elas são responsáveis por essa onda de frio intenso e sua provável relação com o aquecimento global.

Vórtice Polar

Embora eu já tenha falado sobre Vórtice Polar nesse post, acredito que vale a pena explicar novamente para ficar bastante claro.

O Vórtice Polar é uma área bem grande de baixa pressão em altos níveis que está localizada em cada um dos polos do planeta. Essa área sempre existe, está sempre por lá, porém ela enfraquece no verão e fortalece no inverno. O termo “vórtice” dá realmente a ideia de rotação desse fluxo de ar, que no Pólo Sul é no sentido horário e no Pólo Norte é no sentido anti-horário. Essa diferença no sentido do giro dependendo do hemisfério é consequência da Força de Coriolis.

Podemos dizer que o Vórtice Polar mantém o ar frio “confinado” na região dos pólos e a medida que chega o inverno, uma maior porção da atmosfera fica fria e é como se esse vórtice aumentasse suas fronteiras.

Agora a gente precisa observar o nosso planeta e notar que há mais massa continental no Hemisfério Norte. Observe que quando a gente olha para as zonas temperadas do planeta Terra (veja figura abaixo) temos uma maior área continental no Hemisfério Norte do que no Hemisfério Sul.

Figura 1 – As Zonas Térmicas do Planeta, com destaque aqui para o nosso caso nas Zonas Temperadas (Norte e Sul), em azul. Fonte: Brasil Escola {x}

E essa constatação faz toda a diferença: quando o vórtice polar se expande no inverno do Hemisfério Norte, ele impacta uma área continental muito maior do que quando o vórtice polar se expande no inverno do Hemisfério Sul.

E muitas vezes durante o inverno do Hemisfério Norte, o vórtice polar expande e acaba mandando ar frio na direção sul com a corrente de jato (jet stream). Isso ocorre com certa frequência no inverno e sempre está associado com ondas de frio bem intensas. De acordo  com a NOAA, nos EUA as ondas de frio mais notáveis foram as dos anos de 1977, 1982, 1985, 1989 e 2014 {x}.

A população não deve se alarmar quando ouve o termo vórtice polar nos noticiários. O que a NOAA recomenda é que a população esteja preparada para temperaturas mais baixas: roupas adequadas, aquecimento residencial, kits de emergência, etc {x}.

Apesar de fazer frio em algumas localidades brasileiras no inverno, a neve por aqui é um fenômeno raro (cada vez mais raro) e os acumulados são bem poucos. A neve aqui no Brasil está relacionada com a intrusão de ar polar, porém ela tem mais chances de acontecer quando esse ar polar chega até o sul do Brasil (através de uma frente fria) no período de inverno e chega até a Serra Gaúcha e Serra Catarinense, onde a altitude elevada possibilita temperaturas ainda mais baixas.

Entretanto, localidades do norte de Portugal podem ter acumulados expressivos de neve. Nessa onda de frio recente, várias localidades portuguesas tiveram temperaturas baixas e neve. Como tenho leitores portugueses (e brasileiros moradores de outros países também), deixo aqui a menção.

Nevascas causam muitos transtornos e as localidades que costumam ter nevascas durante o inverno já tem um preparo de infra-estrutura para isso. Se você é um dos meus leitores brasileiros que vive em países onde costuma nevar no inverno, certamente sabe disso.

É importante ressaltar que o Vórtice Polar segue os padrões ondulatórios da Correte de Jato e o ar frio vai se deslocando de leste para oeste.

Figura 2 – Meandros do fluxo de jato do Hemisfério Norte se desenvolvendo (a, b) e, finalmente, destacando uma “gota” de ar frio (c) e a cor laranja representa as massas mais quentes de ar e a cor rosa representa a corrente de jato. A parte em azul representa a área onde está o vórtice polar. Imagem de Wikimedia Commons

Observem na figura acima que essa onda vai se deslocando de leste para oeste, levando “meandros”, “gotas” ou “bolhas” de ar frio. Devido a orientação desse deslocamento,  o termo Beast from the East (besta do leste) é às vezes usado como apelido para essas ondas de frio. A imprensa britânica sempre ressalta que os ventos frios originários da Sibéria vão atingir o continente europeu (ou seja, um deslocamento de leste para oeste das massas de ar) e eu sempre fico pensando se o termo “besta do leste” não tem alguma relação com a Guerra Fria. Procurei por referências sobre a origem desse termo (meus leitores sabem que tenho curiosidade com essas coisas), mas não encontrei. Fato é que o termo “beast from the east” também é fácil de decorar, por se tratar de uma rima, o que é bem típico de ditados e frases populares.

E o aquecimento global?

Em primeiro lugar, é importante deixar claro que essa onda de frio não é uma “prova” ou evidência contra o aquecimento global. Falei sobre esse assunto nesse post. Ocorre que muita gente confunde os termos tempo e clima. O tempo (contexto meteorológico) se refere a algo que acontece em curta escala de tempo, como ao longo de algumas horas até alguns dias, por exemplo. Uma tempestade de verão (que dura normalmente pouco mais de uma hora) ou uma onda de frio (que dura alguns dias) entra nesse contexto de tempo, porque é algo passageiro.

Quando a gente fala de clima, a gente fala de médias. Estamos falando de padrões médios na atmosfera e a gente só consegue uma informação sobre o clima de uma localidade observando a atmosfera sistematicamente ao longo de vários anos (a Organização Meteorológica Mundial fala em pelo menos 30 anos).

Lá no TEOLABCAST nós falamos sobre as definições de tempo e clima e também falamos sobre essas ondas de frio serem usadas erroneamente como exemplos contrários do aquecimento global.

E por falar em padrões médios na atmosfera, em um post recente da série sobre o ENIAC (episódio 4), falei sobre o trabalho de Norman Philips que fez uma simulação da atmosfera para o período de 1 mês e encontrou alguns padrões climáticos nela (as células de Hadley, Ferrel e Polar). Na simulação, Philips também viu padrões “transientes” da atmosfera, que são esses fenômenos de curta duração. Esse trabalho é fascinante, porque deve ter sido a primeira vez que essas padrões de circulação geral da atmosfera foram ‘vistos’ em uma simulação, mostrando que o modelo conseguia simular bem esses padrões.

Bom, eu acredito que essa questão do tempo x clima ficou bem clara. Agora vamos falar sobre como o aquecimento global pode de alguma forma estar influenciando o comportamento dos vórtices polares. Eu mencionei esse fato rapidamente nesse post e destaco o trecho em questão abaixo:

Há algumas evidências, principalmente para o Hemisfério Norte, de que a mudança climática está amplificando essas ondas e isso pode estar associado com frios mais extremos e eventos mais extremos de calor e seca. Os cientistas tem chamado isso de Arctic Amplification ou Polar Amplification. {x}

Vários fatores podem contribuir com a amplificação polar. Mudanças na cobertura de nuvens, aumento na quantidade de vapor d’água atmosférico, mais transporte de calor de latitudes mais baixas e a redução do gelo polar podem ser alguns desses fatores {x}.

A amplificação polar é o fenômeno de que qualquer alteração no balanço de radiação líquido (por exemplo, intensificação do efeito estufa) tende a produzir uma maior mudança de temperatura próxima aos pólos do que a média planetária. Em um planeta com uma atmosfera que pode restringir a radiação de ondas longas para o espaço (ou seja, um planeta com efeito estufa como a Terra ou Vênus), as temperaturas da superfície serão maiores do que um cálculo de temperatura de equilíbrio planetário simples poderia prever {x} {x}. Assim, onde a atmosfera ou um oceano extenso for capaz de transportar calor em direção aos pólos, os pólos serão mais quentes e as regiões equatoriais serão mais frias do que os balanços líquidos locais da radiação poderiam prever.

Como mencionei Vênus no parágrafo anterior, acho que vale a pena falar desse caso extremo de efeito estufa. O efeito estufa por lá é tão intenso que os polos aqueceram-se suficientemente a ponto de que a temperatura da superfície de Vênus pouco varia entre equador e pólos (quase a mesma temperatura média em todo o planeta) {x}.

Em Vênus, quase não há variação de temperatura entre dia e noite (amplitude térmica) pela mesma razão. Na verdade, o que mais causa variação de temperatura em Vênus é a topografia {x}.

O efeito estufa na Terra é menor do que em Vênus e a atmosfera e a grande quantidade de oceanos que temos possibilitam um eficiente transporte de calor na direção dos polos. No entanto, o aquecimento global pode estar causando a amplificação polar  e isso pode estar causando  efeitos no padrão  do vórtice polar {x}{x}.

Ainda estou estudando mais sobre a atmosfera venusiana e esse texto fala de evidências de que os pólos de Vênus podem ser mais frios do que se pensava. Ou seja, estou com muitas dúvidas ainda! Como a atmosfera de Vênus não é o assunto principal desse post, podemos continuar.

É o gradiente de temperatura na superfície é o que faz com que tenhamos ventos em altos níveis {x}. Com menor gradiente de temperatura, teremos então ventos em altos níveis enfraquecidos. E por ventos em altos níveis, eu me refiro a corrente de jato. Com o enfraquecimento desses ventos, a corrente de jato tende a criar mais “meandros” (como na Figura 2c indicada anteriormente no texto). Os meandros seriam cavados e cristas mais pronunciadas e quando isso acontece, o resultado é o colapso da coluna do nível superior de ar mantido no alto pelos ventos do vórtice. Quando o ar colapsa, ele se comprime, fazendo com que a estratosfera se aqueça. Esse ar mais quente descendo então pode agir como uma espécie de cunha, ‘dividindo’ o vórtice polar. Repare que essa divisão parece bem clara na imagem do tweet do Robert Rohde que mencionei no começo do texto.

A divisão, em seguida, tende a fazer com que ar polar seja “puxado” para mais ao sul (no caso estamos falando de Hemisfério Norte) e assim leva ar frio do Pólo Norte para localidades mais ao sul e possivelmente é o que fez com que algumas localidades europeias ficassem mais frias que o próprio Pólo Norte no começo dessa semana. Claro, é um efeito temporário: com a primavera  do Hemisfério Norte se aproximando, o vórtice polar vai ficar menor e mais “confinado” no Pólo Norte na medida que o Hemisfério Norte vai esquentando.

É importante dizer que os eventos de colapso do Vórtice Polar ocorreram no passado. A questão é que atualmente a mudança climática causada pelo homem pode aumentar a ocorrência de eventos como esse.

É um assunto relativamente ‘novo’ na Meteorologia, tanto que eu nem estudei esses detalhes sobre vórtice polar na minha graduação. Se alguém quiser fazer alguma correção ou acrescentar mais alguma informação, fiquem a vontade. Participem através dos comentários.

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Bibliografia (além dos links mencionados ao longo do texto)