Circulação atmosférica

A Fig. 51 – Circulação Atmosférica é uma síntese esquemática genial da dinâmica verificada nas baixas camadas da atmosfera. Esta bonita figura representa o corte epistemológico entre as teorias clássicas (que são várias) e a moderna.

A figura também faz a separação entre o mundo real e o mundo fictício dos modelos. Com conceitos clássicos é absolutamente impossível transpor para modelos a realidade da dinâmica do tempo e do clima. Os modelos são uma cortina de fumo que esconde a realidade.

Foi o climatologista basco Antón Uriarte Cantolla que ofereceu a figura ao Mitos Climáticos. Baseou-se numa outra figura que aparece sistematicamente nos livros de Marcel Leroux como síntese da teoria deste climatologista francês.

De acordo com Antón, na figura salientam-se os seguintes aspectos:

- Os anticiclones móveis polares são fruto do défice térmico das regiões polares e a consequente subsidência do denso ar frio;
- Abandonam a região polar quando adquirem uma certa massa crítica e fazem-no com uma frequência aproximada de um por dia;
- Daí resultam fluxos de retorno de ar quente em superfície e em altura até às regiões polares (setas curvas a vermelho na figura) – que são responsáveis pela actual situação nos pólos, erradamente atribuída ao falacioso «global warming»;
- Nas latitudes médias os AMP diminuem de velocidade e formam as 6 aglutinações anticiclónicas (AA) das quais a dos Açores é uma delas;
- Nas latitudes tropicais os AMP debilitam-se e formam os ventos regulares – já relatados pelos navegadores portugueses –, os alísios e as monções, que também são responsáveis pela ciclogénese (Mitch, George, Wilma, Katrina, etc.).

Um AMP é essencialmente frio, em valor absoluto ou relativo. Mesmo nas regiões que atravessa por mais frias que sejam. É denso e pelicular formando um vastíssimo disco da ordem de 1500 metros de espessura quando sai dos pólos.

No entanto, esta espessura e a respectiva homogeneidade varia em função da potência, da latitude atingida e da estação do ano. É máxima no Inverno. O afastamento, que é acompanhado de uma divergência, arrasta uma diminuição da espessura.

A meteorologia e a climatologia estão recheadas de conceitos com nomes pouco usuais. A divergência está a par da convergência. Significam movimentos verticais de ascensão (convergência) e descensão (divergência). Por exemplo, nos ciclones tropicais estão presentes, simultaneamente, a convergência e a divergência.

Estes dois conceitos estão por sua vez associados à pluviogénese, tal como à ciclogénese. Por agora interessa saber que o afastamento dos AMP a partir do seu berço é acompanhado de uma divergência que faz diminuir a sua espessura.

A espessura passa do valor de 1500 metros para 1000 metros quando o AMP atinge as margens tropicais. O AMP tem uma forma aproximadamente circular com um diâmetro que atinge 2000 a 3000 quilómetros.

Um AMP transporta um volume de ar frio considerável: - dez mil biliões de metros cúbicos (segundo a nomenclatura adoptada por Portugal para os grandes números com 10 levantado a 6N; em que N = 2 para bilião).

Para se ter a noção do movimento de um AMP recorreu-se, em 1989, a uma experiência realizada por Van Heist et Flor. Injectou-se um fluido dentro de outro fluido com a mesma densidade.

Formou-se um “vórtice dipolar” com um ramo anticiclónico e um ramo ciclónico. O conjunto deslocou-se horizontalmente segundo uma linha recta sem modificação apreciável da forma original.

A estrutura do vórtice móvel é coerente e estável. Mantém-se tal qual, mesmo depois de se chocar com outro vórtice. Parece-se com a estrutura associada a um AMP (organizada pela força geostrófica resultante do gradiente de pressões e da força de Coriolis).

O AMP continua a apresentar a mesma coerência mesmo depois de percorrer milhares de quilómetros. Especialmente se o fizer por cima dos oceanos. Mas, contrariamente à experiência descrita, os AMP podem mover-se num fluido atmosférico com densidade diferente da dele.

Tirando partido da sua própria densidade, os AMP afastam os outros fluxos ou massas de ar na sua passagem. É por isso que, desde o início, os AMP são envolvidos por um campo depressionário.

Ele provoca uma depressão inicial cavada, o corredor periférico de baixas pressões d e a depressão fechada D. Segue-se a fuga (aceleração) e/ou a elevação do ar circundante. Ar quente de modo absoluto ou, simplesmente, relativo. A ascendência do ar quente arrasta uma baixa de pressão sobre a envolvente do AMP. (Fenómeno físico este que é a base da refutação da pseudo-teoria do efeito de estufa antropogénico).

Este ar quente de baixa e média altitude vai dirigir-se para os pólos. Difere do ar quente que se dirige directamente para as regiões polares vindo dos trópicos a altitudes mais elevadas, por cima dos AMP.

Enquanto este último se posiciona a altitudes intermédias sobre os pólos, o ar quente dos fluxos desviados pelos AMP situa-se a altitudes mais baixas. São estes fluxos que interferem com os mares gelados e as orlas costeiras da Gronelândia.

O vazio do corredor depressionário periférico (e da depressão fechada) depende das condições mecânicas e térmicas:

- mecânicas: o vigor da ascendência é comandado pela potência do AMP, pela sua velocidade de deslocamento e pela força geostrófica que placa o fluxo desviado sobre a face frontal do AMP;
- térmicas: a elevação é função do contraste da temperatura (i.é., da densidade) entre o AMP e o(s) fluxo(s) circundante(s) e das qualidades próprias do ar elevado, o ar quente potencialmente instável tendo naturalmente tendência a elevar-se com o reforço da energia libertada (calor latente).

A pressão é mais baixa na parte frontal do AMP (sobre a face anterior determinada pelo sentido de deslocamento), e tanto mais cavada quanto o fluxo anterior não tem outra alternativa que se elevar violentamente (barragem aerológica ou orográfica).

Na figura de Antón estão igualmente representados os equadores meteorológicos das estações invernais (DEF- Dezembro, Enero, Fevereiro) e estivais (JAS-Julho, Agosto, Setembro).

Fig. 51 - Circulação atmosférica. Fonte: Antón Uriarte Cantolla.

Campo de ventos

Viu-se anteriormente que a passagem de um ou mais anticiclones móveis polares provoca o estabelecimento de um campo de pressões. Como exemplo, foi invocado o caso da última queda de neve sobre Lisboa (Vd. Fig. 39).

Já se abordou anteriormente o afastamento do ar do substrato das trajectórias do deslocamento de um AMP mal saem do seu berço. Verificou-se que esse ar era aquecido e se dirigia para a região polar de onde partira o AMP (Vd. Fig. 49).

Vejamos agora, com mais pormenor, como a passagem de um ou mais AMP estabelece, além do campo de pressões, simultaneamente, um campo de ventos. O mesmo exemplo pode servir para analisarmos esta questão.

São especialmente importantes os fluxos de ar quente que se dirigirem para os pólos como se encontram registados na Fig. 50 – Fluxos de ar quente desviado.

A figura em questão representa um exemplo genérico do espaço Atlântico Norte. Mas aplica-se ao que aconteceu no dia 29 de Janeiro próximo passado. Na falta de uma figura real, que se procurou obter sem resultado, aquela serve para o efeito.

No dia 24 de Fevereiro de 2006, realizou-se, no Centro de Geofísica da Universidade de Évora, um Seminário intitulado «Neve em Évora – Análise Sinóptica». O editor do Mitos Climáticos foi convidado para esta importante iniciativa.

O convite partiu do Prof. Doutor João Corte Real, decano da Climatologia em Portugal. O seu prestígio ultrapassa as fronteiras do País. O Prof. Corte Real fez uma exposição aprofundada sobre o fenómeno meteorológico observado em Janeiro deste ano.

A sua comunicação foi acompanhada pela presentação de diapositivos sobre a evolução de variáveis meteorológicas (pressões, temperaturas, ventos, humidade, etc.) do dia da queda de neve em Évora, com começo às zero horas.

Começou pela projecção de uma imagem em movimento de um anticiclone móvel polar perfeitamente visível! Seguiram-se várias imagens com campos de pressões atmosféricas a várias altitudes (referidas em hectopascais) para diferentes horas.

Impressionou a apresentação de um intensíssimo fluxo de vento quente desviado em direcção ao Pólo Norte. O fenómeno era muito semelhante ao representado na Fig. 50, embora nesta figura apareça apenas o deslocamento de um AMP.

No caso de um conjunto de AMP, como aconteceu em 29 de Janeiro, também se detecta um desvio de ar quente violento entre dois AMP contíguos. Este fenómeno tem a particularidade de provocar uma ascensão com um efeito Venturi (aceleração no interior de um escoamento com constrição).

Estes fluxos de ar quente desviados pelos AMP estão representados na figura em análise por meio de linhas curvas interrompidas dirigidas para a região boreal. Vão afectar os mantos de gelo, não só os superiores mas também os dos mares e de algumas orlas costeiras.

Fig. 50 - Fluxos de ar quente desviado. Fonte: Marcel Leroux.

Dinâmica do Árctico (5)

Análises isoladas da “temperatura” podem fornecer imagens desfocadas e contraditórias da dinâmica de uma região como a do Árctico. Considere-se a Fig. 29 – Anomalias anuais da temperatura do ar superficial do Árctico (ºC).

Através dela, verifica-se que só recentemente apareceu um aumento pronunciado da “temperatura” média que tem significado físico pouco rigoroso. Desde 1920 até ao fim do Óptimo Climático Recente (1930-1960) esta medida da “temperatura” manteve-se praticamente estável.

Seguiu-se uma descida que se manteve também quase estável até 1990. Foi a partir de meados deste período (1960-1990) que se detectou uma actividade crescente e reforçada dos anticiclones polares.

No Árctico, até ao período de 1970-1980 as exportações de ar frio e as importações de ar quente mantiveram as “temperaturas” quase estáveis. A partir de 1980 a tendência de aumento da “temperatura” revela a intensificação da advecção de ar quente em direcção às áreas circundantes do Árctico.

Estamos apenas a falar de um “aquecimento” médio da periferia, de uma unidade aerológica mais alargada, onde chega o ar quente. Mas o estado do tempo pode apresentar contrastes com “temperaturas” locais a descer ou a subir.

A aceleração dos fluxos ciclónicos vindos do Sul só pode ter uma origem: - no aumento da frequência e da potência dos anticiclones móveis polares. Este fenómeno teve início com o arrefecimento do Árctico após o Óptimo Climático Recente.

O cálculo da “temperatura”, que aumentou durante o período 1980-2000, é apenas um artefacto para o uso indevido das médias. De facto, a “temperatura do Árctico” não tem significado físico no singular.

A “temperatura” não é homogénea na região. Pelo contrário, ela é bem diversificada. Daí que falar em “temperatura do Árctico” é arriscado pela heterogeneidade dessa variável climática.

O conceito de AMP concede lógica ao fenómeno descrito. O nascimento dos AMP está ligado ao défice térmico polar. A modificação da fecundidade, com um indiscutível aumento, só pode ser o resultado de um aumento deste défice.

Deste modo, no Árctico, como aliás no Antárctico, o aumento do défice térmico provoca um aumento das exportaçõe de ar frio das latitudes elevadas para as mais baixas.

A dinâmica acabada de analisar é fundamental não só para o Árctico mas também para todo o Hemisfério Norte. Ela confirma, nomeadamente, as evoluções das dimensões dos mares gelados. Em conclusão, tudo se deve às variações da energia cinética em jogo naquela região.

Se introduzirmos no raciocínio a perturbação do aumento contínuo das emissões do dióxido de carbono antropogénico a ser comparada com a evolução aos altos e baixos da “temperatura” média tiram-se conclusões patéticas.

Como se explica que as emissões deste gás tão difamado tenham crescido continuamente desde 1920 até 2000 e os acontecimentos no Árctico tenham sido tão diversos relativamente à “temperatura”?

Quem sabe explicar à luz da pseudo teoria do efeito de estufa antropogénico a evolução da Fig. 29: - primeiro um patamar de 1880 a 1920, depois um patamar superior de 1920 a 1960, seguido de um patamar inferior de 1960 a 1990?

Dinâmica do Árctico (4)

Aumentou constantemente, desde os anos 70 do século XX, o número de anticiclones móveis polares e o volume de ar frio exportado. Isso aconteceu sazonalmente. Com menos intensidade no Outono do que nas outras estações do ano.

Este aumento causou simultaneamente um maior número de ciclones e o aumento do volume de ar aquecido devolvido ao Pólo Norte. Como tal, cresceu o número de tempestades ciclónicas.

Mas, o mais importante a reter foi o acréscimo contínuo e significativo do número de anticiclones nascidos em quase todas as estações do ano. Em 2005, até em pleno Outono foi registada uma actividade incomum.

A análise dinâmica mostra que a evolução da circulação geral para um modo rápido só pode ter sido devida a um arrefecimento, especialmente, na região do Árctico - incluindo a Gronelândia - donde nascem os AMP.

Contrariamente a este raciocínio lógico, se tivesse existido aquecimento, como afirma o IPCC, ter-se-ia verificado uma diminuição da saída de ar frio. E, consequentemente, assistir-se-ia a uma diminuição das depressões e das tempestades associadas.

Esta teria sido a evolução da circulação geral para um modo lento. Mas não foi isso o que se verificou. O ar muito mais frio que saiu no Inverno transportado pelos AMP foi um sintoma da descida da temperatura na parte ocidental do Árctico, incluindo a Gronelândia.

Uma prova adicional foi dada pelas observações dos balões meteorológicos lançados nessa zona ocidental do Árctico. Kahl et al. afirmaram: «enquanto as camadas mais baixas da atmosfera arrefeceram (1), as camadas médias aqueceram (2)».

Tudo bate certo. Nas camadas baixas registaram a temperatura do ar frio intenso dos AMP. Nas camadas médias, os balões registaram as temperaturas do ar quente de retorno, por cima dos AMP. Esta é mais uma prova do acerto da teoria dos AMP.

Por outro lado, durante o Verão, devido a uma mais equilibrada distribuição dos ciclones no lado oriental da bacia do Árctico, o ar quente que vem do Sul teve tendência para desajustar a evolução da temperatura média.

Esta situação é corroborada pelos estudos de Serreze et al., datados de 1993 e 2000, e, mais recentemente, de Alexis Pommier et al., do ano 2004 (3), para o período de 1950-2000. Reforça-se a virtude da análise da situação no Árctico independentemente do «global warming».

O Árctico segue o seu caminho ditado pela Natureza. A hiperactividade dos AMP a partir da década iniciada em 1970 é, de facto, responsável pela actual situação. Esta evoluirá conforme evoluir a modo rápido da circulação geral da atmosfera.

Se este modo abrandar, voltará a uma situação próxima da que existia no início daquela década. Ainda não está determinada a causa deste reavivar dos AMP. Suspeita-se da formação, algures, de aerossóis que caminharam para os pólos.

A propósito, com início em 9 de Março passado, uma nuvem de aerossóis atravessou a China. Os satélites da NASA acompanharam o fenómeno que conduziu a um abaixamento da temperatura em certas zonas da China.

Referências (Marcel Leroux):

(1) Kahl, J. D. et al., Absence of evidence for greenhouse warming over the Arctic Ocean in the past 40 years. Nature, 131, 335-337, 1993.

(2) Kahl, J. D. et al., Fifty-year record of North Polar temperatures shows warming. EOS, 1, 5, 2000.

(3) Pommier, Alexis et al., Relationship between the Features Variations of Highs and Lows in the North Atlantic and North Atlantic Oscillation from 1950 to 2000. First International CLIVAR Science Conference, Baltimore, 2004.

(continua)

Dinâmica do Árctico (3)

Qualquer análise baseada em temperaturas médias do conjunto do Árctico e das regiões periféricas não é esclarecedora quanto à evolução térmica da região. Somente o estudo dinâmico do ar que parte e do que chega é capaz de a clarificar.

Existem estudos que sintetizados permitem identificar a dinâmica dos anticiclones (ar frio que parte) e dos ciclones (ar quente que chega) acima da latitude 65 ºN. Entre 1952 e 1989 registou-se a actividade que se expõe seguidamente.

· No Inverno, os ciclones foram mais frequentes na parte oriental do Árctico e no leste do Canadá. Estenderam-se até ao Mar de Kara. O número máximo situou-se na vizinhança da Gronelândia e no Mar da Noruega onde as depressões foram mais cavadas.

Os ciclones ocorreram também na Baía de Baffin embora com pressões menos cavadas. Foram nitidamente menos frequentes no centro do Oceano Árctico, na Sibéria e no Alasca.

Nesta estação do ano, os anticiclones mais frequentes e potentes situaram-se no Árctico ocidental, na Sibéria oriental, no nordeste do Alasca e na Gronelândia.

Serreze et al. afirmaram que «associated with the Siberian, central Arctic Ocean and Alaska/Yukon frequency maxima tend to be strongest» - Vd. “Characteristic of Arctic Synoptic Activity, 1952-1989, Meteorol. Atmos. Phys., 51, 147-164, 1993” (Refª. Marcel Leroux).

No Inverno, a situação na Ásia foi dominada pela existência de enormes aglutinações anticiclónicas (AA) de vários anticiclones móveis polares que iam a caminho da China, como aconteceu neste ano de 2006.

As temperaturas baixas dos solos favoreceram a manutenção das AA. Reconheceu-se a existência do designado anticiclone “Siberiano” ou “Sibero-Mongoliano”, semelhante ao dos “Açores”.

As enormes dimensões e elevadas pressões das AA dificultaram o encaminhamento normal dos fluxos ciclónicos para a região polar. Recorda-se que foi uma forte e extensa AA na Europa ocidental que, impedindo o ar tropical de seguir a caminho do Pólo Norte, provocou a vaga de calor do Verão de 2003.

A diferença que se notou entre Inverno e Verão residiu no número de anticiclones e ciclones. No Inverno os anticiclones, embora ligeiramente menos numerosos, foram seguramente mais potentes e mais próximos no espaço.

O fluxo de ar frio que foi expelido por intermédio dos mais vastos AMP criou depressões mais profundas com condições de formação de tempestades ciclónicas muito intensas no Inverno.

· No Verão, a dinâmica geral foi parecida com a do Inverno mas com diferenças na potência e na distribuição dos anticiclones e dos ciclones. Os AMP foram mais fracos e os ciclones foram menos cavados do que na estação anterior.

Nesta estação desapareceu o anticiclone “Siberiano”. A actividade ciclónica foi agora mais extensa e os ciclones distribuíram-se mais amplamente ao longo do Árctico (Serreze et al.).

Existiram diferenças no padrão da distribuição das áreas de alta pressão. Os anticiclones produziram-se com maior afastamento espacial entre si. O maior número deles observou-se na Gronelândia, Sibéria e o Alasca.

No Verão, o maior número de anticiclones observou-se no Mar de Beaufort e no Arquipélago Canadiano. As pressões mais elevadas encontraram-se a norte do Alasca e do Canadá.

Os AMP, essencialmente formados por ar frio, originaram-se preferencialmente no ocidente do Árctico (a norte do Canadá e a oriente da Sibéria). Os fluxos ciclónicos de retorno, de ar quente, atingiram preferencialmente o oriente do Árctico.

O Mar da Noruega e o Mar de Barents foram «common entrance zones for systems migrating into the Arctic» (Serreze et al.). Esta assimetria, entre as saídas e as entradas preferenciais, da dinâmica e do clima do Árctico é fundamental.

Tanto para o Árctico Atlântico como para o Árctico Pacífico a assimetria permite compreender a situação dos mantos de gelo e do mar gelado daquela região nas suas configurações sazonais.

Se estes aspectos essenciais não são levados em consideração tiram-se ilações erróneas quando se calculam temperaturas e pressões que não são seguramente representativas da situação real do Árctico.

Um outro aspecto importante do estudo de Serreze et al. foi a análise da evolução do número de anticiclones e ciclones sazonais ao longo dos anos. Desde logo se concluiu que no Outono, entre 1952 e 1989, o número aumentou pouco.

Já o mesmo não aconteceu no Inverno, na Primavera e no Verão em que se verificaram aumentos significativos do número, tanto dos anticiclones como dos ciclones. Faltou confrontar esses aumentos, em número, com os aumentos da potência e da depressão.

Mas o estudo não estava virado para esta importante questão. Em conclusão, os autores do estudo prestaram um avanço considerável na percepção da dinâmica do tempo e do clima do Árctico que não se pode confundir com especulações avulsas.

(continua)