Circulação geral da atmosfera

Para compreender esta postagem em sua totalidade, recomendamos a leitura do artigo "Centros de alta e de baixa pressão". Boa leitura!

A dinâmica dos ventos globais é dotada de uma lógica interna que relaciona-se com o gradiente de pressão que, por sua vez, é resultado da variação da energia solar incidente sobre o planeta. Com o objetivo de sistematizar esta dinâmica e, consequentemente, poder compreendê-la melhor, muitos estudos na área da Climatologia e da Meteorologia foram realizados, resultando em Modelos de Circulação Geral da Atmosfera, que serão abaixo discutidos.

Modelo unicelular ideal de Hadley

Em 1735, George Hadley apresentou uma grande contribuição para a compreensão da dinâmica global dos ventos. Em seu modelo ideal, proposto em uma Terra totalmente coberta por oceanos (sem a influência da rugosidade dos continentes), sem rotação e com a energia solar distribuída igualmente entre os hemisférios, os ventos convergiriam em superfície no Equador, um grande centro de baixa pressão, seguindo em altitude para os polos, onde subsidiriam. Neste caso, os polos seriam centros de alta pressão.

Neste modelo, existe apenas uma célula térmica por hemisfério.
Assim, neste modelo ideal de Hadley, existiria uma célula térmica em cada hemisfério, de modo a transferir a energia das regiões mais aquecidas do Equador para as regiões mais frias do polo.

Este modelo, porém, desconsiderava uma série de fatores que, na circulação real da atmosfera, influem em sua dinâmica. Entre eles podemos considerar a rotação da Terra, o efeito Coriolis, a influência da topografia e as variações sazonais de energia que cada hemisfério recebe.


Modelo tricelular simplificado de Ferrel 

Em 1865, o professor secundário William Ferrel sugeriu o primeiro modelo tricelular (envolvendo três células de circulação), aperfeiçoado posteriormente por Carl-Gustav Rossby.

Neste modelo, a rotação da Terra passou a ser considerada e, com ela, o efeito Coriolis. A rotação terrestre também seria responsável pela quebra das células imaginadas por Hadley em três, como pode ser visto na figura abaixo:
Neste modelo, existem três células  por hemisfério. Por DWindrim - Own work, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=849141
1. Célula de Hadley ou Célula Tropical: os ventos convergem em superfície no Equador, ascendendo e seguindo em altitude até a latitude 30º, onde localiza-se uma região de alta pressão (latitude onde são encontrados vários desertos da Terra, como o Saara, a Atacama e o Kalahari). É a célula formadora dos ventos alísios (trade winds), que seguem o sentido sudeste-noroeste no hemisfério sul e nordeste-sudoeste no hemisfério norte.

2. Célula de Ferrel: os ventos sofrem subsidência na latitude 30º e seguem em superfície até o cinturão de baixa pressão na latitude 60º, onde novamente ascendem. Esta célula é responsável pela formação dos ventos de oeste (westerlies), que sopram de noroeste-sudeste no hemisfério sul e de sudoeste-nordeste no hemisfério norte.


3. Célula Polar: os ventos ascendem na latitude 60º e vão em altitude até os polos, onde descem e sofrem espalhamento em superfície, fechando a célula polar. Esta célula é responsável pelos ventos polares (polar easterlies), que sopram para leste nos dois hemisférios.
Células de circulação através de um outro ponto de vista.
Quando, porém, adicionamos os continentes, a dinâmica de ventos sofre alterações, por conta, além da ação do relevo, pela diferença no aquecimento entre superfície terrestre e oceano. Agora, deixamos de falar de cinturões de alta ou baixa pressão que circundam o planeta inteiro, mas sim de centros relativamente delimitados, porém sazonalmente móveis, de ação.

Centros de ação

Os centros de ação localizam-se mais ou menos nas faixas dos cinturões do Modelo de Ferrel e serão determinantes na movimentação das massas de ar. Dentre eles, o mais abrangente é conhecido como Zona de Convergência Intertropical (ZCIT), também chamado de Equador Térmico. Esta zona circunda todo o planeta, estando mais ao sul no verão do nosso hemisfério, e mais ao norte no verão do hemisfério oposto, como pode ser visto na imagem abaixo. A ZCIT, sendo uma grande zona de baixa pressão, traz chuvas e tempo turbulento para as regiões onde está momentaneamente assentada.
ZCIT (ITCZ, em inglês) nos meses de julho (faixa vermelha) e janeiro (faixa azul).
Outros centros de ação negativos são a Depressão das Aleutas, a Depressão da Islândia, e a Depressão do Mar de Weddell, todos coincidindo com a região da baixa subpolar (60º, onde convergem os ventos das células polar e de Ferrel).

Já dentre os centros de ação positivos, localizados na região da alta subtropical (30º, onde descem e dispersam ventos das células de Hadley e de Ferrel), destacam-se a Alta do Havaí, dos Açores, de Mascarenhas e as Altas Subtropicais do Atlântico Sul (ASAS) e do Pacífico Sul (ASPS).
Disposição dos centros de ação pelo globo.


Correntes de jato

Por último, ainda temos as correntes de jato, que também constituem importantes elementos na circulação global da atmosfera. As mais poderosas são a corrente de jato polar, localizada entre as células de Ferrel e Polar, e a corrente de jato subtropical, entre as células de Hadley e de Ferrel.

Correntes de jato


As correntes de jato formam-se pela combinação da rotação da Terra com o contraste de temperatura entre duas diferentes massas de ar. Por esta razão, sua formação ocorre próximo aos limites de células de circulação, onde esta diferença de temperatura é bastante evidente, como no caso do limites das células polares e de Ferrel (jato polar) e das células de Ferrel e de Hadley (jato subtropical). 

Fernando Soares
Fernando Soares

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