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Área educativa - Ciclone Tropical

A uma latitude de 10º, ou superior, é possível a existência de movimentos de rotação que, no Hemisfério Norte, têm sentido contrário ao dos ponteiros do relógio. Se estes movimentos forem organizados e persistentes, tendem a originar a formação de regiões de baixas pressões (depressões), caracterizadas pela presença de nuvens de grande desenvolvimento vertical (como os cumulonimbos). Em alguns casos evoluem para ciclones tropicais - sistemas de baixas pressões, que se formam na região tropical, em geral entre os 10º e 30º de latitude – os quais podem originar trovoadas e precipitação forte. Os ciclones tropicais são designados, consoante a área geográfica de ocorrência, por:

 -  furacões (hurricanes) no Oceano Atlântico Norte - Golfo do México, Caraíbas e na região Leste dos Estados Unidos;   -  tufão no Oceano Pacífico Norte, na região Oeste dos Estados Unidos, Japão e China. Nas Filipinas são apelidados por baguios;   -  ciclone tropical severo na região sudoeste do Oceano Pacífico, Austrália, Nova Zelândia, Indonésia, etc.;   -  tempestade ciclónica severa na região norte do Oceano Índico, Índia, Bangladesh, Paquistão, etc.;   -  ciclone tropical na região sudoeste do Oceano Índico, Madagáscar, Moçambique, Quénia, etc.

As condições atmosféricas e oceânicas favoráveis à formação dos ciclones tropicais e seu desenvolvimento são:  -  a existência de uma perturbação tropical inserida numa onda de leste (ou seja, uma formação nebulosa já com alguma convecção organizada);  -  a permanência da perturbação durante um intervalo de tempo suficientemente extenso sobre superfícies oceânicas quentes (onde a temperatura da superfície da água do mar for igual ou superior a 26,5ºC numa camada de, pelo menos, 50 metros de profundidade);  -  um elevado conteúdo de humidade em níveis baixos da troposfera;  -  a existência de vento com intensidade fraca e baixo ”wind-shear” (variação do vento em intensidade e/ou direção com a altitude) nos níveis médios e altos da troposfera – Figura A.

formacao ciclone
Figura A – Esquema das condições atmosféricas e oceânicas para a formação inicial de um ciclone tropical. (Retirado de “Hurricane Basics”- NOAA – National Oceanic and Atmospheric Administration, www.nhc.noaa.gov)

As águas quentes da superfície do oceano constituem a principal fonte de energia dos ciclones tropicais. O vento associado ao sistema de baixas pressões à superfície favorece a sua evaporação, libertando-se energia, sob a forma de calor latente. A subida de ar quente e húmido, e consequente condensação, reforça a libertação de calor e contribui para o aumento de energia associado à massa nebulosa. Como consequência, esta vai-se desenvolvendo e organizando em células convectivas de grande dimensão, cujos topos se vão elevando na atmosfera. A existência de ventos fracos nos níveis médios e altos da troposfera (”wind-shear” baixo ou nulo) favorece o desenvolvimento e intensificação da tempestade.

Os ciclones tropicais têm um ciclo de vida, ou seja, nascem, evoluem e morrem, durante um período de tempo de, em geral, duas a três semanas. Na sua evolução passam por vários estágios de desenvolvimento com denominações e características específicas, designadamente:

 

  • Depressão Tropical – neste estágio o sistema de nuvens apresenta alguma organização e a circulação à superfície começa a ser bem definida. A pressão do ar diminui no seu centro e, consequentemente, a intensidade do vento aumenta. Enquanto a intensidade do vento médio (vento observado durante 1 minuto, a 10 metros da superfície) for inferior a 62 km/h (33 kt ou 17 m/s), a perturbação designa-se por depressão tropical. Ainda não apresenta olho nem a forma típica que caracteriza estas tempestades. Uma animação de imagens de satélite evidencia, desde já, o efeito de rotação.
  • Tempestade Tropical – se a depressão tropical continuar o seu processo de desenvolvimento, os sistemas nebulosos mostram-se progressivamente mais bem organizados, sendo o padrão típico de tempestade tropical cada vez mais perceptível. A circulação à superfície é bem definida e atingem-se intensidades de vento médio com valores compreendidos entre os 62–118 km/h (33-63 kt ou 17-32 m/s). Quando tal se verificar, a depressão é designada por tempestade tropical, sendo-lhe atribuído um nome.
    Os nomes das tempestades tropicais foram estabelecidos por um comité internacional, que concebeu seis listas de nomes sendo cada uma utilizada de novo após seis anos. Nomes masculinos e femininos alternam em cada lista, sendo que os nomes de furacões que tenham provocado significativos danos materiais e perdas de vidas, são retirados da lista, pelo que nunca voltarão a ser utilizados.
  • Furacão – se a pressão à superfície continuar a diminuir, a tempestade tropical intensifica-se, tornando-se num furacão quando a intensidade do vento médio atingir valores de, pelo menos, 119 km/h (64 kt ou 33 m/s). Nesta fase, a circulação é bastante bem definida e o sistema nebuloso é composto por células convectivas muito desenvolvidas. Nesta fase, as nuvens médias e altas formam um “escudo” que pode atingir um diâmetro com cerca de 600 km e um pronunciado efeito de rotação, podendo formar um olho no seu centro.

     

    Estas classificações podem ser resumidas no quadro seguinte: 

    Classificação Resto do mundo
    Metro por segundo
    m/s
    Quilómetro por hora
    Km/h
    Nós
    kt.
    Milha por hora
    mph.
    Depressão Tropical < 17 < 62 < 33 < 38
    Tempestade Tropical 17 a 32 62 a 118 33 a 63 38 a 73
    Furacão ≥ 33 ≥ 119 ≥ 64 ≥ 74

    A estrutura de um furacão inclui os seguintes elementos:

    • Olho do furacão (Eye) que se encontra na zona central, é uma região de vento fraco, cujo diâmetro varia entre 30 a 70 km (20 a 40 milhas náuticas) e onde se encontra o mais baixo valor da pressão à superfície.
    • Parede do olho (Eyewall) é a região em torno do olho, constituída por uma parede de nuvens convectivas, formando um anel de cumulonimbos, que dão origem a chuva forte e trovoadas. Nesta zona, que pode ter uma extensão de 16 a 80 km, são observados os ventos mais intensos.
    • Bandas de precipitação (Spiral rainbands) são aglomerados de nuvens convectivas que se formam em espiral, posicionando-se em torno da parede do olho, originando forte precipitação e trovoadas e estendendo-se ao longo de centenas de quilómetros a partir do centro.

    As estruturas descritas podem ser observadas na figura B.

    Figura B – (a) Imagem de satélite onde se pode observar em pormenor o olho e a parede de um furacão. (b) Esquema de um furacão. (Retirado de “Hurricane Basics”- NOAA – National Oceanic and Atmospheric Administration, www.nhc.noaa.gov).
    olho furacao inside furacao

    Um aspecto a ter em consideração, visto constituir uma das maiores causas de danos originados pela passagem de um furacão é a chamada sobre-elevação do nível médio do mar (storm surge), ou seja, a elevação do nível da superfície da água do mar devido aos efeitos da baixa pressãoatmosférica e do vento muito forte. A sobre-elevação do nível médio do mar, numa determinada zona costeira, depende da inclinação da plataforma continental nessa região e da intensidade com que o furacão atinge o local. A área afectada poderá ter uma largura entre 90 a 180 km, podendo o valor da sobre-elevação ultrapassar 5 m de altura.

    Quando o centro do furacão intersecta a linha de costa (landfall), as ondas geradas pela forte intensidade do vento, associadas a esta elevação anormal do nível médio do mar, podem provocar inundações muito consideráveis nas zonas costeiras. Para além deste factor destruidor, a forte precipitação pode, também, produzir inundações, frequentemente causadoras de perdas de vidas humanas e avultados danos materiais.

    A intensidade dos furacões foi classificada, no início da década de 70, por Herbert Saffir e Robert Simpson, sendo o seu potencial destruidor baseado nos valores da pressão atmosférica, velocidade do vento e sobre-elevação do nível médio do mar. Esta escala, designada como Escala Saffir-Simpson, permite determinar a intensidade de um furacão com valores entre 1 e 5.

    Escala Saffir-Simpson
    Categoria dos furacões Velocidade do vento Mínimo de pressão à superfície Sobre-elevação do nível médio do mar
    Metro por segundo
    m/s
    Nós
    kt

    Quilómetro por hora
    Km/h

    Milha por hora
    mph
    Milibar
    mb
    Metro
    m
    Pés
    ft
    1 33 - 42 64 - 82 119 - 153 74 - 95 ≥ 980 1,0 - 1,7 3 - 5
    2 43 - 49 83 - 95 154 - 177 96 - 110 979 - 965 1,8 - 2,6 6 - 8
    3 50 - 58 96 - 113 178 - 209 111 - 130 964 - 945 2,7 - 3,8 9 - 12
    4 59 - 69 114 - 135 210 - 249 131 - 155 944 - 920 3,9 - 5,6 13 - 18
    5 ≥ 70 ≥ 136 ≥ 250 ≥ 156 < 920 ≥ 5,7 ≥ 19

    A escala Saffir-Simpson, incluindo uma descrição dos efeitos destruidores, pode ser consultada em: http://www.aoml.noaa.gov/general/lib/laescae.html e http://www.parlandosparlando.com/pdf/Saffir-Simpson_Hurricane_Scale.pdf.

    Depois de o furacão entrar em terra, começa a enfraquecer consideravelmente. No entanto, pode produzir elevadas quantidades de precipitação e trovoadas.

    O enfraquecimento dos furacões pode dever-se a vários fatores, entre os quais o deslocamento para uma região com a temperatura da superfície da água do mar mais baixa, o deslocamento sobre terra ou a existência de elevadas intensidades de vento nos níveis altos da troposfera. 

    À medida que a pressão atmosférica no centro aumenta (e a intensidade do vento à superfície diminui), verifica-se um enfraquecimento da perturbação, segundo um processo inverso ao descrito para o desenvolvimento: o furacão poderá tornar-se numa tempestade tropical, posteriormente numa depressão tropical e, finalmente, num ciclone extratropical. Este termo é utilizado quando o ciclone perde características tropicais e se desloca para latitudes mais elevadas.

    Para saber mais pode consultar os seguintes sites:

    • National Hurricane Center
      • www.nhc.noaa.gov
    • Operational Significant Event Imagery
      • www.osei.noaa.gov
    • Atlantic Oceanographic and Meteorological Laboratory
      • www.aoml.noaa.gov
    • NASA
      • http://observe.arc.nasa.gov/nasa/earth/hurricane/intro.html
      • http://www.nasa.gov/vision/earth/lookingatearth/hurricane_topics.html

     

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