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Forças Que Atuam na Superfície da Terra

18 agosto 2014
Pércio de Moraes Branco

Há forças da natureza que atuam com extrema intensidade no interior da Terra, longe dos nossos olhos, embora possamos às vezes sentir seus efeitos. Muitas outras, porém, atuam em sua superfície ou acima dela, e estas nós conhecemos bem porque nos atingem diretamente. São aquelas deflagradas pelos fenômenos climáticos.

Clima e tempo

Antes de tudo, é preciso deixar clara a diferença entre clima e tempo. Tempo são as mudanças de temperatura, pressão, umidade, etc., que ocorrem no curto prazo, ao longo de um dia ou de algumas horas. Clima são as condições do tempo que vigoram constantemente numa determinada região da Terra. Assim, quando acordamos, pela manhã, podemos perguntar Como está o tempo ?, mas não cabe perguntar Como está o clima? . O clima é (tropical úmido, desértico, temperado, etc.); o tempo está (frio, abafado, chuvoso, seco, etc.).

O tempo é resultado do que acontece na atmosfera, a camada de ar que envolve nosso planeta. E isso é consequência, em última análise, da ação do Sol. É ele que faz evaporar a água dos rios e oceanos e que aquece o ar, os mares e continentes. Como esse aquecimento não é uniforme, porque quando é dia em um lado do planeta é noite no outro e porque o solo se aquece mais depressa que a água, por exemplo, surgem as diferenças de temperatura. O solo aquecido aquece o ar sobre ele, e o ar que é aquecido sempre sobe, enquanto o ar frio desce. Isso gera as correntes de ar (correntes de convecção) que vão dar origem às frentes frias, tufões, nuvens, etc.

A atmosfera

A atmosfera divide-se em cinco camadas: troposfera, estratosfera, mesosfera, termosfera e exosfera. Nós vivemos e viajamos de avião na troposfera, que é também onde se dão quase todos os fenômenos climáticos; os balões meteorológicos ficam na estratosfera, onde está a camada de ozônio, que nos protege da maioria dos raios de sol nocivos à saúde; milhões de meteoros de incendeiam ao entrar na mesosfera; os satélites orbitam na termosfera; na exosfera, que começa 500 km acima da superfície da Terra, começa a última camada, que termina de modo indefinido no espaço sideral.

Influências do clima e no clima

O clima é o principal fator na formação do solo (outros são o tipo de rocha que há no subsolo e a inclinação do terreno) e no tipo de vegetação que vive em cada região da Terra (que depende também do solo).

Um importante fator que afeta o clima é a. inclinação da Terra. Ela gira em torno do seu eixo, dando uma volta completa a cada 24 horas, ao mesmo tempo que se desloca em torno do Sol, dando uma volta a cada 365 dias. Como o eixo de rotação da Terra está inclinado em elação ao plano em que ela gira em torno do Sol, há uma fase do ano em que o Sol incide mais diretamente no hemisfério norte e seis meses depois ele vai incidir mais diretamente no hemisfério Sul, conforme se vê na gravura. Desse modo, quando é verão ao norte do da linha do equador, é inverno ao sul dela e vice-versa. E quando o Sol está entre essas posições extremas, é primavera em um hemisfério e outono no outro. Como nos pólos o Sol nunca incide diretamente, as regiões polares são sempre frias.

A distância entre o Sol e a Terra varia entre 149 e 151 milhões de quilômetros, mas essa variação não influencia a temperatura aqui, o que influencia é mesmo o ângulo de incidência de seus raios.

Vento

Quando o ar é aquecido em uma determinada região, ele torna-se mais leve e, com isso, naquela região há uma redução da ressão atmosférica. Isso leva as massas de ar a se moverem, e surge o que nós chamamos de vento.

Onde a pressão atmosférica está alta, a fumaça das chaminés costuma subir tranqüila, na vertical, e o tempo é ensolarado. Quando a pressão está baixa, a fumaça sobe inclinada ou se espalha, e a tendência é vir chuva.

Mas, seja qual for o tempo, a pressão atmosférica eacute;, em média, sempre mais baixa nos lugares mais altos (é por isso que faz mais frio no topo de uma montanha do que na praia). Partindo do nível do mar, ela vai diminuindo à medida que vamos subindo. Por isso, quando viajamos de um lugar mais baixo para outro bem mais alto, digamos 600 ou 700 m mais alto, ao desfazer as malas devemos abrir com cuidado frascos de xampu, condicionador, loção pós-barba, etc. pois a tendência é o líquido que está dentro saltar para fora. Quando voltamos, a tendência é contrária: o ar que está fora comprime os frascos e eles podem até chegar ao destino deformados. Aí, quando são abertos, rapidamente entra ar, empurrando o líquido mais para dentro.

Um avião comercial voa a cerca de 11 km de altura (fim da troposfera), mas não sentimos o efeito da baixíssima pressão atmosférica porque a cabina é pressurizada. Mas, mesmo assim a pressão nela é baixa, como a que se encontra no alto das montanhas.

O vento pode variar de uma leve brisa a um violento e catastrófico tornado. Mas, mesmo quando não causa destruição, pode ser muito desagradável e até mesmo contribuir para a morte por hipotermia. Quanto mais forte ele é, mais depressa nosso corpo perde calor. A cada 2 km/h a mais de velocidade do vento nosso corpo perde 1 ºC de temperatura. Por isso é que há diferença entre temperatura ambiente e sensação térmica.

Nuvens

As nuvens formam-se pela evaporação da água. Esse vapor vai subindo e quando ecnontra uma zona fria se condensa, formando milhões de gotículas de água ou minúsculas pedrinhas de gelo. Como o ar quente continua subindo, ele sustenta essa água ou gelo lá em cima durante um período de tempo variável.

Há vários tipos de nuvens:

cirros: são nuvens brancas, descontínuas, altas, que parecem pequenos chumaços de algodão.
alto-úmulo: nuvens em massas arredondadas que prenunciam tempo instável.
cúmulos: nuvens brancas, que lembram chumaços de algodão de tamanhos variados e que indicam tempo bom.
cúmulos-nimbos: são massas de vapor de aacute;gua que se juntam em regiões altas e costuma trazer chuvas fortes e raios. São temidas por todos os pilotos de avião, que as chamam de CB.
nimbo-estrato: camada contínua de nuvens escuras e baixas, que anunciam chuvas fortes.
estrato-cúmulo: nuvem também baixa, em uma camada contínua, mas menos compacta que a nimbo-estrato.

As nuvens formam-se geralmente quando uma massa de ar quente encontra uma massa de ar frio. Se numa região está fazendo muito calor e chega uma frente fria, como é comum no sul do Brasil com as frentes frias que vêm dos Andes, o vapor que existe na atmosfera condensa e forma-se chuva, a chamada chuva frontal.

Chuva

À medida que o volume de água existente na forma de vapor nas nuvens vai aumentando, as gotas de água ficam cada vez maiores e podem cair de volta, na forma de chuva. Essa chuva pode ser uma fina garoa, uma chove forte e rápida de final de tarde (chuva convectiva), uma chuva constante e persistente que dura vários dias, como é a chuva frontal, quando uma frente fria permanece estacionada numa região, ou uma violenta tempestade.

Tempestade, tormenta ou temporal é uma chuva que dura algumas dezenas de minutos, marcada por ventos fortes, trovoadas e raios. A cada momento ocorrem cerca de 2 mil tempestades no mundo e, segundo o Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais- Inpe, o número delas vem aumentando em todas as regiões do Brasil. Esse aumento ocorreu em 14 cidades brasileiras com mais de 500 mil habitantes na segunda metade do século XX. O aumento médio foi de 79% no período 1951-2010 em comparação com o período 1910-1951 (em Porto Alegre, foi de 76%) e estima-se que as tempestades devem aumentar 20% no planeta entre 2010 e 2060.

A maior frequência das tempestades parece estar relacionada com a ação humana, pela criação de ilhas de calor nos grandes centros urbanos. Em São Paulo e Campinas (SP), por exemplo, ele foi proporcional ao crescimento das duas cidades. Mas é possível que parte do aumento seja devida ao aquecimento global do planeta.

O Inpe considera dias de tempestade aqueles em que ocorrem raios com trovões que são escutados por observadores.

Tempestades de areia

Nem toda tempestade, porém, envolve inundação. Há também as tempestades de areia, em regiões desérticas. Nuvens de poeira podem ser erguidas a mais de 3 km de altura e atingir milhares de quilômetros de extensão. Essas massas de areia, vistas, por exemplo, na Aacute;frica, são capazes de remover a tinta de um carro que esteja em seu caminho.

Neblina e nevoeiro

A neblina nada mais é que uma nuvem baixa, ao nível do chão.

Pode não causar problemas e ser passageira, mas é muito perigosa em estradas e para quem está navegando sem bússola ou outro instrumento de orientação.

O nevoeiro é uma mistura de neblina e fumaça, esta proveniente da poluição do ar.

Quando esta poluição do ar se associa a chuva, ocorre a chuva ácida, que corroi construções, envenena árvores, rios e lagos.

Raios

Os raios são descargas elétricas muito fortes que ocorrem no interior de nuvens de tempestade. Essas descargas partem da base da nuvem e atingem o chão, sendo atraídas principalmente por lugares altos e pontiagudos como torres, árvores isoladas e, é claro, pararraios. É por isso que se torna perigoso caminhar na praia ou jogar futebol durante tempestades. Já no interior de um automóvel, as pessoas estão seguras porque a eletricidade do raio se distribui pela parte externa do eículo, como faz em todo condutor elétrico de forma esférica.

Há também raios que vão de uma nuvem para a outra e até mesmo raios que vão do solo para uma nuvem. Quando a descarga elétrica que chamamos de raio atravessa o ar, produz uma onde sonora, que é o trovão.

Neve, geada e granizo

A neve é um dos fenômenos meteorológicos que podem encantar, mas podem também matar.

Para a grande maioria dos brasileiros, neve é coisa que se vê apenas no cinema ou em decoração natalina. Mesmo para os habitantes da região Sul ela não é presença freqüente. Quando aparece, é motivo de festa e turistas correm para as cidades mais frias para admirá-la. Mas, quem morava o Sul em 1965 deve lembrar que isso pode virar pesadelo. Em agosto daquele ano, a alegria pela chegada da neve durou alguns dias. Depois, vieram os problemas: escolas fechadas, telhados desabando, árvores caindo, estradas intransitáveis, etc. Viagens que eram feitas em uma hora, podiam demorar seis horas.

A neve se forma quando gotículas de água se transformam em cristais de gelo. À medida que mais água congela sobre esses cristais, maiores eles ficam, até caírem através das nuvens. Se, na queda, a temperatura for sempre inferior a 0 ºC, a neve chega ao solo. Se for maior que isso, os flocos derreterão e chegarão ao chão como sleet, ou neve com chuva.

Numa nevasca, o ar pode ficar tão denso a ponto de não se distinguir o chão do céu. As pessoas perdem o senso de direção e mesmo as aves podem se chocar contra o chão. Já houve nevasca repentina que cobriu um trem.

O granizo forma-se quando correntes de ar ascendentes levam gotas de água para cima, até regiões muito frias da atmosfera, onde congelam. Esses pequenos pedaços de gelo começam a cair, mas nova corrente os empurra de novo para cima e eles recebem nova camada de gelo.
O processo continua, os grãos de gelo vão ficando cada vez maiores e mais pesados, até caírem.

A maioria dos grãos têm o tamanho de uma ervilha, mas alguns chegam ao tamanho de uma bola de golfe ou mais. Quando são maiores, destroem plantações, telhados, danificam automóveis, etc.

A geada, menos grave (e menos divertida) que a neve, é a formação de gelo a partir do congelamento do vapor d’água próximo ao solo. Costuma formar-se durante a madrugada e desaparecer quando surge o Sol. Mas, embora de curta duração, pode queimar (Isso mesmo ! O frio pode causar queimaduras, inclusive na pele humana) plantações inteiras, causando grandes prejuízos, como ocorre nos cafezais do Brasil e nos laranjais da Flórida (EUA). Em 1998, o Canadá foi palco de uma grande chuva, seguida de geada. Isso fez cabos de energia elétrica romperem com o peso do gelo que sobre eles se formou, deixando nada menos de 4 milhões de pessoas sem energia elétrica em pleno inverno.

Furacões e tornados

Os furacões estão entre as forças mais destrutivas da natureza. Começam como uma tempestade tropical comum, mas o ar fica mais quente e sobe rapidamente, puxando mais ar ainda. Devido à rotação da Terra, a tempestade começa a girar e, sempre girando, desloca-se, destruindo o que encontra pelo caminho. Um furacão de grandes dimensões pode ter o tamanho de um país como a Austrália. Os ventos podem chegar até a 250 km/h e, quando o ar ascendente esfria, sobrevêm fortes chuvas.

A velocidade cai radicalmente no centro do furacão, chamado de olho, que é uma zona de grande calmaria. Num determinado ponto, atingido em cheio por um furacão, se os ventos começarem a soprar de leste para oeste, cessam quando chega o olho do furacão e a seguir voltam a soprar, mas então de oeste para leste.

Ciclone é o nome dado aos furacões que surgem no oceano Índico e tufão, aos que surgem no Pacífico.

Os tornados são menores que os furacões, têm cerca de 1 km de largura, mas a velocidade dos eventos chega a incríveis 480 km/h. São também tempestades rodopiantes, em forma de funil, que descem de nuvens carregadas. Destroem casas, arrancam árvores e levantam caminhões, jogando-os longe. Quando se formam sobre o mar, chamam-se tromba d’água.

Felizmente, ocorrem em algumas regiões apenas e principalmente em certas épocas do ano.

Inundações

Menos assustadores, mas muito mais frequentes, porque ocorrem em praticamente todo o mundo, são as inundações fluviais. Chuvas intensas e/ou prolongadas elevam o nível dos rios, levando as águas a saírem de sua calha e espalharem-se pela bacia de inundação do rio. Mas, mesmo onde não há rio próximo, as grandes chuvas podem saturar o solo, impedindo-o de continuar absorvendo a água. Ela começa a se acumular e a cobrir tudo.

Isso pode ser agravado pela inclinação do terreno, instabilidade do solo e pela ação dos seres humanos. Nas inundações ocorridas em Santa Catarina em 2009, uma precipitação pluviométrica anormalmente alta ocorreu em uma região de solo argiloso e, por isso, pouco permeável, com alta declividade e muito habitada. Essa infeliz combinação teve resultados, como se viu, catastróficos.

Rios têm normalmente épocas de cheias, que correspondem, à época de maiores chuvas. Como estas podem variar em intensidade e duração, também as enchentes podem ser mais ou menos sérias. Daí a importância de se medir regularmente parâmetros como vazão e velocidade das águas de um rio, trabalho que o Serviço Geológico do Brasil faz em todo o país. É o estudo estatístico dessas características, que permite prever as enchentes.

Avalanches

As avalanches são fenômenos que ocorrem quando uma massa acumulada de neve se movimenta repentinamente para baixo de forma rápida e violenta. Elas podem tirar trens dos trilhos, destruir prédios, arrancar árvores e cobrir casas inteiras.

À medida que a neve vai se acumulando, formam-se camadas com tipos de neve um pouco diferentes. Isso acaba favorecendo o deslizamento de uma camada sobre a outra, o que é favorecido pelo fato de, muitas vezes, a neve se acumular em encostas muito inclinadas.

Avalanches podem ser também de material ejetado por um vulcão ou de lama. Quando o peso do material supera o atrito que o mantém no lugar, ele desloca-se por gravidade. Vulcões cobertos de neve que entram em erupção provocam o derretimento da neve e consequente descida de água, que pode arrastar terra, e blocos de rocha em grande velocidade.

Deslizamentos de terra

Chuvas intensas e/ou prolongadas podem provocar deslizamentos de terra. A água, ao penetrar no solo, funciona como um lubrificante entre suas partículas, facilitando o deslizamento em áreas inclinadas. Isso aconteceu em Santa Catarina, nas enchentes de 2009, acontece muitas vezes em cidades como o Rio de Janeiro e Caracas, na Venezuela. Nesta cidade, os escorregamentos eram raros, menos de 1 por década até 1950, mas, à medida que as encostas íngremes dos morros foram sendo ocupadas irregularmente, passaram a se tornar mais frequentes e hoje ocorrem duas ou mais vezes por mês, já que as construções romperam o equilíbrio natural mantido pela vegetação.

Curiosidades

A maior pedra de granizo de que se tem notícia atingiu 47,5 cm de circunferência e caiu em Aurora, Nebraska (EUA) em junho de 2003. Ela ainda existe ! Está guardada no Centro Nacional de Pesquisa Atmosférica, em Boulder, Colorado (EUA).
O arco-íris forma-se quando a luz do Sol, ao atravessar gotas de chuva, é decomposta nas sete cores do espectro visível: vermelho, alaranjado, amarelo, verde, azul, anil e violeta. É fácil decorar essas core, basta lembrar de suas iniciais: VAA VAA V. Esta é a ordem em que aparecem, no céu, de cima para baixo.
A luz desloca-se a 300.000 km por segundo, ou seja, torna-se visível aos nossos olhos instantaneamente. O som, porém, é muito mais lento, cerca 340 m por segundo, ou 1.224 km por hora (ela aumenta se aumentar a temperatura do ar). Por isso, quando um raio cai, a gente vê o relâmpago no mesmo instante, mas pode levar alguns segundos até ouvir o trovão. Isso permite calcular a que distância ele caiu. Ao avistar o relâmpago, comece a contar os segundos mentalmente. Quando começar a ouvir o trovão, pare e multiplique os segundos por três. Acrescente dois zeros e terá a distância aproximada, em metros, até ao local onde o raio caiu, medida em linha reta.
Embora o oxigênio do ar seja indispensável à nossa sobrevivência, ele constitui apenas 21% da atmosfera; o que mais ela tem é nitrogênio, 78%. O restante 1% é composto de outros gases e de vapor d’água.
O Brasil é um dos países onde mais caem raios no mundo.
Raios caem, sim, duas vezes no mesmo lugar, ao contrário do que diz a crença popular. Há locais que são mais favoráveis a isso do que outros.
Garoa é chuva com pingos de 0,5 mm de diâmetro; na chuva torrencial, eles podem ter até 8 mm.
Se você ouvir falar em chuva de peixe, acredite. Correntes de ar muito fortes podem arrastar para os ares não só peixes, mas também cobras, aranhas, sapos e até tartarugas. Em agosto de 1918, em Sunderland (Inglaterra), choveu peixe durante uma tempestade.
Os cristais de neve têm todos simetria hexagonal, mas não há um igual a outro. A forma deles depende da umidade do ar e da temperatura.
Num dia úmido, nosso cabelo absorve água do ar e fica mais comprido.
Na Segunda Guerra Mundial, pilotos que voavam a grande altitude percebiam, às vezes, que não estavam saindo do mesmo lugar, por estarem enfrentando ventos de 400 km por hora.
Tempestades não ocorrem só na Terra, A grande mancha vermelha de Júpiter, facilmente visível com telescópios, é uma imensa tempestade, que abrange 25.000 km de extensão, e que já dura pelo menso 300 anos.
A rajada de vento mais forte de que se tem notícias, excluindo os tornados, ocorreu no monte Washington nos Estados Unidos, em 12 de abril de 1934. O vento chegou a 372 km por hora.