Condições
meteorológicas

Básico

Circulação Local

Porquê que o ar se move? Quais as forças que causam esse movimento?

O aquecimento diferenciado da superfície da Terra pelo Sol causa diferenças de pressão. Estas diferenças levam ao movimento do ar. Este movimento do ar verifica-se a diferentes escalas; à escala global (circulação global), à escala média (tornados) e à escala local (ventos de montanha). Em algumas regiões os ventos têm uma direcção predominante enquanto que em outras a direcção predominante muda sazonalmente. Na maior parte das regiões o vento muda de dia para dia. O vento é classificado de acordo com o ponto da bússola da qual sopra, por exemplo, um vento que sopra de norte é um vento de norte.

O Sol consiste na “força” causadora da maioria dos ventos, mas existem também outras forças, igualmente importantes:

1. Força do Gradiente de Pressão (FGP) — causa diferenças de pressão horizontal e ventos.

De acordo com o que aprendemos anteriormente, os ventos são devidos às diferenças de pressão. Quanto maior a diferença de pressão, mais intensa será a força. A distância entre o centro de altas pressões e o centro de baixas pressões também determina de quanto o ar em movimento é acelerado. Os meteorologistas referem-se à “força do gradiente de pressão” como a força que inicia o movimento do ar.

2. Gravidade  — causa diferença de pressões na vertical. A força da gravidade é constante a uma dada altitude.

3. Força de Coriolis — Assim que o ar inicia o seu movimento, a rotação da Terra altera a sua direcção. Esta acção é conhecida por efeito de Coriolis.

Resulta na deflexão para a direita da direcção do movimento no hemisfério Norte e na deflexão para a esquerda no hemisfério Sul. A força de Coriolis tem particular influência no movimento de objectos de grandes dimensões, como massa de ar, movendo-se durante longas distâncias. Pequenos objectos, como os navios no mar, são demasiado pequenos para experimentar deflexões significativas na direção do seu movimento devido à força de Coriolis.

4. Fricção — Tem um efeito muito pequeno nas camadas superiores da Atmosfera mas é relativamente importante na camada junto ao solo. O seu efeito diminui com a altitude até um valor (habitualmente de 1-2 km) a partir do qual deixa de ter qualquer importância. A camada da Atmosfera onde se verificam os efeitos da fricção denomina-se de camada limite da Atmosfera.

5. Força Centrifuga — Um objecto com uma trajectória circular comporta-se como se experimentasse uma força com sentido “para fora” da trajectória. Esta força, denominada de centrifuga, depende da massa do objecto (quanto maior for a massa maior intensidade terá a força), da velocidade angular ou de rotação (quanto maior for a velocidade mais intensa será a força), e da distância ao centro da trajectória ou raio de curvatura (quanto menor for esta distância maior intensidade terá a força). 

4. Quase todos experimentamos o efeito da força centrifuga quando andámos num carrossel, num automóvel quando este descreve uma curva ou numa rápida mudança de direcção numa bicicleta.

Fotografia de Patricia Marroquin © http://www.betterphoto.com/gallery/
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Brisas marítimas e continentais

A água tem uma maior capacidade térmica que o solo, isto é, a água aquece muito mais lentamente que o solo mas pode manter a sua temperatura durante muito mais tempo. Durante o dia, junto a grandes corpos de água, o solo e água verificam uma diferença de temperatura, essencialmente devido às suas diferentes capacidades térmicas. Tal como já sabemos, o Sol aquece diferentemente diferentes partes da Terra o que causa diferenças de pressão. Da mesma forma, num dia quente de Verão, junto à costa, este aquecimento diferenciado da água e do solo conduz à criação de ventos locais denominados de brisa marítima.

Uma brisa marítima desenvolve-se, num dia de Sol, quando a temperatura do solo é mais elevada que a da superfície do mar. À medida que o solo aquece, o ar na sua vizinhança expande-se, torna-se menos denso e começa a subir. Para substituir este ar em movimento ascendente surge o ar, inicialmente sobre a superfície do mar, a temperatura mais baixa.

Durante a noite, a água não arrefece tanto como o solo e a circulação inverte-se, verificando-se o deslocamento do ar à superfície sobre o solo para o mar; esta circulação denomina-se de brisa terrestre ou continental.

Brisas de vale e de montanha

Nas regiões montanhosas verificam-se sistemas de vento particulares. As encostas mais inclinadas e as partes mais estreitas dos vales são aquecidas pelo Sol de forma mais intensa que as vastas superfícies dos vales ou os picos. Estas condições conduzem a bisas de vale durante o dia e brisas de montanha durante a noite. O que são estas brisas?

Pode imaginar-se o ar a subir as encostas durante o dia e a descer durante a noite; este movimento obriga a uma substituição do ar. Pode pensar-se: nas encostas o ar sobe e no meio do vale o ar desce. Surge uma circulação de vento de vertente tal como indicado na figura da esquerda. No entanto, este tipo de circulação apenas é verificado durante um curto intervalo de tempo, porque um vale típico é um pouco mais complicado...

Quanto mais estreito for o vale maior a inclinação das encostas e maior é a quantidade de ar em ascensão. O ar em movimento de subida é substituído pelo ar dos vales ou dos planaltos, com menor declive. Assim, o vento durante os dias surge habitualmente das partes mais baixas e sem declive e sobe. Como a denominação do vento está associado à sua origem, este denomina-se de brisa de vale. Durante a noite, o ar frio desce sobre as encostas para o vale. A brisa segue o percurso no sentido oposto. Vem das montanhas e dirige-se para o vale. Assim, denomina-se de brisa de montanha.

10. Circulação local durante a brisa de vale

Tal como nas brisas marítimas e terrestres, o ar que se move junto ao solo e sobe em algum lugar tem de se mover para trás e descer novamente. Este movimento de regresso ocorre a altitude mais elevada. Assim, voltamos a ter uma circulação local. O esquema acima pode ser um pouco simplista, porque as montanhas são estruturadas e têm muitos vales laterais. Mas representa o sistema básico.

Compilado por Vera Schlanger & Szabolcs Bella - Hungarian Meteorological Service
Revisão científica: Dr. Ildikó Dobi Wantuch / Dr. Elena Kalmár - Hungarian Meteorological Service, Budapest
Última actualização 2003-10-17
Traduzido por Mário Pereira - Dep. de Física, UTAD, Portugal

Leitura adicional:

http://www.infoplease.com
http://www.ux1.eiu.edu
http://phun.physics.virginia.edu
http://cimss.ssec.wisc.edu
http://www.research.umbc.edu
http://www.doc.mmu.ac.uk/aric/