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Circulação na atmosfera

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Convecção

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A principal força motriz por trás do movimento atmosférico é conhecida como fenômeno de convecção. Isso ocorre quando o ar na superfície da Terra é aquecido pela radiação solar absorvida pelo solo. O aquecimento faz com que o ar se expanda, tornando-o menos denso do que o ar circundante, e, consequentemente, tende a "flutuar" ou ascender. À medida que sobe, cria-se um vácuo que resulta em ventos superficiais que repõem a massa de ar ausente, criando um espaço que eventualmente arrasta a massa de ar resfriada que desce novamente. Dessa forma, forma-se um movimento circular.

Esse tipo de movimento é observado não apenas na atmosfera, mas também em um ambiente doméstico, sendo parte do mecanismo de distribuição do calor gerado por um radiador.

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Circulação na superfície e em altura

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No planeta, as áreas que recebem maior radiação solar aquecem mais e geram maior convecção ao longo do equador. O ar sobe e, na troposfera, começa a se dispersar em direção ao norte e ao sul, induzindo uma circulação com ventos superficiais em direção ao equador e ventos em altitudes elevadas que se afastam dele.

O ar em altitudes mais elevadas tende a se resfriar e, em seguida, começa a descer para ser transportado novamente na superfície em direção ao equador. Isso forma um tipo de cinturão de circulação ao redor do planeta conhecido como células de Hadley no hemisfério norte e sul. Essas células, por sua vez, induzem um padrão de circulação oposto, com correntes superficiais em direção ao norte e correntes em altitudes elevadas em direção ao sul. Essas segundas células são chamadas de células de Ferrel. Por fim, há uma terceira célula conhecida como célula polar.

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Convecção no equador

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A convecção observada no equador dá origem a ar que é aquecido na superfície, absorve uma grande quantidade de vapor de água, sobe e, eventualmente, gera nuvens por meio da condensação do vapor de água. Essa condensação é visível nas nuvens que se formam ao longo de toda essa região, onde convergem os ventos de superfície de ambos os hemisférios, conhecida como a Zona de Convergência Intertropical.

A mistura e convecção das correntes de ar são altamente instáveis e levam a tempestades e turbulências frequentes. Se alguém voa frequentemente entre a América do Sul e a Europa, geralmente atravessa essa zona durante a noite, experimentando turbulências frequentes por cerca de uma hora. Às vezes, é possível observar raios das tempestades que ocorrem nas camadas inferiores da atmosfera.

ID:(11740, 0)



Correntes de superfície

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Se nos concentrarmos nas correntes de superfície, podemos identificar três tipos de ventos:

- Na célula de Hadley, que se estende do equador às latitudes de $\pm$ 30 graus, os ventos tendem a "avançar" à medida que passam de uma zona de alta velocidade tangencial para uma zona de baixa velocidade tangencial (ventos alísios).
- Na célula de Ferrel, que vai das latitudes de $\pm$ 30 graus às latitudes de $\pm$ 60 graus, os ventos tendem a "recuar" à medida que passam de uma zona de baixa velocidade tangencial para uma zona de alta velocidade tangencial (ventos do oeste).
- Na célula polar, que se estende das latitudes de $\pm$ 60 graus até os respectivos polos, os ventos tendem a "avançar" à medida que passam de uma zona de alta velocidade tangencial para uma zona de baixa velocidade tangencial (ventos leste).

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Jet streams

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Nos pontos de confluência entre as células de Hadley e Ferrel, e entre as células de Ferrel e Polar na troposfera, forma-se uma corrente que circula ao redor do planeta. Essas correntes são conhecidas como correntes de jato (jet streams), especificamente o jato subtropical e o jato polar. Elas circulam em alta velocidade e são utilizadas pela aviação para reduzir o tempo de viagem de oeste para leste:

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Geração de zonas de alta e baixa pressão

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Em geral, o número de células presentes no planeta depende da estabilidade do fluxo do equador para a superfície ou do equador para a altitude. Em teoria, o planeta poderia ter uma única célula que se estende do equador até os polos. No entanto, atualmente temos três dessas células que formam cinturões ao redor do planeta, onde as correntes convergem entre as células de Hadley e entre as células de Ferrel e polar. O fato de os fluxos atmosféricos se encontrarem nessas regiões indica que são zonas de baixa pressão. Da mesma forma, espera-se que existam zonas de alta pressão entre as células de Hadley e de Ferrel, bem como nos polos. No entanto, esses cinturões de pressão tendem a ser instáveis, se fragmentando e gerando zonas de alta e baixa pressão que se movem com as correntes superficiais:

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Deslocamentos de padrões na atmosfera

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As áreas de baixa pressão (equador e 60 graus de latitude) e alta pressão (30 graus de latitude e polos) não apenas se segmentam e formam centros que se deslocam com as correntes, mas também serpentam ao redor de diferentes localizações (equador, 30 graus de latitude, 60 graus de latitude) influenciadas pelas temperaturas sazonais em cada hemisfério.

A linha vermelha no diagrama mostra a posição do que seria a zona de convergência tropical, que serpenteia entre os dois hemisférios.

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Geração de vórtice no oceano

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Como é a atmosfera que impulsiona o movimento da superfície do oceano, observamos as correspondentes circulações que tendem a gerar os diferentes ventos. Isso nos permite entender os macro movimentos de circulação em:

- Atlântico Norte
- Atlântico Sul
- Pacífico Norte
- Pacífico Sul
- Oceano Índico

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Correntes no oceano

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As circulações nos oceanos têm estruturas mais detalhadas nas bordas das cinco principais zonas de circulação. Devido à inércia, essas circulações persistem ao longo do tempo, apesar das fortes flutuações no fluxo de ar.

Além da circulação geral, existem fluxos específicos ao norte da Europa, ao redor da Índia e na Oceania. Esses fluxos são menores e não apresentam a mesma inércia das grandes circulações, além de estarem sujeitos aos movimentos mais aleatórios da circulação atmosférica.

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Dia corrente

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Outro tipo de circulação menor ocorre ao longo da costa. Isso não afeta o "macroclima", apenas o clima local. Durante o dia, a terra absorve muita energia e transfere parte dela para as massas de ar, que se aquecem e passam por convecção, começando a subir. Isso arrasta o ar do mar para fora, criando o vento costeiro observado na praia. Esse vento de mar para terra também arrasta a água do mar, promovendo a formação de ondas.

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Corrente noturna

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No entanto, durante a noite, o fluxo se inverte. Devido à alta capacidade térmica da água, é o oceano que transfere energia para o ar, causando convecção sobre o oceano e arrastando o ar da costa. Isso cria um vento que sopra da costa para o mar, o que tende a acalmar as ondas, pois ele puxa a água para longe da costa.

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