E7 Ondas Atmosféricas - Planetárias e Equatoriais

Tópico

As ondas atmosféricas de grande escala são divididas em duas famílias principais com base em sua origem e forças restauradoras: ondas planetárias, também chamadas de ondas de Rossby, e ondas equatoriais. As ondas planetárias são oscilações de grande escala cuja força restauradora é a variação meridional do parâmetro de Coriolis — ou seja, o quanto esse parâmetro muda conforme nos deslocamos de uma latitude para outra — conhecida como gradiente beta. Essa variação é o que repele qualquer perturbação no fluxo, gerando a onda. As ondas planetárias propagam-se para oeste em relação ao vento de fundo que as transporta e são responsáveis ​​pelas curvas que formam as correntes de jato, pelos sistemas de bloqueio que essas curvas podem produzir e pelas teleconexões que transportam sinais meteorológicos a milhares de quilômetros de sua origem. A grandeza que governa toda essa dinâmica e que se conserva à medida que a onda se propaga é a vorticidade potencial de Ertel.

A segunda família, as ondas equatoriais, não se propagam livremente em qualquer latitude como as ondas planetárias, mas ficam confinadas perto do equador. Isso ocorre precisamente porque o parâmetro de Coriolis muda de sinal nessa região, e sua variação com a latitude atua como uma espécie de guia, confinando a onda àquela zona equatorial.

Dentro dessa família de ondas equatoriais, três tipos são os mais importantes para a circulação tropical. As ondas de Kelvin propagam-se apenas para leste, sem qualquer componente de vento meridional, e são cruciais para a propagação da oscilação El Niño-La Niña no Pacífico tropical. As ondas de Rossby equatoriais, por outro lado, propagam-se para oeste, assim como as ondas planetárias das quais derivam seu nome, e estão relacionadas à convecção da Oscilação Madden-Julian. Já as ondas mistas de Rossby-gravidade, também chamadas de ondas de Yanai, propagam-se igualmente para oeste, combinando características de ambos os tipos de onda.

Juntos, esses três tipos de ondas equatoriais modulam a organização da convecção tropical, determinando onde e quando as tempestades se agrupam ao longo da faixa equatorial. Elas também modulam o ciclo semestral que se repete na estratosfera tropical, imprimindo seu próprio ritmo na circulação dessa camada atmosférica.

A atividade das ondas planetárias e equatoriais pode ser monitorada com a mesma ferramenta de diagnóstico: os vetores de Eliassen-Palm. Esses vetores mostram como a atividade das ondas se propaga ao longo do plano de uma latitude para outra e de uma altitude para outra, e também revelam o efeito que a onda tem sobre o fluxo médio circundante. A divergência desses vetores de Eliassen-Palm mede precisamente o quanto a atividade combinada das ondas planetárias e equatoriais acelera ou desacelera o fluxo zonal médio. Assim, desde os meandros dos jatos que produzem ondas planetárias até o ritmo que as ondas equatoriais transmitem à convecção tropical e à estratosfera, essas duas famílias de ondas atmosféricas de grande escala acabam sendo descritas com a mesma linguagem: quanta atividade de onda se propaga e quanta dessa atividade acaba acelerando ou desacelerando o fluxo médio que a circunda.

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