A7 Perturbações da Circulação Estratosférica

Tópico

O aquecimento súbito estratosférico é o mais dramático de todos os eventos meteorológicos estratosféricos: em apenas alguns dias, a temperatura da estratosfera polar, nas camadas superiores a cerca de 32 quilômetros (100 milhas) de altitude, pode subir entre 30 e 50 graus Celsius (120 a 120 graus Fahrenheit). Quando esse aquecimento é suficientemente intenso, o vórtice estratosférico polar enfraquece a ponto de o vento que normalmente sopra ao redor do polo inverter completamente sua direção — um fenômeno conhecido como aquecimento súbito estratosférico importante — ou até mesmo se dividir em dois centros de circulação separados. O aquecimento súbito estratosférico ocorre quase sempre no Hemisfério Norte, durante o inverno boreal, principalmente entre janeiro e fevereiro, e em média é registrado pouco menos de uma vez por ano.

O que desencadeia um evento de aquecimento súbito estratosférico é a propagação vertical de ondas de Rossby amplificadas que ascendem da troposfera. Quando essas ondas de Rossby atingem o vórtice polar estratosférico, depositam seu momento angular na estratosfera, e esse depósito de momento angular desacelera o vórtice polar estratosférico. Essa desaceleração reduz a força centrífuga que normalmente mantém o vórtice coeso, e é precisamente essa perda de força centrífuga que permite que o ar polar desça e aqueça por compressão adiabática, produzindo o aumento de temperatura que inicia o evento de aquecimento estratosférico súbito. Entre duas e seis semanas após a ocorrência do evento de aquecimento estratosférico súbito, a troposfera responde: a Oscilação Ártica e a Oscilação do Atlântico Norte tornam-se negativas, e essa fase negativa aumenta a probabilidade de o ar ártico invadir a Europa e a América do Norte.

A temperatura do vórtice polar estratosférico não apenas determina a intensidade do aquecimento estratosférico súbito; ela também controla, de forma independente, a destruição do ozônio estratosférico que ocorre durante o inverno e a primavera polares. Quando a temperatura do vórtice polar estratosférico cai para cerca de -80 graus Celsius, formam-se nuvens estratosféricas polares. Na superfície dessas nuvens, reações químicas que ocorrem apenas em uma superfície sólida ativam o cloro liberado pelos clorofluorcarbonos e também o bromo presente na estratosfera. Quando a luz solar chega durante a primavera polar, esse cloro e bromo ativados catalisam a destruição massiva do ozônio, dando origem ao buraco na camada de ozônio da Antártida.

O aquecimento estratosférico repentino pode interromper esse processo de depleção do ozônio: ao aquecer a estratosfera polar, o aquecimento estratosférico repentino dissolve as nuvens estratosféricas polares antes que as reações químicas em sua superfície possam ativar todo o cloro e bromo disponíveis, resultando em menor destruição do ozônio naquela estação. No entanto, essa interação raramente ocorre no Hemisfério Sul, porque o aquecimento estratosférico repentino é um evento extremamente raro lá, ao contrário do que acontece no Hemisfério Norte.

Assim, um único evento — o aquecimento estratosférico, desencadeado por ondas de Rossby que desaceleram o vórtice estratosférico polar e aquecem o ar polar por meio de compressão adiabática — ramifica-se em duas consequências muito diferentes: semanas depois, empurra a Oscilação Ártica e a Oscilação do Atlântico Norte para suas fases negativas e favorece a ocorrência de massas de ar ártico sobre a Europa e a América do Norte; e, na mesma estratosfera onde se originou, pode retardar a depleção da camada de ozônio, dissolvendo as nuvens que a tornaram possível. O aquecimento estratosférico repentino, portanto, conecta, por meio de um único mecanismo, os padrões climáticos na superfície e a química do ozônio na estratosfera polar superior.

ID:596