M5 Circulação Tropical e Perturbações

Tópico

A circulação tropical é dominada pela Zona de Convergência Intertropical (ZCIT), a faixa de convecção máxima que acompanha de perto a temperatura mais alta da superfície do mar em qualquer momento e se desloca sazonalmente de acordo com essa temperatura. Essa ZCIT também é o braço ascendente da célula de Hadley, e é lá que ocorre uma parte significativa de toda a precipitação tropical do planeta. O balanço energético de cada hemisfério determina, em última análise, a localização da ZCIT em qualquer momento, e esse mesmo balanço faz com que essa faixa de convecção se desloque em direção ao hemisfério que recebe mais energia a cada estação.

Sobre o Oceano Atlântico tropical, as perturbações que interrompem com mais frequência essa circulação tropical são as ondas de leste africanas: perturbações de vorticidade que se propagam para oeste com períodos de três a cinco dias e comprimentos de onda entre 2.500 e 4.000 quilômetros. Essas ondas de leste africanas têm origem na instabilidade barotrópica-baroclínica da corrente de jato de leste africana, e é essa mesma instabilidade que faz com que a corrente de jato gere, uma após a outra, ondas que se propagam para oeste através do oceano.

São precisamente essas ondas de leste africanas que atuam como o principal precursor dos ciclones tropicais no Atlântico, embora a mera chegada de uma onda de leste africana sobre o oceano não seja suficiente para a formação de um ciclone tropical: a gênese de um ciclone tropical requer que, além dessa perturbação inicial, outras três condições sejam atendidas simultaneamente. A temperatura da superfície do mar deve exceder 26 graus Celsius, o cisalhamento vertical do vento deve ser baixo e a umidade troposférica deve ser alta; somente quando essas três condições coincidem com a perturbação inicial fornecida pela onda de leste africana é que a gênese do ciclone tropical leva à sua formação.

Uma vez formado, o ciclone tropical, segundo a teoria da troca de calor superficial induzida pelo vento, proposta por Emanuel, descreve sua intensificação como um funcionamento semelhante ao de uma máquina de Carnot: uma máquina térmica ideal que extrai calor do oceano quente abaixo, por meio da evaporação amplificada pelos próprios ventos, e expele esse mesmo calor acima, na tropopausa fria. Quanto maior a diferença de temperatura entre o oceano quente e a tropopausa fria, maior o limite de intensidade termodinâmica que essa máquina de Carnot permite que o ciclone tropical atinja. É essa diferença de temperatura que faz com que dois ciclones formados sobre oceanos diferentes atinjam limites termodinâmicos muito distintos.

Assim, em condições favoráveis, um ciclone tropical pode atingir seu limite de intensidade termodinâmica em três a cinco dias após sua formação. Desde a Zona de Convergência Intertropical, que organiza a convecção tropical em escala sazonal, passando pelas ondas de leste africanas que fornecem a perturbação inicial, até o motor de Carnot que impulsiona a intensificação final, toda a circulação tropical converge para o mesmo resultado: é o cumprimento sucessivo de cada uma dessas condições, etapa após etapa, que faz com que um determinado ciclone tropical acabe sendo tão intenso e tão rápido quanto acaba sendo.

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