sexta-feira, 22 de outubro de 2010

Como funcionam os furacões

Todos os anos, entre 1º de junho e 30 de novembro (período chamado de temporada de furacões), os furacões ameaçam as costas leste e do golfo dos Estados Unidos, México, América Central e Caribe. Em outras partes do mundo, os mesmos tipos de tempestades são chamados de tufões ou ciclones. Os furacões espalham destruição quando atingem a terra e podem matar milhares de pessoas, além de causar um prejuízo de bilhões quando atingem áreas populosas.
Neste artigo, vamos discutir como os furacões se formam e se movem e ver a destruição e os danos que eles causam. Também vamos examinar como os meteorologistas rastreiam os furacões.

Foto cedida Weather.com, fotógrafo Stuart Livingston
Ondas destrutivas do furacão Opal (1995) no Píer Estadual na cidade de Gulf Shores, Alabama
Definição 
De acordo com o Centro Nacional de Furacões dos EUA, "furacão" é um nome para um ciclone tropical que ocorre no Oceano Atlântico. "Ciclone tropical" é o termo genérico usado para sistemas de baixa pressão que se desenvolvem nos trópicos.
"Ciclones tropicais com ventos máximos de superfície com menos de 17 metros por segundo (62,7 km/h) são chamados dedepressões tropicais. Assim que o ciclone tropical atinge ventos de 17 m/s, ele é chamado de tempestade tropical erecebe um nome (em inglês). Se os ventos chegarem a 33 m/s (119 km/h), então ele é chamado de "furacão".


"Furacão"
De acordo com o Centro Nacional de Furacões dos EUA, a palavra "hurricane" (nome em inglês para furacão, herdado do espanhol "huracán") se origina de "Hurican", o deus caribenho do mal
Os furacões são definidos pelas seguintes características:
  • eles são tropicais, o que significa que são gerados em áreas tropicais do oceano próximas à linha do Equador;
  • são ciclônicos, o que significa que seus ventos fazem um turbilhão ao redor de umolho central. A direção do vento é anti-horária (oeste para leste) no hemisfério norte e horária (de leste para oeste) no hemisfério sul;
  • eles constituem sistemas de baixa pressão. O olho de um furacão é sempre uma área de baixa pressão. As menores pressões barométricas já registradas ocorreram no interior de furacões;
  • os ventos turbilhonam ao redor do centro da tempestade com uma velocidade de pelo menos 119 km/h.
Como se forma um furacão
Os furacões se formam em regiões tropicais onde há água aquecida (no mínimo 27°C), umidade atmosférica e ventos equatoriais convergentes. A maioria dos furacões do Atlântico se inicia ao longo da costa ocidental da África, começando como tempestades violentas que se movem sobre as águas quentes do oceano tropical. Uma tempestade atinge o status de furacão em três estágios:
  • Depressão tropical: turbilhão de nuvens e chuva com ventos de velocidade inferior a 61 km/h.
  • Tempestade tropical: velocidade do vento de 55 a 118 km/h.
  • Furacão: velocidade do vento acima de 119 km/h.

Foto cedida NOAA
Furacão Ivan sobre a Costa do Golfo próximo aos Estados Unidos às 14h45 (hora local da costa leste) em 15 de setembro de 2004
Pode levar de algumas horas a vários dias para que uma tempestade intensa se transforme em um furacão. Apesar de todo o processo de formação do furacão não ser inteiramente compreendido, é necessário que ocorram três eventos para que os furacões se formem:
  • um ciclo de evaporação-condensação prolongado de ar oceânico quente e úmido;
  • padrões de ventos caracterizados por ventos convergentes na superfície e ventos fortes e de velocidade uniforme em maiores altitudes;
  • uma diferença de pressão do ar (gradiente de pressão) entre a superfície e a grande altitude.
O ar quente e úmido proveniente da superfície do oceano começa a se elevar rapidamente. À medida que esse ar quente se eleva, seu vapor d'água se condensa para formar nuvens de tempestade e gotas de chuva. A condensação libera o calor chamado calor latente de condensação. Esse calor latente aquece o ar frio nas alturas, fazendo com que ele suba. Esse ar que se eleva é substituído por mais ar quente e úmido proveniente do oceano abaixo. Esse ciclo continua, arrastando mais ar quente e úmido para a tempestade que se desenvolve e movendo continuamente o calor da superfície para a atmosfera. Essa troca térmica proveniente da superfície cria um padrão de vento que circula ao redor de um centro. Essa circulação é similar àquela da água que escoa por um ralo.

Foto cedida NASA
Composição de três vistas do furacão Andrew nos dias 23, 24 e 25 de agosto de 1992, à medida que atravessava o sul da Flórida de leste para oeste
Ventos convergentes são ventos que se movem em direções diferentes. Os ventos convergentes na superfície colidem e empurram o ar quente e úmido para cima. Esse ar ascendente intensifica o ar que já está subindo da superfície, de modo que a circulação e as velocidades dos ventos da tempestade aumentam. Nesse meio tempo, os fortes ventos que sopram em velocidades uniformes nas altitudes mais elevadas (até 9 mil metros) ajudam a remover o ar quente ascendente do centro da tempestade, o que sustenta o movimento contínuo do ar quente proveniente da superfície e mantém a tempestade estruturada. Se os ventos de grande altitude não soprarem na mesma velocidade em todos os níveis (se houver cisalhamento do vento), a tempestade perderá a estrutura e se enfraquecerá.
O ar sob alta pressão na atmosfera superior (acima de 9 mil metros) acima do centro da tempestade também remove calor do ar ascendente, intensificando ainda mais o ciclo do ar e o crescimento do furacão. À medida que o ar sob alta pressão é sugado para o centro de baixa pressão da tempestade, a velocidade dos ventos aumenta.
Partes de um furacão
Assim que o furacão se forma, ele possui três partes principais:
  • Olho: o centro de baixa pressão e tranqüilo da circulação.
  • Parede do olho: área ao redor do olho com os ventos mais rápidos e violentos.
  • Raias de chuva: raias de tempestades violentas que circulam para fora do olho e que são parte do ciclo de evaporação/condensação que alimenta a tempestade.


Para conhecer a anatomia e nascimento de um furacão, veja Hurricane Creation - criação de um furacao (em inglês). Além disso, você pode Criar um furacão (em inglês) e fazer experiências com os vários fatores que afetam a formação de um furacão.

Tamanho, localização e danos

Os furacões variam muito em tamanho físico. Algumas tempestades são muito compactas e têm somente umas poucas raias de nuvens de chuva e vento arrastadas atrás deles. Outras tempestades são mais abertas, assim as raias de vento e chuva se espalham ao longo de centenas ou milhares de quilômetros. O furacão Floyd, que atingiu o leste dos Estados Unidos em setembro de 1999, foi sentido das ilhas caribenhas até o Estado da Nova Inglaterra, nos EUA.

Foto cedida NASA/GSFC
O furacão Floyd foi uma tempestade de Categoria 3 que trouxe chuvas intensas e um recorde de inundação no leste dos Estados Unidos e Canadá. Quase 90% das fatalidades associadas a essa tempestade foram afogamentos devido à inundação de terras do interior. 

Foto cedida pela Administração Oceânica e Atmosférica Nacional dos EUA (NOAA)
O furacão Bertha (julho de 1996) também foi uma tempestade de Categoria 3, mas a potência e o impacto do Bertha foram contidos em uma área muito menor que a do Floyd
Alertas meteorológicos
De acordo com o Canal do Tempo - The Weather Channel Online (em inglês), há quatro alertas meteorológicos para as tempestades tropicais e furacões. Dependendo de onde você se localizar nas proximidades da tempestade, poderá se encontrar sob um destes alertas:
  • alerta de tempestade tropical
  • aviso de tempestade tropical
  • alerta de furacão
  • aviso de furacão
Um alerta de tempestade tropical é emitido quando existe a possibilidade de ventos de 63 a 118 km/h em sua área. Um aviso de tempestade tropical indica que essas condições são prováveis em sua área dentro de 24 horas.
Um alerta de furacão é emitido quando as condições de um furacão (ventos acima de 119 km/h) são possíveis em sua área. Um aviso de furacão é emitido quando essas condições são prováveis em sua área dentro de 24 horas.
Danos de furacões
Os danos causados por um furacão resultam de diversos aspectos da tempestade.
  • Os furacões trazem com eles enormes quantidades de chuva - um grande furacão pode despejar centenas de milímetros de chuva em apenas um ou dois dias. Essa quantidade de chuva pode criar inundações capazes de devastar totalmente uma grande área ao redor do centro do furacão.

Foto cedida Corpo de Engenheiros do Exército dos EUA
Muitas comunidades e pequenas cidades no leste da Carolina do Norte foram inundadase após intensas chuvas e enchentes resultantes do furacão Floyd. Os rios e canais já estavam cheios devido ao furacão Dennis, que atingiu o leste da Carolina do Norte (duas vezes) apenas semanas antes do furacão Floyd.
  • Ventos sustentados intensos causam danos estruturais - esses ventos também podem capotar automóveis, derrubar árvores e causar erosão nas praias.

Foto cedida Agência Federal de Administração de Emergências dos EUA (FEMA)
Os furacões freqüentemente causam danos estruturais severos. Este prédio, nas Ilhas Virgens americanas, foi arrasado.
  • Os ventos prevalecentes de um furacão empurram a sua frente uma parede de água, chamada de ressaca - caso a ressaca coincida com uma maré alta, ela causará a erosão da praia e uma significativa inundação.

Foto cedida FEMA
Propriedades à beira-mar são particularmente suscetíveis aos danos causados pela ressaca, em que as ondas são muito altas e fortes devido à intensidade dos ventos do furacão
  • Os ventos de um furacão freqüentemente geram tornados - os tornados são tempestades ciclônicas menores e mais intensas que causam danos adicionais.
A extensão dos danos depende de alguns fatores:
  • categoria do furacão;
  • se a tempestade vem direto contra o litoral ou se apenas toca de leve a linha da costa;
  • se o lado direito ou esquerdo do furacão atinge uma determinada área.
lado direito de um furacão causa maior impacto porque a velocidade do vento e a velocidade de deslocamento se somam nessa região. No lado esquerdo, a velocidade de deslocamento do furacão é subtraída da velocidade do vento.
Essa combinação de ventos, chuva e inundação podem arrasar uma pequena cidade costeira e causar grandes danos em cidades grandes afastadas da costa. Em 1996, o furacão Fran varreu 240 km do interior para atingir Raleigh, na Carolina do Norte. Dezenas de milhares de casas foram danificadas ou destruídas, milhões de árvores caíram, a energia elétrica foi interrompida por semanas em algumas áreas e o dano total foi medido em bilhões de dólares.
Assim que um furacão se forma, ele é classificado na Escala de Furacões de Saffir-Simpson. Há cinco categorias nesse sistema de classificação.
Escala de furacões de Saffir-Simpson
CategoriaVelocidade do vento
Efeitos
1
119 a 153 km/h
  • ressaca de 1,2 a 1,5 m acima do normal
  • algumas inundações
  • pouco ou nenhum dano estrutural
2155 a 177 km/h
  • ressaca de 1,8 a 2,4 m acima do normal
  • queda de árvores
  • danos a telhados (telhas arrancadas)
3178 a 209 km/h
  • ressaca de 2,7 a 3,7 m acima do normal
  • danos estruturais em casas
  • habitações sem alicerces destruídas
  • inundação severa
4210 a 248 km/h
  • ressaca de 4 a 5,5 m acima do normal
  • inundação severa no interior
  • alguns telhados arrancados
  • grandes danos estruturais
5acima de 249 km/h
  • ressaca de pelo menos 5,5 m acima do normal
  • inundação severa adentrando o interior
  • sérios danos à maioria das estruturas de madeira
Os furacões das categorias 3, 4 e 5 podem causar muitos danos, desde inundação severa até perda de vidas, propriedades, produção agrícola e rebanhos.

Rastreamento e nomeação


Foto cedida Força Aérea Norte-Americana/ Hurricane Hunters (Caçadores de Furacões)
O olho de um furacão, conforme visto da janela de um avião de vigilância de furacões
Os furacões no Hemisfério Norte giram no sentido anti-horário (de oeste para leste) e se movem no oceano em sentido horário (de leste para oeste). No Hemisfério Sul, os furacões giram no sentido horário (de leste para oeste) e se movem no sentido anti-horário (de oeste para leste). Estes movimentos, conhecidos como o efeito Coriolis, são causados pela rotação da Terra. Para monitorar e rastrear o desenvolvimento e a movimentação de um furacão, dependemos do sensoriamento remoto por satélites, assim como dos dados colhidos pelos Caçadores de furacões - Hurricane Hunters (em inglês) e pesquisadores da Administração Oceânica e Atmosférica Nacional dos EUA (NOAA).
Os Hurricane Hunters são membros do 53º Esquadrão de Reconhecimento Meteorológico/403ª Brigada Aérea, sediada na Base da Força Aérea Keesler em Biloxi, Mississippi. Eles coletam informações sobre as velocidades dos ventos, chuvas e pressões barométricas dentro da tempestade. Desde 1944, eles têm sido a única organização dentro do Departamento de Defesa dos EUA (que supervisiona os militares americanos) a voar no interior das tempestades tropicais e furacões. Desde 1965, a equipe dos Hurricane Hunters tem usado o Hércules WC-130, um avião turboélice. A única diferença entre este avião e a versão de carga é o equipamento meteorológico especializado e altamente sensível instalado nele. A equipe pode cobrir até cinco missões de tempestade por dia, em qualquer lugar do meio do Atlântico até o Havaí.

Foto cedida Força Aérea Norte-Americana/ Hurricane Hunters (Caçadores de Furacões)
Este WC-130H é um dos aviões usados pelos Hurricane Hunters para voar no interior de tempestades e furacões. O avião possui equipamento meteorológico especial para coletar dados no interior da tempestade.
A NOAA também utiliza aviões para a pesquisa de furacões. Os dois Órions WP-3D da NOAA são considerados umas das melhores aeronaves de pesquisa do mundo. Como os Hércules C-130 dos Hurricane Hunters, o Órion WP-3D também é um avião turboélice. O Órion WP-3D N42RF e o Órion WP-3D N43RF estão equipados com um conjunto impressionante de instrumentos, radares e sistemas de gravação. Toda essa instrumentação de alta tecnologia é fundamental para o estudo de furacões e a realização de outras pesquisas meteorológicas. De acordo com o site da NOAA, o Órion WP-3D N42RF e o Órion WP-3D N43RF estão na espera ou na ativa para a pesquisa e reconhecimento de furacões 120 dias por ano, voando 300 a 400 horas todos os anos.
Os satélites meteorológicos usam diferentes sensores para coletar diversos tipos de informações sobre os furacões:
  • Visíveis: nuvens, padrões de circulação.
  • Radar/radar Doppler: chuvas, velocidades dos ventos, quantidades de precipitação.
  • Infravermelho: diferenças de temperatura, alturas das nuvens.
Todas estas informações são retransmitidas para o Centro Nacional de Furacões (EUA) (em inglês) em Miami, Flórida, onde são interpretadas e distribuídas para os meios de comunicação nacional e local. O Centro Nacional de Furacões dos EUA prevê o movimento e a intensidade do furacão usando diversos modelos meteorológicos e emite avisos e alertas de furacões para as áreas no caminho da tempestade. Esses sistemas modernos (rastreamento, detecção precoce, avisos) diminuem significativamente as mortes durante um furacão.
Nomes de furacões
Para melhor rastrear os furacões, os meteorologistas decidiram dar nomes a eles. Esses nomes são escolhidos pela Organização Meteorológica Mundial (em inglês), de acordo com a Administração Oceânica e Atmosférica Nacional dos EUA (NOAA):
"Por várias centenas de anos, os furacões nas Índias Ocidentais eram freqüentemente nomeados conforme o santo do dia no qual o furacão ocorria. Por exemplo, o Furacão San Felipe atingiu Porto Rico em 13 de setembro de 1876. Outra tempestade atingiu Porto Rico no mesmo dia em 1928 e essa tempestade recebeu o nome de Furacão San Felipe Segundo".
Até a Segunda Guerra Mundial, os furacões recebiam somente nomes masculinos. No início dos anos 50, os serviços meteorológicos começaram a nomear as tempestades alfabeticamente apenas com nomes femininos. No final dos anos 70, essa prática foi substituída pela alternância de nomes masculinos e femininos. O primeiro furacão da temporada recebe um nome começando com a letra A, o segundo com a letra B e assim por diante. De acordo com a NOAA, as listas com nomes têm um toque internacional porque os furacões afetam outras nações e são acompanhadas pelos serviços públicos e meteorológicos de muitos países.
O furacões no Oceano Pacífico são designados com um conjunto de nomes diferentes das tempestades do Atlântico. Por exemplo, o primeiro furacão da temporada de furacões de 2001 foi uma tempestade no Oceano Pacífico próxima de Acapulco, chamada Adolf. A primeira tempestade no Atlântico da temporada de 2001 chamou-se Allison. Uma lista de nomes ao longo de 2006 está disponível no Centro Nacional de Furacões (EUA) (em inglês).
De acordo com a NOAA:
"Sempre que um furacão causa um impacto significativo, o país afetado pela tempestade pode solicitar que o nome do furacão seja "aposentado" por acordo com a Organização Meteorológica Mundial (OMM). Na verdade, aposentar um nome significa que ele não poderá ser usado pelo menos por 10 anos para facilitar referências históricas, ações legais, atividades de indenização por seguro, etc, e evitar a confusão do público com outra tempestade de mesmo nome".

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