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Vento

O vento é o movimento do ar.

Para nós, o vento poderia ser:

  • voo do meu boné;
  • uma brisa agradável;
  • a porta que bate;
  • o único que "atira" com a minha bicicleta;
  • aquele que sopra o meu guarda-chuva à distância;
  • aquele que derruba uma árvore.

O vento faz também muito mais além de nos afetar. O vento move as nuvens de onde se encontram para o lugar onde elas originam precipitação, transporta o pólen de plantas ao longo de muitos quilómetros ou poeira dos desertos para regiões vizinhas.
O vento também traz ar fresco em cidades poluídas, leva poeira e poluição ao longo de milhares de quilómetros, por vezes danifica casas e estradas e influencia o tráfego aéreo do dia a dia.
O vento é a base para diversas atividades humanas e desportos. Ele movimenta barcos a vela, balões e planadores, é usado para winsurf, surf, paragliders e entusiastas de aviões-modelo. Surfers também estão dependentes do vento; as ondas que eles "apanham" são causadas por ventos.
Sem vento, não existiria o tempo e a nossa Terra seria virtualmente diferente.

De onde é que vem o vento?

Cold air current in the valley under a bridge (France)

Cold air current in the valley under a bridge (France). In the basin (on the right), the insolation dissolves the cloud and interrupts the cold air inflow.

O que é o vento? O vento é - dizendo de uma forma simples - o movimento do ar na troposfera, a camada mais baixa da atmosfera terrestre. O vento desenvolve-se nesta "camada da atmosfera" devido às seguintes características do ar:

  1. O ar é composto por uma mistura de gás (azoto, oxigénio e outros).
  2. O ar transmite mal o calor e assim liberta-o lentamente.
  3. O ar é pouco aquecido pelos raios do sol.
  4. O ar torna-se mais fino com a altitude.
  5. O ar pode tornar-se vapor de água em maiores quantidades (em média cerca de 1%).

O surgimento de vento - ou seja, o movimento do ar - ocorre da seguinte forma (simplificado):

  1. A superfície da Terra é aquecida pela radiação solar - frequentemente a 10°C ou mais num dia de sol.
  2. As camadas de ar inferiores são aquecidas com o contacto da terra e assim expandem-se.
  3. Ar mais quente e mais fino agora sobe, deslocando o ar mais frio e mais pesado acima dele.
  4. A "bolha" deixada pelo ar ascendente é preenchida com ar mais frio, mais pesado (que flui geralmente dos lados ou das colinas circundantes).

Este processo conduz ao movimento de massas de ar maiores - e ao vento. O vento é originado por diferenças de pressão.

Significado do vento

Você pode ver o mesmo fenómeno quando acende uma vela. O ar ao redor da vela torna-se (extremamente) mais quente e flui para cima. Se colocar um pequeno moinho de vento sobre ele (ou alguns fios finos), o seu movimento mostra a subida do ar.

Na atmosfera, esses processos são espaçosos e muito mais gigantescos. A estação de energia em movimento, o Sol, é maior do que a vela. A energia solar do sol que chega à Terra, é cinco mil vezes maior do que a energia utilizada por todos os seres humanos.

O vento surge em pequenas áreas em escala e também em dimensões maiores.

1. Ventos locais

A radiação do Sol já aquece a paisagem em pequenas escalas. Vamos estudar um edifício: O lado da parede exposta ao sol fica mais quente do que a do lado da sombra. Se alguém abre as janelas de ambos os lados, tem-se um breve vento. Desenvolve-se uma corrente de ar porque o ar mais frio (mais pesado) flui da parede à sombra em direção ao ar mais quente (mais leve) do lado da parede ensolarada. Quando o sol continua a brilhar, esse efeito continua a desenvolver-se, porque o ar frio flui de forma relativamente rápida e deixa espaço para o novo ar frio e assim por diante.

Outros exemplos de sistemas de vento locais podem ser encontrados facilmente. Em cada área, na qual você pode encontrar uma diferença de temperatura de mais de 2°C, pode ser medido um fluxo de ar. Isso significa que, o tampo de uma mesa ou uma rua aquecida pelo Sol são suficientes para a circulação do ar ocorrer.

Movimentos do ar locais mais fortes procriam os "ventos ascendentes" em níveis superiores do ar. Quando se observam aves num dia de sol, como urubus ou falcões, você vê-os a fazer círculos para obter mais altura e giram em torno do centro da corrente ascendente.

Sistemas eólicos locais raramente são mais rápidos do que 30-40 km/h. Mas quando alguns ventos locais se concentram, por exemplo perto de trovoadas, os sistemas eólicos regionais desenvolvem-se. Vão ficando cada vez mais fortes, aumentam a sua velocidade e, por vezes, em condições especiais, tornam-se tempestades.

2. Ventos regionais

Se diferenças de temperatura ocorrem de uma forma permanente, sistemas eólicos regionais emergem e fluem ao longo de vários quilómetros e podem permanecer por dias. Eles alcançam temporariamente as velocidades do vento mais altas já medidas na parte inferior. Estas não são duráveis e, por isso, são por vezes também surpreendentes. É por isso que estes são os sistemas mais perigosos.

Tipos de vento - exemplos

Vento Foehn

Cloud and precipitation map of a foehn situation

Cloud and precipitation map of a foehn situation (Switzerland, 27.04.2010, 02:00): strong precipitation spread in the South of the Alps. The foehn, blowing on the other side, blows away the cloud cover from the ridge of the Alps to the Black Forest and Lake Constance.

Schematic representation of a local fall wind in Western Lake Geneva (Yvorne)

Schematic representation of a local fall wind in Western Lake Geneva (Yvorne): On Saturday 03:00, the wind blows from the south-west from the Valais in the direction of Lake Geneva. At 3 km height (as from a 750 hPa pressure), it reaches an opposite West Wind. During the day (12:00), the wind blows in the basin from the west side, and there the cold air inflow in Valais is heated through insolation.

Foehn é uma forma especial de curva descendente, vento quente e seco, que se desenvolve pela entrada de ar húmido no lado do vento de uma montanha. O ar é forçado a subir pela montanha enquanto arrefece e perde uma grande parte da sua humidade. O que resulta é, uma chuva torrencial pesada, espécie de "monção" no lado húmido da montanha. Assim que o ar tiver passado o cume da montanha, ele flui para baixo sobre o outro lado e aquece mais rapidamente do que arrefece na encosta húmida, visto que o ar perdeu a sua humidade ao subir. A curva descendente resultante é mais árida, mais quente e tem ventos mais fortes do que os seus arredores nos querem fazer crer.

Trovoadas

Schematic representation of the formation of a thunderstorm

Schematic representation of the formation of a thunderstorm
Source: Wikimedia Commons

Nuvens de trovoadas desenvolvem-se por causa da subida de ar quente e húmido. Pré-requisitos são: (1) uma camada de ar húmido com grande extensão perto da parte inferior; (2) uma descida vertical distinta da temperatura e; (3) um "disparador" para o fluxo ascendente de ar húmido (elevação), de modo que se desenvolve um tubo de fluxo ascendente.

Por causa da grande diferença de temperatura, o ar húmido e quente sobe muito rápido e depois arrefece a uma certa altitude (teto de nuvens) na qual surgem pequenas gotas. A elevação torna-se mais forte com grandes diferenças verticais de temperatura e humidade. Estes ventos constantes aumentam até aos 100 km/h, enquanto estão perto de ser trovoadas. Em trovoadas, os ventos atingem velocidades além de 100 km/h. Quando essas diferenças são especialmente grandes, os tornados surgem e atingem velocidades de mais de 500 km/h para cada redemoinho de vento. Estas tempestades são capazes de destruir edifícios.

Furacões

Furacões geralmente desenvolvem-se em zonas tropicais, quando uma alta insolação cria uma grande diferença entre as temperaturas e pressões. Especialmente acima de superfícies quentes do oceano, grandes massas de ar húmido surgem pela forte insolação, tornam-se grandes tempestades e consolidam-se em grandes células. Em latitudes médias (ao redor dos Trópicos), essas células giram em torno de um centro de baixa pressão (o "olho" da tempestade). Sob certas condições, a torção torna-se tão forte que a velocidade do vento em torno das células pode ser superior a 150 km/h. O centro move-se simultaneamente e, geralmente, para o oeste e longe do Equador. Desta forma, os furacões podem expandir-se por mais de cem quilómetros e podem permanecer por semanas e destruir áreas maiores do que 1.000 km². Em terra, eles rapidamente perdem a sua força e, assim, as destruições preocupam quase exclusivamente as áreas costeiras.

O Jet Stream

Por causa da grande diferença de temperatura entre os Polos e o Equador, existe um desenvolvimento de sistemas eólicos ao longo dos tempos em continentes inteiros; que têm uma influência determinante sobre o clima da Terra.

O "Jet Stream" é um cinto largo de vento forte de cem quilómetros no limite superior da troposfera, e é formado como consequência de um movimento de compensação global entre diferentes temperaturas - respetivamente regiões de pressão. Este cinto é, aparentemente sólido e estável, como os ventos alísios. Dentro do Jet Stream existem ventos naturais mais fortes, com velocidades de vento superiores a 600 km/h. O Jet Stream é difícil de quantificar, ele pode apenas ser ilustrado e analisado por mapas meteorológicos de altitudes elevadas. Por exemplo, você pode ver as bandas do "Jet Stream" num mapa com ventos fortes de altitude a 10 km (ver mapa mundial dos ventos de 10km de altura em baixo).

World wind map at 10 km height

World wind map at 10 km height. Jet Stream bands over the Pacific and the Indian Ocean

Na animação que se segue, o mapa mundo é considerado a partir de camadas de ar ascendentes. Como é que a força do vento muda na altitude?

Animated world map

Animated world map

A animação começa com camadas de ar baixas e, em seguida, aumenta a altitude. Você pode ver que a velocidade do vento aumenta com a altitude, em particular na área do "Jet Stream".