As células de Hadley estão impulsionando a chegada da temporada de furacões

Da distribuição desigual da radiação surge uma das estruturas mais importantes do clima do planeta: um sistema que alimenta florestas tropicais, forma desertos e determina quando os furacões podem se formar.

A faixa de nuvens densas que atravessa a região equatorial (ZCIT) é onde convergem os ventos alísios de ambos os hemisférios. Imagem cedida pela NASA.
A faixa de nuvens densas que atravessa a região equatorial (ZCIT) é onde convergem os ventos alísios de ambos os hemisférios. Imagem cedida pela NASA.

O que movimenta a atmosfera? A energia solar, ou mais precisamente, sua distribuição desigual. Mais energia chega perto do equador e menos em direção aos polos. E entre esses dois extremos reside a tendência ao equilíbrio. Assim, surge uma "máquina" térmica que a redistribui: a Circulação Geral da Atmosfera.

A circulação atmosférica geral é um sistema contínuo simplificado em três células por hemisfério: Hadley (0°–30°) na região tropical, Ferrel (30°–60°) nas latitudes médias e Polar (60°–90°).

Essa "máquina" está organizada em estruturas conhecidas como células. Entre elas, as células de Hadley dominam a faixa tropical, conectando florestas tropicais com desertos e definindo uma parte significativa do clima global. E é dentro desse sistema que também se determina o curso da temporada de furacões.

Sim, a temporada começa oficialmente em 15 de maio no Pacífico oriental e em 1º de junho no Atlântico. Essas são as datas que, historicamente, marcam o início do período de maior ciclogênese nessas bacias. Mas, na atmosfera, o tempo não segue calendários.

A circulação de Hadley, juntamente com os anticiclones e os ventos alísios, guia a trajetória dos furacões. Imagem cedida pelo Centro Nacional de Furacões.
A circulação de Hadley, juntamente com os anticiclones e os ventos alísios, guia a trajetória dos furacões. Imagem cedida pelo Centro Nacional de Furacões.

Assim, há anos em que parece chegar mais cedo e outros em que simplesmente leva o seu tempo. No Atlântico, por exemplo, 2020 começou com sistemas já em maio. Enquanto isso, em 2014, tivemos que esperar até julho para ver a primeira tempestade. A diferença? O momento em que a atmosfera consegue se estabilizar.

Para que um ciclone tropical se forme, não basta que o oceano esteja quente. É necessária uma mudança na posição do sistema tropical. E por trás disso está a circulação de Hadley, que, juntamente com o oceano e outros fenômenos como o ENOS (El Niño Oscilação Sul), acaba por abrir — ou fechar — a porta para a formação de furacões.

Origens

A célula de Hadley não "desencadeia" a temporada de furacões sozinha. Mas ela prepara o terreno. As condições oceânicas, o cisalhamento do vento e o ENOS determinam se essas condições se alinham mais cedo ou mais tarde, e por quanto tempo. Então, de onde vem a célula de Hadley?

No século 18, o cientista britânico George Hadley propôs que o ar quente do equador sobe, desloca-se para latitudes mais altas e retorna à superfície, fechando um ciclo impulsionado pelo contraste térmico planetário.

Hadley foi o primeiro a propor a existência de uma única célula de circulação global. No entanto, seu modelo não considerava os efeitos da rotação da Terra. Posteriormente, compreendeu-se que a rotação introduz desvios que fragmentam a circulação em células. Mesmo assim, seu esquema é a base para a compreensão da célula tropical.

"Máquina" térmica

Como funciona a célula de Hadley? O ar mais quente e úmido próximo ao equador torna-se menos denso e sobe. Ao subir, ele esfria, forma nuvens e libera calor, reforçando ainda mais sua ascensão. É assim que se forma a Zona de Convergência Intertropical (ZCIT).

Em altitudes mais elevadas, esse ar se desloca em direção às latitudes subtropicais (aproximadamente 20°–30°). Lá, ele esfria e perde umidade, torna-se mais denso e desce. Nessas áreas de subsidência, formam-se sistemas de alta pressão subtropical, caracterizados por céu claro e pouca chuva. São nessas áreas que se desenvolvem sistemas como o Anticiclone dos Açores, que influencia o clima no Atlântico Norte.

Representação esquemática das 3 células que explicam a Circulação Geral da Atmosfera.
Representação esquemática das 3 células que explicam a Circulação Geral da Atmosfera.

Essa é a origem de desertos como o Saara, o Atacama, a Arábia e o norte do México. O mesmo sistema que alimenta as florestas tropicais cria desertos em latitudes médias. É por isso que as principais faixas desérticas do planeta coincidem com o ramo descendente da célula de Hadley.

E o ciclo se completa na superfície. O ar que desce nas regiões subtropicais retorna em direção ao equador. Esses são os ventos alísios, o ramo de retorno da célula que fecha o circuito. Esses ventos de ambos os hemisférios convergem em direção à ZCIT, onde o ar sobe novamente e o ciclo recomeça.

Furacões

Mas essa célula não é uma "caixa" estática. Ela se desloca, se intensifica ou enfraquece com as estações do ano. No verão do Hemisfério Norte, a ZCIT (Zona de Convergência Intertropical) se move para o norte em um padrão ondulatório. E com ela, a célula de Hadley se expande e migra. Enquanto isso, os anticiclones subtropicais se fortalecem e também se deslocam mais para o norte. Assim, eles criam condições para que furacões se desenvolvam e até mesmo se desloquem.

Nas últimas décadas, essa circulação parece estar se expandindo ainda mais, favorecendo uma mudança nas condições propícias à formação de ciclones em direção a latitudes mais altas.

Muitas das perturbações que dão origem a furacões (ondas tropicais) viajam incorporadas aos ventos alísios. À medida que a ZCIT se desloca e a circulação de Hadley se ajusta, surgem regiões onde predominam as correntes ascendentes. É nesses locais que essas perturbações podem se intensificar e trocar energia com a circulação circundante.

Além disso, os anticiclones são fundamentais. Eles atuam como barreiras dinâmicas aos ciclones, mas quando se deslocam para o norte, criam um "corredor tropical" ativo. Os ciclones se movem ao redor desses sistemas de alta pressão, e o fluxo em sua periferia (os ventos alísios) os empurra para oeste. Assim, a posição dos sistemas de alta pressão define as trajetórias típicas de cada temporada.

Em resumo, os furacões não "aparecem"; a atmosfera deixa de impedi-los. A temporada de furacões começa quando o sistema muda de posição: quando o ar sobe onde antes descia, os mecanismos de bloqueio se alteram e caminhos se abrem. É então, e somente então, que eles podem existir.

Referências da notícia

Sharmila, S. y Walsh, K. J. E.(2018). Recent poleward shift of tropical cyclone formation linked to Hadley cell expansion. Nature Clim Change 8.

Adames, A.F. y Mayta, V.C. (2024). The Stirring Tropics: Theory of Moisture Mode–Hadley Cell Interactions. Journal of Climate 37.

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