Causas e efeitos dos rios atmosféricos que chegam à Antártica

A Antártica é uma das áreas mais suscetíveis às mudanças climáticas e ao aumento da temperatura. E os rios atmosféricos são uma parte importante dos registros de temperatura na Península Antártica.

Antártica
A Antártica é suscetível à chegada de ar tropical.

A temperatura do planeta aumentou significativamente nas últimas décadas, e um dos locais do Hemisfério Sul onde esse aumento foi mais acentuado é a Península Antártica.

Além do aumento da temperatura média, também aumentaram os eventos de temperatura extrema na Península, provocando um maior número de ondas de calor e um derretimento significativo do gelo marinho.

Dos trópicos ao pólo

Um dos fenômenos meteorológicos associados a esses aumentos repentinos de temperatura na Península Antártica são os rios atmosféricos. Conhecidos pelos impactos que geram no centro e sul do Chile, com intensas precipitações e chuvas “quentes” onde a isoterma zero costuma estar acima do normal, os rios atmosféricos também geram grande impacto na Antártica.

Os rios atmosféricos são corredores longos e estreitos de fluxo horizontal de vapor d’água que saem das áreas tropicais e percorrem milhares de quilômetros, conforme explica a Direção Meteorológica do Chile em seu blog. Por terem origem em áreas tropicais, os rios atmosféricos não transportam apenas vapor d'água, mas também ar quente. Esse ar quente, de características tropicais, ao atingir altas latitudes provoca aumentos de temperatura.

Configuração sinótica do rio atmosférico
Configuração sinótica correspondente ao evento de rio atmosférico que impactou a Península Antártica entre 7 e 8 de fevereiro de 2022. Água precipitável (cores), transporte de vapor d'água (vetores) e pressão ao nível do mar (contornos). Fonte de dados: ERA5.

Mas antes disso... Como um rio atmosférico pode chegar à Antártica?

Os eventos estudados concordam que o fluxo de umidade segue uma espécie de canalização, geralmente causada pela presença de baixas pressões a oeste da Península Antártica, no mar conhecido como Amundsen-Bellingshausen, e altas pressões a leste, no mar de Weddell. Essas circulações tendem a ser persistentes, ou seja, duram dias suficientes para que o fluxo de umidade se canalize e se intensifique, tomando o sentido norte-sul; e assim, permitindo que o rio atmosférico alcance a distante Península Antártica.

O papel da grande escala

Na atmosfera tudo costuma estar conectado e a origem das circulações persistentes, que permitem que os rios atmosféricos cheguem à Antártica, costuma estar a milhares de quilômetros de distância.

Aprendemos isso com o evento de temperaturas extremamente altas em março de 2015, estudado por pesquisadores chilenos. Esse evento foi marcado pelo registro da Oscilação Madden-Julian, que marca a presença de tempestades intensas em áreas tropicais que permitem a propagação de uma onda atmosférica.

Onda de Rossby
Representação das ondas de Rossby em eventos de rios atmosféricos que atingem a Península Antártica. Elaborado a partir das informações obtidas em Gorodetskaya et al. (2023) e em Rondanelli et al. (2019).

Essas ondas permitem que altas e baixas pressões permaneçam por mais tempo do que o normal. Esta é a origem da canalização dos fluxos e de alguma forma eles criam o caminho para que os rios atmosféricos cheguem à Antártica.

O papel da pequena escala

Quando um rio atmosférico atinge a Península Antártica, vários fatores causam aumentos significativos de temperatura. O primeiro é o transporte de ar com altas temperaturas – ou o que chamamos de advecção quente. Como os rios atmosféricos transportam ar dos trópicos em direção aos pólos, o ar que transportam é geralmente mais quente.

Modelo conceitual de rios atmosféricos na Península Antártica
Esquema conceitual de um rio atmosférico impactando a Península Antártica. Fonte: Bozkurt et al. (2018).

Outro fator é a nebulosidade e a precipitação que geram. A cobertura de nuvens, por um lado, gera um fluxo extra de calor (fluxo de radiação de ondas longas) em direção à superfície, o que aumenta a temperatura principalmente à noite. Por outro lado, em eventos de rios atmosféricos na Antártica, a precipitação costuma ser líquida, o que favorece o derretimento da neve e do gelo.

Mas um dos fatores mais importantes é o efeito Föehn. A Península Antártica possui uma orografia que quando o fluxo a atinge perpendicularmente, faz com que o ar suba no seu lado oeste e desça no lado leste. O fluxo de noroeste, como costuma ser a direção predominante em um rio atmosférico que chega à península, atinge de tal forma que o ar desce, comprime e aquece, no lado leste da península (ou fluxo abaixo).

É no lado leste da Península Antártica onde se observaram os maiores impactos associados aos rios atmosféricos: aumentos significativos da temperatura e derretimento do gelo marinho.

Por esta razão, estes eventos compostos (como são chamados quando há muitos fatores envolvidos) na Antártica tornaram-se um tema de investigação muito relevante.

Referências da notícia:

BOSKURT, D. et al. Foehn event triggered by an atmospheric river underlies record‐setting temperature along continental Antarctica. Journal of Geophysical Research: Atmospheres, v. 123, n. 8, 2018.

GORODETSKAYA, I. V. et al. Record-high Antarctic Peninsula temperatures and surface melt in February 2022: a compound event with an intense atmospheric river. Npj - Climate and Atmospheric Science, v. 6, 2023.

RONDANELLI, R. et al. Strongest MJO on record triggers extreme Atacama rainfall and warmth in Antarctica. Geophysical Research Letters, v. 46, n. 6, 2019.