O que são as ondas de Rossby?

Extremos climáticos ao longo da história como intensas ondas de frio e calor possuem relação com as ondas de Rossby. Elas são bastante investigadas pelos cientistas na compreensão desses extremos. Vamos saber mais sobre elas?

Bruno César Capucin Bruno César Capucin 14 Abr. 2019 - 12:37 UTC
Exemplo de 4 ondas de Rossby na corrente de jato (tons de roxo) ao redor da Antártica.

Para falar desse tipo de fenômeno em nossa atmosfera, são necessários alguns conhecimentos básicos e prévios sobre meteorologia, que serão pontuados a partir de agora. A energia primária que movimenta a atmosfera terrestre é o Sol. Entretanto, o Sol aquece a Terra de forma desigual, resultando em mais energia por metro quadrado na zona tropical e menos para as zonas polares. Logo, existe uma forte diferença de temperatura entre essas zonas climáticas, em geral estabelecida nas latitudes médias (de 30°a 60° de latitude tanto para o hemisfério norte quanto para o sul).

Essa diferença térmica entre polo e trópico, junto a rotação do planeta, são responsáveis pela formação dos ventos de oeste nas latitudes médias, que sopram em superfície das altas pressões subtropicais em direção aos polos. Mas ao subir na atmosfera nessa parte do globo (cerca de 11 km de altitude), existe uma faixa de ventos máximos em ambos hemisférios reconhecida pelos meteorologistas como corrente de jato (jet stream em inglês). Ao todo, cada hemisfério possuem dois jatos, o subtropical e o polar. Enquanto o jato polar é formado devido as fortes diferenças horizontais da temperatura do ar, o subtropical tem relação com a parte superior da célula de Hadley.

Ao analisar um mapa sinótico da atmosfera superior em um dia qualquer, é comum observar o comportamento ondulatório dos ventos de oeste e da própria corrente de jato. Isso é uma evidência de que a atmosfera superior se comporta como ondas, com suas cristas (pontos mais altos de uma onda) e vales (ou cavados) que são os pontos mais baixos. Partindo da definição da física, uma onda é compreendida por uma perturbação que faz oscilar alguma grandeza física. E como qualquer onda, as ondas atmosféricas também possuem comprimento, amplitude, período, frequência, velocidade etc. As ondas servem para propagar energia, onde na atmosfera, essa condição é satisfeita principalmente nas correntes de jato (guia de ondas).

Em meteorologia existem diversos tipos de ondas, as ondas de escala sinótica (comprimento aproximado de 3.000 km) por exemplo, “carregam” para leste as frentes, ciclones e anticiclones e, portanto, são determinantes para o tempo nas latitudes médias. Esse tipo de onda visa reduzir as diferenças térmicas entre o polo e o trópico, levando ar mais frio para latitudes menores e ar mais quente para latitudes maiores.

Ondas de Rossby

Já as ondas de Rossby ou planetárias (comprimento entre 6.000 a 8.000 km ou mais), compreendem perturbações de grande amplitude no escoamento atmosférico de escala global. Além disso, elas podem ter ondas curtas (de escala sinótica) associadas. Geralmente, as ondas de Rossby estão num contexto bem mais complexo do sistema climático, uma vez que envolvem circulações anômalas de grande escala e eventos extremos (severas ondas de calor, frio, secas e chuvas intensas) relacionados aos processos de teleconexão. O nome Rossby decorre do meteorologista sueco Carl Gustaf-Rossby (século XX), pioneiro na descoberta dos movimentos de fluídos em larga escala.

Uma das características das ondas planetárias é seu caráter estacionário, fato que leva ao bloqueio da corrente de jato e dos sistemas de pressões em superfície sobre vastas áreas do planeta, que por fim, explicam os extremos meteorológicos mencionados acima. No entanto, o que pode disparar as ondas de Rossby na atmosfera? A literatura mostra que várias oscilações de baixa frequência do clima podem configurar essas ondas, a exemplo: El Niño Oscilação Sul, Oscilações do Ártico e Antártica, Oscilação Madden-Julian etc.

Para ser breve, na prática, uma situação clássica para gerar um trem de ondas de Rossby (sequenciamento de cristas e vales) são amplas áreas de trovoadas no trópico sobre um oceano quente, conforme o Twitter acima. Os fortes movimentos ascendentes de grande escala perturbam a atmosfera superior, e a energia gerada no trópico passa a ser propagada em direção as latitudes médias através dos jatos, impactando no regime de precipitação e nos padrões de temperatura de regiões remotas a jusante.

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