Correntes Oceanicas

CORRENTES OCEÂNICAS

E MASSAS DE ÁGUA

Os oceanos e a atmofera são ambos fluídos e estão em mútuo contato físico. Assim, além de terem comportamentos semelhantes, ocorre grande interação entre eles.

Os raios solares aquecem a atmosfera, o solo e os oceanos uma e meia a duas vezes mais por unidade de área nas regiões equatoriais do que nas polares (Fig. 1). Embora isso ocorra, o equador não se aquece cada vez mais e nem os pólos se resfriem. Há um balanço energético que transfere o calor (ou a energia) recebido pelo equador para os pólos, através da atmosfera e dos oceanos. Este equilíbrio térmico é fator muito importante na geração dos principais cinturões de vento e das grandes correntes oceânicas no planeta.

A atmosfera é a principal via para o transporte de energia das zonas equatoriais para as polares. Nas regiões de baixas latitudes, a evaporação da água dos oceanos é o mecanismo principal para a remoção do calor na superfície terrestre. Esse transporte de calor tão eficiente, ocorre graças à propriedade denominada calor latente de vaporização que é muito alto no caso da água. Esta, ao evaporar-se, retira do ambiente grande quantidade de energia, que acaba sendo transportada junto com o vapor de água para regiões mais frias do planeta. Nestas regiões mais frias, a água se resfria, desce e se condensa, liberando a energia que liberou de regiões mais quentes.

Através das correntes marinhas, os oceânos também levam energia do equador para os pólos, contribuindo com 10% à 20% da distribução de calor no planeta como um todo.

Figura 1: Calor recebido do Sol r reirradiado pela Terra em função da latitude. Note que as regiões equatoriais e tropicais recebem mais calor do que reirradiam e nos pólos ocorre o inverso (Weyl, 1970. Oceanography. An Introduction to the Marine Evironment. John Wiley & Sons, Inc., New York. 535p.).

PRESSÃO ATMOSFÉRICA

Diferenças de temperatura causam diferenças de pressão atmosférica. A taxa de variação da pressão atmosférica entre duas áreas é denominada de gradiente de pressão atmosférica e causa o movimento horizontal do ar, ou seja, o vento. A direção dos ventos sempre se dá de regiões de alta pressão (também chamados de anticiclones) para as de baixa pressão (ciclones) e sua velocidade está relacionada com a magnitude do gradiente de pressão.

Centros de baixa pressão ocorrem quando o ar se aquece, torna-se mais leve e sobe, enquanto os de alta pressão, ao contrário, ocorrem quando o ar se resfria, torna-se mais denso e desce.

Esse fenômeno explica a alteração diária da brisa em regiões litorâneas (Fig. 2). Durante o dia o solo se aquece mais e mais rapidamente que a água do mat, ocasionando uma área de baixa pressão sobre o continente; a brisa sopra então do mar para ele. À noite, o solo se resfria rapidamente enquanto a água do mar o faz de forma mais lenta. A temperatura, na água, fica maior que a do solo, ocasionando um centro de baixa pressão do mar, que origina uma brisa do continente em sua direção.

Figura 2: Produção de brisa em regiões costeiras causadas por diferenças de temperatura entre o dia e a noite.

FORÇA DE CORIOLIS

Os ventos não caminham em linha reta ao longo de um gradiente de pressão, mas são defletidos ou desviados em forma de curva (Fig. 3) devido a rotação da Terra.

Figura 3: Devido ao fenômeno de Coriolis, no hemisfério sul os ventos são defletidos para a esquerda quando deixam os centros de alta pressão (a), assim como quando chegam aos centros de baixa pressão (b). No hemisfério norte a deflexão ocorre para a direita.

O desvio de algo que se mova na superfície do planeta é causado pela força de Coriolis, descrito inicialmente em 1835, pelo físico francês Gaspar de Coriolis. Assim, no caso dos ventos, o ar é forçado a se desviar para a esquerda no hemisfério sul e para a direita no hemifério norte.

Para entender esse fenômeno pode-se utilizar uma analogia entre o planeta e um carrossel, conforme demonstra a Figura 4. A curvatura aparente da bola atirada de dentro do carrossel, vista pelas pessoas que nele se encontram, é chamada de efeito de Coriolis (as pessoas que estão fora do carrossel não percebem a curvatura).

Essa força é muito mais comum do que se possa imaginar, já que todas as coisas que se movem sobre a superfície do planeta desviam-se lateralmente de suas trajetórias previstas. O valor da deflexão depende da velocidade do objeto (quanto mais rápido, menor a deflexão) e de sua latitude (zero no equador e máxima nos pólos).

Figura 4: Carrossel demonstrando a Força de Coriolis. Olhando-se por cima, o carrossel gira em sentido contrário aos ponteiros do relógio (como se estivesse olhando a Terra de cima do pólo norte). Na figura superior um homem em P tenta lançar uma bola a outro situado em Q. O movimento rotacional do homem em P (flecha pequena) faz com que a bola saia na direçào PE. Na figura inferior, o homem se move de P para P' e o que está em Q'

CINTURÕES DE VENTO

Existem na atmosfera feições relativamente permanentes: centros de alta pressão ocorrem sobre os pólos e em latitudes tropicais, já em regiões equatoriais e subpolares ocorrem centros de baixa pressão.

Esses gradientes de pressão geram 3 sistemas gerais de ventos na atmosfera (Fig. 5): ventos alísios, que ocorrem entre 0º e 30º de latitude, soprando do leste para o oeste; ventos do oeste, entre 30º e 60º de latitude e que sopram do oeste para o leste; e, por último, vento do leste nas regiões polares, do leste para o oeste (na meteorologia, os pontos cardeais definem a localização da origem do vento, e não o destino, como geralmente se costuma a usar). Tais sistema de vento são os principais responsáveis pelo equilíbrio de calor no planeta.

Figura 5: Sistema de ventos para uma Terra hipoteticamente recoberta inteiramente por oceanos, mostrando os maiores cinturões de ventos e regiões de elevação e descida de ar.

Como explicação