FRENTE FRIA/ZCAS/RELÂMPAGOS
As
mudanças
nas
condições
meteorológicas
observadas nas regiões Sul e Sudeste do Brasil estão
geralmente associadas à passagem, formação ou
intensificação
de
frentes
frias.
Esses
sistemas,
atuantes no litoral brasileiro em todas as épocas do
ano, são típicos de latitudes médias.
FRENTE FRIA AO SUL DO RIO
GRANDE DO SUL
FRENTE FRIA AVANÇA SOBRE O
RIO GRANDE DO SUL
FRENTE FRIA AO SUL DE
SÃO PAULO
FRENTE FRIA SOBRE O RIO DE
JANEIRO
FRENTE FRIA EM DISSIPAÇÃO NO
OCEANO ATLÂNTICO
ALTA PRESSÃO SUBTROPICAL DO
ATLÂNTICO SUL COM VENTOS DE NE NA
COSTA DO RIO DE JANEIRO
ZONA DE CONVERGÊNCIA DO
ATLÂNTICO SUL - ZCAS
ZCAS
CARACTERIZAÇÃO DO EVENTO ZCAS
Mais
importante
fenômeno
na
escala
intrasazonal que ocorre durante o verão do HS. A
maior parte da AS tropical e subtropical recebe
mais de 50% da precipitação anual no verão, na
forma de chuva convectiva com forte variação
diurna. A soma das chuvas diárias no Sul da AS e
Brasil Central são da ordem de 10 mm /dia,
chegando a 30 – 50 mm/dia durante episódios de
chuva.
CARACTERIZAÇÃO DO EVENTO ZCAS
Episódios
de
estiagem
prolongada
e
enchentes que atingem diversas regiões do país,
tais como o Sul e Sudeste.
Identificada
como
uma
banda
de
nebulosidade de orientação NW-SE, estendendo-se
da Amazônia até a região central do Atlântico Sul
com duração de 3 a 10 dias.
CARACTERIZAÇÃO DO EVENTO ZCAS
Os mecanismos que regem a ZCAS não
estão
totalmente
definidos,
porém,
estudos
observacionais e numéricos indicam que esse
sistema sofre influências tanto de fatores remotos
quanto de fatores locais.
As influências remotas, tais como a ZCPS,
modulam o início, duração e localização da ZCAS,
enquanto fatores locais são determinantes para a
ocorrência do fenômeno.
FATORES CLIMÁTICOS QUE AFETAM
OS EXTREMOS
a)
Escala Interanual: El Niño e temperatura no Atlântico
próximo ao litoral sudeste;
b) Escala Intrasazonal: Convecção sobre o Pacifico Central
relacionada com a Oscilação de Madden Julian;
c)
O fenômeno El Niño favorece a ocorrência de ZCAS
oceânica, aumentando a probabilidade de extremos na
região costeira do Sudeste do Brasil.
Perturbação intrasazonal - Oscilação de Madden
Julian (30-60 dias)
Convecção
intensa
Supressão da
Convecção
Convecção
intensa
Supressão da
Convecção
Supressão da
Convecção
Supressão da
Convecção
Supressão da
Convecção
Convecção
intensa
Tempestades/Relâmpagos
Numa tempestade elétrica, as nuvens
de tempestade estão carregadas como
capacitores
gigantes
no
céu.
A
parte
superior da nuvem é positiva e a inferior
negativa.
Tempestades/Relâmpagos
As
nuvens
contêm
milhões
e
milhões
de
gotículas d'água e gelo suspensos no ar. As gotículas
colidem milhões de vezes com água, gelo ou neve,
enquanto sobem e descem dentro das nuvens. Esses
choques é que separam as cargas dentro das nuvens.
Os elétrons recém separados se acumulam na
parte inferior da nuvem, dando a ela a carga negativa.
A carga positiva se acumulará na parte superior da
nuvem. A separação de carga é necessária para que
um relâmpago ocorra.
Capacitor
Um capacitor é um dispositivo elétrico que
consiste de duas superfícies condutoras separadas por
um meio isolante (dielétrico). Quando se aplica uma
voltagem às superfícies, a energia é armazenada no
campo elétrico resultante da separação de cargas das
superfícies.
A nuvem funciona como um capacitor enorme e
o
ar
é
um
isolante.
Enormes
quantidades
de
eletricidade podem ser armazenadas dentro desse
capacitor.
Campo elétrico
Numa nuvem o campo elétrico é negativo em sua base e
positivo no topo.
A força ou intensidade do campo elétrico está diretamente
relacionada à quantidade de carga separada na nuvem. A forte
carga negativa da base da nuvem faz com que a superfície da
Terra adquira uma forte carga positiva.
Tudo que se precisa agora é de um caminho condutor
para que a base negativa da nuvem entre em contato com a
superfície positiva da Terra.
Ionização do Ar
O campo elétrico muito forte "quebra" a resistência do ar
entre a nuvem e o solo, permitindo que a corrente flua para
neutralizar a separação de cargas. A "quebra" de resistência do
ar ocorre quando as cargas ao redor das nuvens se separam em
íons positivos e elétrons, assim o ar fica ionizado. O ar ionizado
cria um caminho que provoca um curto-circuito na nuvem/terra
como se houvesse uma longa vara de metal conectando-as.
A ionização não fornece mais carga negativa (elétrons) ou
positiva (núcleos atômicos positivos/íons positivos) do que antes.
A ionização significa que os elétrons e os íons positivos estão
mais afastados do que estavam em sua estrutura molecular ou
atômica original. Essencialmente, os elétrons foram retirados da
estrutura molecular do ar não ionizado.
Líderes Escalonados
O ar ionizado é muito mais condutor do que o ar não ionizado. O
processo de ionização é como a "marcação de um caminho" através do ar
para que o relâmpago siga.
Os vários caminhos de ar ionizados são chamados de "líderes
escalonados". Eles se propagam em direção à Terra em etapas, que não
têm que resultar numa linha reta. O ar pode não se ionizar igualmente
em todas as direções. Poeira ou impurezas (qualquer objeto) no ar
podem fazer com que o ar se torne mais ionizado em uma direção, dando
melhores condições para o líder escalonado alcançar a Terra mais
rapidamente naquela direção.
O líder que atingir o solo primeiro cria um caminho condutor entre a
nuvem e o solo. Esse líder não é a descarga do relâmpago; ele apenas
mapeia o caminho que aquela descarga seguirá. A descarga é o fluxo da
corrente elétrica bem forte e repentino, que se move da nuvem para o
solo.
Tipos de raios
Um relâmpago é mais quente do que a superfície do Sol. Esse calor
é a real causa do brilho branco-azulado que vemos. Quando a corrente
flui (a descarga do relâmpago), o ar ao redor dela fica extremamente
quente, tão quente que realmente explode, porque o calor faz o ar se
expandir muito rapidamente. A explosão é seguida pelo que conhecemos
como trovão.
O trovão é uma onda de choque irradiando ao longo do caminho
da descarga. Quando o ar se aquece, ele se expande rapidamente,
criando uma onda de compressão que se propaga pelo ar ao redor. Essa
onda de compressão se manifesta na forma de uma onda sonora, o
que não significa que o trovão seja inofensivo. Na verdade, a onda de
choque que produz o trovão de uma descarga do relâmpago pode causar
danos à população e às estruturas.
Descargas múltiplas
Quando ocorre a primeira descarga, a corrente flui
na tentativa de neutralizar a separação de cargas, o
que exige que a corrente, associada à energia dos
líderes escalonados, também flua para o solo. Os
elétrons dos outros líderes escalonados, estando
livres para se moverem, fluem por meio do líder pelo
caminho da descarga. Então, quando ocorre uma
descarga, os líderes escalonados estão fornecendo
corrente e exibindo as mesmas características de
calor do real caminho da descarga. Depois da
descarga original é normal que ocorra uma série
de descargas secundárias, que apenas seguem o
caminho da descarga principal; os outros líderes
escalonados não participam dessa descarga.
Tipos de descargas e
relâmpagos
Relâmpago da nuvem para o solo
Do solo para a nuvem: o mesmo que o tipo
anterior, exceto que normalmente um objeto alto e
preso à terra inicia a descarga em direção à
nuvem.
De nuvem para nuvem: também segue os
mesmos mecanismos já apresentados, exceto que
a descarga viaja de uma nuvem para outra.
Tipos de relâmpago
Relâmpago difuso: um relâmpago normal que é refletido nas nuvens.
Relâmpago de calor: um relâmpago normal próximo ao horizonte, que
é refletido por nuvens altas.
Relâmpago bola: um fenômeno no qual o relâmpago forma uma bola,
que se move lentamente e pode queimar objetos em seu caminho antes
de explodir ou apagar.
Red sprite: uma explosão vermelha que acontece acima das nuvens de
tempestade, atingindo alguns quilômetros de comprimento (em direção
à estratosfera).
Blue jet: uma explosão azul, em forma de cone, que acontece acima
do centro de uma nuvem de tempestade e se movimenta para cima (em
direção à estratosfera) em alta velocidade.
Pára-raios
Os
pára-raios
foram
originalmente
desenvolvidos
por
Benjamin
Franklin. Um pára-raios é muito simples: é uma vara de metal
pontiaguda, colocada no teto de uma construção (geralmente com 2 cm
de diâmetro) e é conectada a um enorme fio de cobre ou de alumínio de
mesma espessura. Esse fio, por sua vez, é conectado a uma rede
condutora enterrada no solo. O objetivo do pára-raios não é atrair os
raios, mas sim fornecer uma opção segura para eles. Isso pode parecer
meio chato, mas não será se você levar em conta que os pára-raios só se
tornam importantes no momento em que um raio cai ou imediatamente
após. Independentemente da existência ou não de um pára-raios, a
descarga do relâmpago ainda acontecerá.
Segurança numa tempestade
Mais de mil pessoas são atingidas por raios todos
os anos nos Estados Unidos e, delas, mais de 100
morrem em decorrência do acidente. O relâmpago não
é coisa com a qual se brinque. Se você estiver ao ar
livre durante uma tempestade, procure sempre um
abrigo adequado. O relâmpago pode usar você como
caminho para a Terra com a mesma facilidade que usa
qualquer outro objeto. Um carro ou uma construção
seriam abrigos apropriados. Se você não tiver para
onde ir, deve evitar se abrigar embaixo de
árvores, pois elas atraem raios. Deixe seus pés o mais
unidos possível e se abaixe com a cabeça o mais baixo
que puder, sem tocar no chão.
Segurança numa tempestade
Nunca deite no chão. Depois da descarga de um relâmpago
atingir o chão há um potencial elétrico que irradia a partir do
ponto de contato. Se seu corpo estiver nessa área, a corrente
pode passar por você. Isso poderia causar uma parada cardíaca,
sem falar nos danos e queimaduras em outros órgãos. Deixando
seu corpo o mais baixo possível e minimizando o contato com o
chão, você pode diminuir a possibilidade de se machucar por
causa de um relâmpago. Se você estiver dentro de casa, não fale
ao telefone. Se você precisar ligar para alguém, use um telefone
sem fio ou um telefone celular. Fique longe de tubulações
(banheira, chuveiro). Um raio consegue atingir uma casa ou um
local próximo a ela e transmitir uma descarga elétrica aos canos
de metais utilizados no encanamento.