Fenômenos Meteorológicos Extremos Revisão Bibliográfica

INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E
TECNOLOGIA DE SANTA CATARINA.
DEPARTAMENTO ACADÊMICO DE SAÚDE E SERVIÇO
CURSO TÉCNICO EM METEOROLOGIA
ORIENTADORA: CAMILA DE SOUZA CARDOSO.
André Padilha Kern
Bruno Vieira Tarouco Bueno
Suelen Meira Pedro
Fenômenos Meteorológicos Extremos
Revisão Bibliográfica de Fenômenos Meteorológicos
Extremos
Florianópolis 05 de Julho de 2010
AGRADECIMENTOS
Nossos agradecimentos são direcionados primeira e principalmente a
nossa coordenadora Camila Cardoso, por ter aceitado nos ajudar e reiniciar as
pesquisas pra realização do trabalho, por sempre estar presente quando
necessária sua ajuda.
Para a professora Eliane Bareta, por ler todo trabalho palavra pro
palavra e apontar erros e defeitos para a concretização desse trabalho. Para a
aluna do segundo módulo do Curso Técnico de Meteorologia do IFSC,
Jaqueline Estivallet por nos apresentar fontes confiáveis para a realização do
mesmo.
Nossos amigos, inclusive os que nos abandonaram no meio do caminho,
foram de vital importância, nos apoiando e nos fazendo respirar a cada
momento difícil que foi passado durante esse semestre.
As nossas famílias por dar todo apoio necessário em nossas vidas,
desde sempre, e por último e não menos importante agradecemos a ajuda do
senhor Milton Kern Pinto, Comandante do Batalhão de Aviação do Estado de
Santa Catarina, por nos ajudar sobre a relação de fenômenos meteorológicos
extremos em alguns aeródromos do país, o nosso muito obrigado.
"A mente que se abre a uma nova idéia jamais voltará ao seu tamanho
original.”
Albert Einstein
RESUMO
No levantamento bibliográfico, aqui executado, sobre os Eventos
Meteorológicos Extremos, veremos que os mesmos ocorrem em várias
partes do mundo, exemplos destes são os tornados, frentes de rajada,
windshear e downburst, focados no corpo desta monografia.
Com ênfase nos fenômenos extremos analizar-se-á estudos já
realizados sobre suas ocorrências, formações, origens e suas classificações.
E ainda sobre os danos causados nas superfícies, que podem ser de ordem
social ou econômica atingindo principalmente a população mais carente,
visto que estes não possuem suas residências construídas com a devida
segurança. E se tratando de tornado, que é considerado o fenômeno
meteorológico mais devastador devido à velocidade do vento em sua coluna
de ar giratória, o estrago pode ser de proporções incalculáveis. Proporções
que também podem ser de importante relevância quando analisada uma
frente de rajada que é um fenômeno associado a supercélulas e provoca
fortes rajadas de ventos à superfície.
Ainda sobre fenômenos que podem ocasionar prejuízos e danos
relacionados ao ar em movimento (ventos), o windshear, também
denominado cortante do vento, é definido como uma variação na direção do
vento e/ou na velocidade de vento em uma dada distância. Já o downbust
causa ventos fortes próximos ou no solo em diferentes superfícies. No
entanto tanto tornado como frente de rajada, windshear e downburst são
fenômenos diretamente ligados aos Cbs, que nada mais são do que nuvens
escuras de tempestade que se formam no céu, principalmente em dias
quentes, antes de uma chuva forte, seguida de ventos fortes e
aparentemente sem direção definida.
Palavras-chaves: Eventos extremos, tornado, tromba d’água, Santa
Catarina, Brasil, windshear, downburts, América do Sul e ventos.
SUMÁRIO
1.0 Introdução......................................................................................................9
2.0 Tornados.....................................................................................................10
2.1 Tornados no Brasil.......................................................................................12
2.2 Características atmosféricas para a formação de um
tornado...............................................................................................................13
2.3 Classificação Intensidade x Danos..............................................................15
3.0 Frente de rajada...........................................................................................17
3.1 Origens de uma Frente de
Rajada................................................................................................................17
3.2Classificações...............................................................................................20
3.3 Danos Causados.........................................................................................20
4.0 Wind Shear..................................................................................................22
4.1 Wind Shear e sua relação com a aviação...................................................23
4.1.2 Nivel de vôo mais perigoso.......................................................................23
4.1.3 Como evitar um windshear.......................................................................23
4.2 Estatísticas de ocorrência............................................................................24
5.0 O que é uma downburst...............................................................................26
5.1 Downbursts e suas classificações...............................................................27
Conclusão..........................................................................................................29
Anexo A – Tromba D’água assusta banhistas em
Florianópolis......................................................................................................32
Anexo B – Tornado pode ter atingido laguna, no sul de Santa
Catarina.............................................................................................................33
Referências........................................................................................................30
LISTA DE FIGURAS
Figura 1 – Episódio de tornado ocorrido no município de Forquilhinha em
24/11/99.............................................................................................................11
Figura 2 - Previsão de tempestades severas utilizando-se parâmetros
convectivos de mesoescala: uma estratégia operacional adotável no Brasil?..12
Figura 3 - Nuvem - Tromba d’água ocorrida em Campos/RJ, próxima a
plataforma P17 e Tromba d’água ocorrida no dia 10/11/2002, em São
Sebastião do Uatumã/AM, respectivamente......................................................13
Figura 4 – Formação de um tornado na base de uma nuvem
cumulunimbus....................................................................................................14
Figura 5 - Esquema de uma frente de rajada....................................................19
Tabela 1 - Escala Fujita ......................................................................................19
Figura 6 - Frente de Rajada em Laguna e Florianópolis respectivamente.......20
Figura 7 - Um exemplo clássico de uma frente de rajada intensa, acima se
percebe uma forte frente fria. Imagem de radar da aeronáutica madrugada do
dia 08/09/2009...................................................................................................21
Tabela 2 - Variação e velocidade do vento em uma determinada distância.....22
Figura 8 - Fluxo de ar em uma micro-explosão.................................................27
Figura 9 –Downburst em ocorrência..................................................................28
9
1.0 INTRODUÇÃO
Os desastres naturais estão diretamente vinculados á história do homem e ao
seu modo de apropriação e uso dos recursos naturais. Desde a formação dos
primeiros agrupamentos humanos até as concepções das cidades modernas, os
desastres têm gerado duros impactos na sociedade.
Entretanto, nas últimas décadas, as pesquisas têm demonstrado que houve
um aumento considerável não só na freqüência dos desastres naturais, mas também
na intensidade, o que resultou em sérios danos e prejuízos sócio-econômicos. De
acordo com alguns cientistas, este cenário pode estar vinculado ao aquecimento
global, como uma das conseqüências diretas das mudanças climáticas (MUNICH RE
GROUP, 1999; MARCELINO ET AL., 2006)
Com essa monografia e o levantamento bibliográfico sobre os fenômenos
meteorológicos extremos, como tornado, frente de rajada, windshear e downburst,
os realizadores desse trabalho pretendem identificar, conhecer e entender o porquê
de alguns desses fenômenos que vem prejudicando a humanidade com a sua fúria.
O Brasil, nos últimos anos, vem sofrendo com alguns desses fenômenos que
são inéditos para algumas pessoas. Mostrando também como na região sul há
acontecimentos que até pouco tempo atrás eram vistos somente em noticiários
norte-americanos, mas que agora são realidade nessas localidades.
No
corpo
da
monografia
apresentada
na
seqüência
trará
maiores
entendimentos sobre os tornados, como se formam, suas condições, danos,
classificações e casos. Assim também ocorrerá com a frente de rajada, com a
apresentação de fotos clicadas pelo grupo, com o cisilhamento de vento conhecido
como windshear que provoca perigos a aviação e as downbursts que também estão
relacionados com o movimento do ar.
Este estudo também mostrará casos de eventos extremos ocorridos em Santa
Catarina e Rio Grande do Sul, estados da região sul do Brasil, que sofrem com
tornados, trombas d’água e frentes de rajada. O assunto em questão ainda gera
polêmica entre os cientistas que os pesquisam devido aos poucos estudos na área.
10
2.0 TORNADOS
O tornado é um fenômeno atmosférico extremo que, assim como as chuvas
intensas, vendavais, chuvas de granizo e estiagens, podem ocorrer em diferentes
partes do globo, causando sérios danos socioeconômicos. Segundo o Glossário de
Meteorologia, o tornado é uma violenta coluna de ar giratória, normalmente
visualizada como uma nuvem em forma de funil, que se estende da base das
nuvens que os originam (tipo cumulonimbus) até a superfície terrestre. A partir da
observação do processo de formação do tornado, pode-se perceber que ele também
pode ocorrer em superfícies aquosas ou em terra, o que implica a mudança de sua
denominação, passando a ser chamado de tromba d’água (watersprout), landsprout
ou tornado (tornado) respectivamente. “Em virtude de sua intensidade e violência, os
tornados são considerados como um dos principais agentes responsáveis pela
ocorrência de desastres naturais.” (MARCELINO, 2004, p.28).
Stull (2000) define tornado como um fenômeno originado a partir de
uma vorticidade horizontal (ventos giratórios) na baixa troposfera,
(próximo a superfície), que ao se intensificar, inclina-se para a
posição vertical devido às correntes ascendentes de ar. Dentre
tantas diferentes teorias referentes à formação do tornado esta é a
mais aceita.
No dia 24 de novembro de 1999 foi observada a formação de um tornado no
município de Forquilhinha, conforme apresentado na figura 1, que mostra
nitidamente a nuvem em forma de funil ao centro e a base do Cb onde se origina o
tornado.
Os danos causados pelo tornado em Santa Catarina afetaram diferentes setores
socioeconômicos como o agropecuário, o comercial, o industrial e setor público
(abastecimento de água, anergia elétrica e telefonia). Além disso, ressalta-se que
muitas residências foram parcialmente ou completamente destruídas, gerando
grandes prejuízoa (Marcelino et al., 2002)
11
FONTE: Diário Catarinense (1999)./Análise de Tornados em Santa Catarina
FIGURA 1 - Episódio de tornado ocorrido no município de Forquilhinha em 24/11/99.
2.1 Tornados no Brasil
No Brasil ainda não há um órgão competente capaz de estudar os tornados, no
âmbito de analisar, enumerar e classificar os eventos severos. Por conta disso as
informações de tal fenômeno passam a ser equivocadas e até errôneas visto que os
meios de comunicação abrangem com particularidade apenas os prejuízos
causados, mas sem nenhum esclarecimento maior sobre o assunto.
Nascimento (2005) afirma que a Região Sul do Brasil juntamente com o Mato
Grosso do Sul, apresenta condições ideais para a ocorrência de tempestades
severas capazes de formar tornados, granizos, vendavais e chuvas intensas. Prova
disso está na similaridade das condições atmosféricas da região supracitada e dos
Estados Unidos, entre a primavera e o outono austrais, mostrados na figura 2.
12
FONTE: Ernani Lima de Nascimento
FIGURA 2- Previsão de tempestades severas utilizando-se parâmetros convectivos de
mesoescala: uma estratégia operacional adotável no Brasil?
Em ambos os casos é comum documentar-se a presença de um escoamento de
jato de baixos níveis (JBN) transportando ar quente e úmido dos trópicos para
latitudes mais altas. Em (a) JS representa o jato subtropical e em (b) JP representa o
jato polar.
Porém, o tornado é um evento extremo que ocorre não apenas em superfícies
terrestres mas pode tocar superfícies aquosas como mares, lagos e oceanos. Essa
mudança de localidade tocada pela coluna de ar giratória do tornado implica também
a mudança de sua denominação passando a ser chamado de tromba d’água
(watersprout). A seguir, exemplos dessa ocorrência, como o que muda é apenas a
superfície qual o tornado toca, na figura 3 percebemos as mesmas condições da
figura 1, com nuvem funil, base do cumulunimbu e agora a superfície aquosa.
FONTE: A Crítica (2002)./ Análise de Tornados em Santa Catarina
13
FIGURA 3- Tromba d’água ocorrida em Campos/RJ, próxima a plataforma P17 e Tromba
d’água ocorrida no dia 10/11/2002, em São Sebastião do Uatumã/AM, respectivamente
.
2.2 Características Atmosféricas Para a Formação de um Tornado
Inicialmente detém na informação de que os tornados são encontrados nas
tempestades de supercélulas de cumulonimbus, nuvens convectivas, quando elas
passam a ser chamadas de supercélulas ciclônicas ou mesociclones. O tornado se
forma na base dos cumulonimbus, apresentando uma intensa coluna de ar giratório
que se estende até o solo, percebido como uma nuvem funil pendente na
supercélula que liga a base da nuvem à superfície na qual entrará em contato. Para
ser caracterizado como um tornado e qual a sua classificação, o fenômeno deve
causar danos a superfície na qual entra em contato. (GLICKMAN, 2000)
Os tornados são encontrados em grandes tempestades de supercélulas, assim,
esses fenômenos formam-se numa condição instável da atmosfera, diretamente
ligados aos valores elevados de umidade e temperatura. Há a necessidade também
da presença de movimentos verticais de ar ascendentes no ambiente para que
ocorra o tornado. (MARCELINO, MARCELINO, SAUSEN, 2007, p.8)
As nuvens base dos tornados podem chegar até o limite da Troposfera, a
distância varia de acordo como o local onde se está, mas pode variar de 12 a 17 km
de altitude o que acaba por acumular uma grande quantidade de energia em relação
ao ambiente atmosférico em que se encontra, ou seja, existe diferença entre elas e o
resto do ambiente em que se encontra (na atmosfera). Essa energia pode ser
liberada na forma de precipitação intensa, ventos fortes, relâmpagos e granizo. A
intensidade do tornado que se formará na nuvem dependerá da Energia Convectiva
Potencial Disponível (CAPE). (MARCELINO, MARCELINO, SAUSEN, 2007, p.8)
O esquema de formação do tornado está ilustrado na figura 4. Apresentando,
com clareza, a nuvem cumulunimbus, sua bigorna, o topo, a linha de flaco, onde
estão as nuvens de gelo, o esfriamento da base da nuvem, a chuva e por fim o
tornado acoplado na base da nuvem mãe.
14
FONTE: Tornado ocorrido em Muitos Capões – RS.
FIGURA 4 – Formação de um tornado na base de uma nuvem cumulunimbus.
2.3 Classificações Intensidade x Danos
Para uma tempestade ser considerada um tornado essa coluna de ar giratória
deverá ter força para causar algum dano na superfície. Mesmo havendo
instrumentos que medem a velocidade do vento (anemômetro) e a pressão
atmosférica (barômetro), na ocorrência de um tornado esses instrumentos sofrem
danos, o que impossibilita saber certos dados do fenômeno. Fazendo-se assim
necessária uma escala para se ter um parâmetro de classificação e comparação dos
tornados.
As escalas para estimar a intensidade dos ventos de tornados (e furacões
também) baseiam-se na escala de ventos Beaufort, que estima a velocidade dos
ventos pelos danos causados. Apesar da tecnologia avançada que possuímos
atualmente, ainda encontra-se imensa dificuldade em inserir algum tipo de
instrumentos para registrar os dados, no centro de um tornado.
15
A escala Fujita (tabela 1) por ser baseada nos danos ocasionados pelo fenômeno e
por ser de maior facilidade na sua aplicação, ainda é uma das mais utilizadas para
estimar a intensidade do tornado. Essa tabela apresenta uma classificação
relacionada com os danos e intensidade que esses ventos causam.
Tabela 1 – Classificação de tornados conforme intensidade e danos.
Intensidade
Categoria
Velocidade
Comprimento da
Largura da
Trilha
Trilha
(km)
(m)
(km/h)
Danos
F0
Fraco
65-116
0- 1,6
0 – 16
Leves
F1
Fraco
119-177
1,6 -5
17 – 50
Moderados
F2
Forte
180-249
5,1 – 15,9
51 – 160
Consideráveis
F3
Forte
252-332
16 – 50
161 – 508
Severos
F4
Violento
335-418
51 – 159
540 – 1400
Devastadores
F5
Violento
421-512
161 – 507
1600 – 5000
Incríveis
FONTE: Adaptada de Fujita e Pearson (1973).
A classificação acima se relaciona, respectivamente, com os danos de cada
categoria, citados abaixo, segundo Fujita (1981) e FEMA (1988).
a) F0 – danos leves - danos em antenas de TV, em letreiros, em placas de
propaganda, destelhamento parcial nas casas, quebra e retorce de galhos de
árvores, arranque de árvores de raízes rasas, quebra de vidros de janelas
pelos objetos arremessados;
b) F1 – danos moderados - a velocidade do vento no limite inferior refere-se ao
início da velocidade de furacão, que retira telhas e cobertura das casas,
derruba casas das fundações, desloca automóveis em movimento nas
estradas, arranca pequenas árvores;
c) F2 – danos consideráveis - provoca retirada de telhados juntamente com o
teto, provoca demolição de casas, deslocadas com estruturas fracas, arranca
árvores grandes; desloca pequenos objetos com grande velocidade tornandose verdadeiros projéteis, retira automóveis das pistas, danifica estruturas em
concreto e paredes;
16
d) F3 – danos severos – arranca telhados e paredes de casas bem construídas,
derruba trens, levanta carros do chão e arremessa-os longe, arranca e retorce
árvores;
e) F4 – danos devastadores – acontece quando casas bem construída são
levantadas, estruturas com fraca fundação são jogadas para longe, carros
são atirados para longe, objetos pesados tornam-se projéteis;
f) F5 – danos inacreditáveis – ocorre que casas bem construída são retiradas
das fundações e carregadas para longe com destruição da sua grande parte,
automóveis tornam-se projeteis e podem ser arremessados em distâncias
maiores que 100 metros, árvores são arrancadas em pequenas frações de
tempo.
17
2.0 FRENTES DE RAJADA
3.0
Segundo o National Severe Storms Laboratory, uma frente de rajada é a
ponta de ar resfriado da chuva que se choca com o ingresso mais quente da
trovoada. Frentes de Rajada são caracterizadas por uma mudança de vento, queda
de temperatura, fortes ventos e à frente de uma tempestade. A frente de rajada
origina-se a partir de uma célula convectiva convectiva chamada cumulunimbus ou
supercélula, daí a classificação de nuvem baixa e horizontal. Essa, por sua vez, está
associada com o limite frontal do fluco de uma tempestade, ou com uma frente fria,
acompanhada
ou
não
de
tempestades.
mais
precisamente
chamada
de
cumulusnimbus ou super célula, ou seja é uma formação de nuvem baixa e
horizontal que está associada ou com o limite frontal do fluxo de uma tempestade,
ou com uma frente fria até mesmo sem tempestades. Nuvens arco possuem dois
tipos: nuvens rolo ou “nuvens prateleira" conhecidas como “shelf clouds”. Estas
nuvens se formam quando o fluxo de ar frio descendente, a partir de uma nuvem de
tempestade espalha-se pela superfície da nuvem, com a sua parte frontal chamada
de frente de rajada. Isso reduz o fluxo de ar quente sendo puxado para dentro da
tempestade, ou seja, reduz a corrente ascendente. Como o ar frio levanta o ar
quente e úmido, a água se condensa criando uma nuvem que freqüentemente rola
em função dos ventos acima e abaixo da nuvem.
3.1 ORIGENS DE FRENTES DE RAJADA
Segundo o National Severe Storms Laboratory, uma frente de rajada é a
ponta de ar resfriado da chuva que se choca com ingresso mais quente da trovoada.
Frentes de rajada são caracterizadas por uma mudança de vento, queda de
temperatura, fortes ventos e à frente de uma tempestade. Às vezes, os ventos
empurram o ar para cima formando uma nuvem de prateleira ou individual, chamado
18
também
de
nuvem
rolo
como
na
figura
abaixo.
FIGURA 5 - Esquema de uma frente de rajada.
Um limite de escoamento, também conhecido como uma frente de rajada, é um
limite de tempestade ou mesoescala que separa o ar de trovoada resfriado (saída)
do ar circundante, semelhante ao efeito de uma frente fria, com passagem marcada
por uma mudança de vento e, geralmente, há uma queda na temperatura e um
aumento de pressão. O limite de vazão pode persistir por 24 horas ou após os
temporais que os gerou se dissipar, e ainda podem viajar centenas de quilômetros
de sua área de origem.
Novas tempestades desenvolvem-se freqüentemente ao longo das fronteiras
de saída, especialmente perto do ponto de intersecção com outra fronteira (frente
fria, a linha seca, outro limite de saída, etc.) Vazão limites podem ser vistos como
linhas finas em imagens de radar, além de nuvens baixas sobre imagens de satélites
meteorológicos. A partir do solo, limites de saída podem ser localizados com o
aparecimento de nuvens rolo prateleira.
Limites de vazão criam ventos de cisalhamento de baixo nível que podem ser
perigosos durante pousos e decolagens de aeronaves. Se uma tempestade
executada em um limite de escoamento, a erosão do vento de baixo nível a partir do
limite podem causar tempestades e expor rotação na base da tempestade,
causando algumas vezes a atividade tornática.
19
FONTE: André Padilha Kern
FIGURA 6 – Frente de Rajada em Laguna e Florianópolis respectivamente
FIGURA7 - Um exemplo clássico de uma frente de rajada intensa, acima se percebe
uma forte frente fria. Imagem de radar da aeronáutica madrugada do dia 08/09/2009.
20
3.2 Classificações
A nuvem arco do tipo prateleira que é uma nuvem horizontal em forma de
cunha como serão apresentados nas próximas imagens. Não se compara com a
nuvem rolo por estar ligada à base da "nuvem mãe" (habitualmente uma nuvem de
tempestade). O movimento de ascensão freqüentemente pode ser visto na parte
frontal de fora da nuvem prateleira, enquanto o lado de baixo parece ser turbulento.
A nuvem rolo também é do mesmo tipo, mas em forma de um tubo horizontal.
É um tipo raro de nuvem arco, e difere da outra por ser completamente destacada
de uma nuvem de tempestade ou outras nuvens. Nuvens rolo habitualmente
parecem estar rolando sobre um eixo, elas podem dar sinal de possíveis
microexplosões (fortes correntes descendentes de microescala).
Com os ventos intensos na parte da frente da nuvem arco, ela ficará irregular e
alinhada formando nuvens do tipo fractus. Em casos severos ocorrerão vórtices ao
longo da borda da nuvem, formando nuvens do tipo scud que podem alcançar o solo
ou ser acompanhadas pela ascensão de poeira.
FONTE: André Padilha Kern
FIGURA 8 – Nuvem rolo e nuvem arco tipo prateleira.
3.3 Danos Causados
Os danos causados por ventos de tempestades severas são responsáveis por
metade de todos os relatórios graves em 48 estados nos EUA, é mais comum do
21
que os danos de furacões. A velocidade do vento pode atingir até 150 km/h e pode
produzir um caminho de danos que se estende por centenas de quilômetros. Esses
ventos são muitas vezes chamados de straight-line winds. Fortes ventos tempestade
podem vir de uma série de processos diferentes.
Como as maiorias das tempestades podem produzir ventos em linha reta, o
resultado da saída gerada pela tempestade, quem vive em áreas propensas a
tempestade do mundo está em risco de experimentar esse fenômeno. Os tipos de
ventos fortes em linha reta chamados de straight-line winds é um termo usado para
definir qualquer tempestade de vento que não está associada à rotação e é usado
principalmente para diferenciar dos ventos de tornado.
22
4.0 WINDSHEAR
Segundo MATSCHINSKE, 2004 e FREITAS, 2004 uma Windshear, também
denominado cortante de vento, gradiente de vento ou cisalhamento do vento, pode
ser definida como uma variação na direção do vento e/ou na velocidade do mesmo
em uma dada altura.
Suas causas podem ter várias origens: trovoadas, presença de
Cumulonimbus, frente frias, correntes de jato de baixos níveis, ventos fortes a
superfície, brisas marítimas e terrestres, ondas de montanhas, linhas de
instabilidade e fortes inversões de temperatura, dentre outras. A presença de
formação de Cumulonimbus , é um bom indicativo de que possa vir a existir uma
corrente de vento, mas não necessariamente a ocorrência de um microburst (forte
descendente de vento) pois somente 5% dos cumulonimbus produzem tal
fenômeno.
Entradas de frente frias também podem causar os Windshear, embora com
maior intensidade. Há casos em que ventos de altitude podem soprar de NW (típicos
de sistemas pré-frontais) e, embora sua direção possa ser totalmente oposta à
superfície, gerados por uma brisa por exemplo. Os pilotos não devem se assustar
caso a torre de controle coloque- os com vento de cauda na final, pois nesses casos,
o vento de proa estará ocorrendo à superfície. Em virtude da aproximação da frentefria, os ventos à superfície e em altitude tenderão a alinhar-se, conforme citado na
tabela abaixo:
TABELA 2 – Variação e velocidade do vento em uma determinada altura.
Cortante Vertical
Minímos de Intensidade
Leve
0 a 2,06 m/s / 30m
Moderada
2,58 a 4,11 m/s / 30m
Severa
4,61 a 6,17 m/s / 30m
Extrema
> 6,17 m/s / 30m
FONTE: DEPARTAMENTO DE CONTROLE DO ESPAÇO AÉREO
23
5.0 O QUE É UMA DOWNBURST
Tetsuya Theodore Fujita define uma downburst como uma severa corrente
de ar localizada, composta por uma área de ar frio e úmido que causa ventos fortes,
próximos ou no solo podendo ocorrer em superfície aquática ou terrestre.
Elas acontecem quando um vento descendente se desprende da base da
nuvem e atinge o solo com grande intensidade, podendo durar de segundos a
minutos. Após tocar o chão, esses ventos se espalham em todas as direções
produzindo ventos em linha reta e em 360° com mais de 240 km/h. Apesar dos
danos serem similares, é totalmente diferente dos danos causados por um tornado,
isto deve-se pelas propriedades físicas de uma downburst ser diferente das
propriedades de um tornado, por exemplo, elas não provocam rotação de vento,
mas uma única rajada divergente. Os ventos nessa explosão são de dentro para fora
em linha reta, divergindo. Já nos tornados, esses ventos tendem a convergir em
forma rotativa.
De acordo com o Laboratório Nacional de Tempestades Severas, NOAA, usase para a diferenciação entre os danos de um tornado e o dano de uma downburst,
o termo straight-line winds é aplicado para os danos das downbursts. As downbursts
ocorrem devido ao movimento descendente gerado pela súbita redução de
temperatura e pelo arrasto aerodinâmico provocado pelas gotas das chuvas ao cair;
elas podem gerar também as windshear, que representam uma grande ameaça para
a aviação.
Entre essas explosões, várias classificações foram surgindo, que vão de
acordo com seu diâmetro, os danos causados e a quantidade da água nessas
colunas de ar, podendo também ser levada em consideração, a temperatura em
alguma parte dessa tempestade na hora de sua formação. Formação mostrada na
figura abaixo:
24
FONTE: Tempestades Severas: Formação e Descrição
FIGURA 8 – Fluxo de ar em uma micro-explosão
5.1 Downbursts e suas Classificações
Segundo o Departamento de Ciencias Atmosféricas da Universidade de
Illinois, fortes tempestades de ventos foram estudadas e classificadas pelo
renomado cientista Dr. Ted Fujita. Dr. Fujita classificou esses eventos pelos danos
que essas explosões deixaram ao redor em uma área de até 4km. As downbursts
que serão estudadas são classificadas em quatro tipos: microbursts, macrobursts,
wet downburst e dry downbursts.
Os termos microburst e macroburst descrevem o tamanho de uma downburst.
A grande semelhança está nos danos causados na área onde esse vento ocorreu.
Uma microburst pode ter ventos em uma área de até 4 km ou menos de diâmetro,
durante cinco a quinze minutos, causando ventos de até 75 m/s. Uma macroburst
possui ventos em área de mais de 4 km de diâmetro, com duração de cinco até trinta
minutos, que podem alcançar mais de 60 m/s.
Outras explosões são classificadas de acordo com a quantidade de umidade
dentro de cada uma. As dry downbursts e as wet downbursts, que traduzidas no
sentido literal da palavra, significam respectivamente “explosão sem água ” e
“explosão com água”. As dry downbursts, são associadas a tempestades com pouco
25
volume de chuva ou até sem nenhuma quantidade de chuva, enquanto as wet
downbursts são explosões como um volume razoável de chuva, acompanhada de
granizo, ou ambas as explosões podem sem acompanhadas por relâmpagos até
tornados, como essa microexplosão que aconteceu em Oklahoma que descende da
nuvem principal até o solo.
FONTE: Bill Bunting
FIGURA 9 – Downburst em ocorrência
26
CONCLUSÃO
Á partir do levantamento bibliográfico sobre os eventos meteorológicos
extremos pode-se observar que mesmo em locais, aparentemente improváveis,
podem ocorrer eventos meteorológicos extremos. Porém tais eventos necessitam de
condições atmosféricas específicas. Condições que o Brasil vem apresentando ao
longo do tempo com o surgimento, inclusive, do primeiro furacão registrado na
América do Sul, no entanto enfatizamos com prioridade os fenômenos de
microescala, tais como: tornados, frente de rajada, windshear, frente de rajada e as
downbursts.
Eventos que vêm se popularizando ao longo do tempo foram o foco do
trabalho, e algumas questões foram esclarecidas com as pesquisas realizadas na
concepção do trabalho. Pode-se perceber a importância de se ter informações ao
respeito dos fenômenos severos.
Destacamos o tornado, que com sua coluna de ar giratória tem um poder
devastador, também levantamos (bibliograficamente) casos e estudos de casos do
tornado, e em relação à classificação de tornados, pode-se perceber ainda que os
mesmos não sejam classificados pelos dados registrados, pois isso é impossível, e
sim se classificam pelos danos causados quando entram em contato com a
superfície.
Diferente dos tornados, as frentes de rajadas, os windshears e os downbursts
não possuem uma coluna de ar giratória, mas estão todos relacionados com o ar em
movimento e possuem semelhanças quanto ao modo de formação e dependendo de
sua intensidade podem ter conseqüências catastróficas.
Graças aos estudos já realizados e aos avanços da tecnologia pode-se
perceber que os eventos meteorológicos ocorrem em determinadas estações e com
maior freqüência em alguns períodos, as vezes, anuais. Contudo, conclui-se que
não há uma determinada forma de evitar e sim de prevenir as conseqüências
possíveiis.
27
REFERÊNCIAS
CARACENA. Forecasting Microbursts & Downbursts. NOAA/Forecast Systems
Laboratory.
Disponível
em:
/<http://www-
frd.fsl.noaa.gov/mab/microburst/micro_course.html>
CARUZZO, Amaury. Formação e Descrição. Tempestades Severas. São Paulo.
Department of Atmospheric Sciences (DAS) at the University of Illinois at UrbanaChampaign.
Disponível
em
/<
http://ww2010.atmos.uiuc.edu/(Gh)/guides/mtr/svr/dngr/dburst.rxml>
MARCELINO, Emerson Vieira. Desastres naturais e geotecnologias. 2008.
38f. Caderno didático n°1. INPE/CRS. Santa Maria, 2008.
MARCELINO, Isabela Pena Viana de Oliveira. Análise de episódios de tornados
em Santa Catarina: caracterização sinótica e mineração de dados. 2004. 224f.
Dissertação de Mestrado do Curso de Pós-Graduação em Sensoriamento Remoto,
INPE, São José dos Campos, 2004.
MATSCHINSKE, Martim Roberto. FREITAS, José Carlos de. DEPARTAMENTO DE
CONTROLE DO ESPAÇO AÉREO SUBDEPARTAMENTO DE OPERAÇÕES.
2009.
MOORE, Gene. A Look at Different Shapes & Sizes of Tornadoes. Many are
different
from
what
Dorothy
saw.
Disponível
em
/<http://www.chaseday.com/tornadoes.htm>. Acesso em: 06/06/10
National Severe Storms Laboratory. Damaging Winds Basics. Disponível
em /<http://www.nssl.noaa.gov/primer/wind/wind_basics.html>. Acesso
em 25 de Junho de 2010
28
NASCIMENTO, Ernani Lima de. Previsão de tempestades severas utilizando-se
parâmetros convectivos e modelos de mesoescala: uma estratégia operacional
adotável no Brasil? Revista Brasileira de Meteorologia. Curitiba, v. 20, n. 1, 121140, 2005.
NECHET. Dimitrie. OCORRÊNCIA DE TORNADOS NO BRASIL. Vol. 26,
Número 2, de agosto de 2002. 10f. Departamento de Meteorologia da UFPA. 2002.
NASCIMENTO, Ernani Lima de. Previsão de tempestades severas utilizando-se
parâmetros convectivos e modelos de mesoescala: uma estratégia operacional
adotável no Brasil? Revista Brasileira de Meteorologia. Curitiba, v. 20, n. 1, 121140, 2005.
Tornado
assusta
moradores
em
Santa
Catarina.
Globo
G1.
Disponível
em
/<
http://g1.globo.com/Noticias/Brasil/0,,MUL303007-5598,00TORNADO+ASSUSTA+MORADORES+EM+SANTA+CATARINA.html>. Acesso em 06/06/10.
Tornado ou microexplosão pode ter atingido região entre Tabaí e Triunfo. Zero
Hora.
Set
2008.
Disponível
em:
/<http://zerohora.clicrbs.com.br/zerohora/jsp/default.jsp?uf=1&local=1&section=Geral
&newsID=a2173663.xml>. Acesso em 06/06/10
29
ANEXO A
- Tromba d’água assusta banhistas em Florianópolis
Disponível em:
http://g1.globo.com/Noticias/Brasil/0,,MUL334355-5598,00.html Acesso em 24 de
Junho 2010
30
ANEXO B
- Tornado pode ter atingido Laguna, no Sul de Santa Catarin
Disp
onível em:
http://www.clicrbs.com.br/anoticia/jsp/default.jsp?uf=2&local=18&section=Geral&new
sID=a2901742.xml Acesso em 24 de Junho de 2010