Por possuir 92% do território na zona intertropical do planeta, grande extensão no sentido norte-sul e litoral com forte influência das massas de ar oceânicas, o Brasil apresenta predominância de climas quentes e úmidos. Em apenas 8% do território, ao sul do Trópico de Capricórnio, ocorre o clima subtropical, que apresenta maior variação térmica e certo delineamento das estações do ano.
Note que as massas de ar equatoriais e tropicais têm sua ação atenuada no inverno pelo avanço das massas polares.
Como podemos observar nos mapas, cinco massas de ar atuam no território brasileiro:
· m Ea (Massa Equatorial Atlântica): quente e úmida;
· mEc (Massa Equatorial Continental): quente e úmida (apesar de continental é úmida, por se originar na Amazônia);
· mTa (Massa Tropical Atlântica): quente e úmida;
· mTc (Massa Tropical Continental): quente e seca;
· mPa (Massa Polar Atlântica): fria e úmida.
Observe os climogramas a seguir e associe-os à ação das massas de ar: em grande parte da Amazônia o clima é quente e úmido o ano inteiro porque lá atuam somente massas quentes e úmidas (mEc e mEa); no clima subtropical ocorrem verões quentes e invernos frios para o padrão brasileiro, com chuvas bem distribuídas, porque as massas de ar que lá atuam são quentes no verão, frias no inverno e ambas são úmidas (mTa e mPa).
Vários especialistas se dedicaram à classificação climática no Brasil, cada qual adotando sua própria metodologia. Observe o exemplo abaixo:
Para elaborar esta classificação Strahler considerou a dinâmica das massas de ar, como fica evidente no agrupamento da legenda ("climas controlados por massas de ar equatoriais e tropicaisll e "climas controlados por massas de ar tropicais e polares ll). Por estar representado em pequena escala e por causa das simplificaçõesl o mapa apresenta generalizações. Dentro de cada um dos tipos climáticos mapeados há grandes contrastes que não foram cartografadosl como na área de clima subtropicall na qual a região serrana está agrupada com a litorânea (de temperaturas médias mais elevadas)1 ou na área de clima tropical altemadamente úmido e secol na qual Belo Horizonte (MG) e São Luís (MA) aparecem com a mesma classificaçãol embora o clima das duas cidades seja muito diferente. Observe os climogramas.
Essas generalizações impedem que seja cartografada a grande variabilidade de temperatura e chuvas ao longo do ano, interior de cada tipo lático, são confirmadas quando comparamos diferentes classificações. No mapa ao lado, na região do país genericamente classificada como de clima equatorial úmido da convergência dos alísios, segundo classificação de Strahler, encontramos três faixas diferenciadas quanto ao regidas chuvas.
Esta classificação climática foi elaborada com base na medição sistemática da temperatura e nos índices de chuvas em estações meteorológicas espalhadas pelo país.
Os dados numéricos que vimos nos climogramas e as classificações climáticas dos mapas apresentados nos permitem conhecer a dinâmica climática das diversas regiões brasileiras em suas características gerais. A seguirj vamos estudar os principais fenômenos climáticos e suas implicações no comportamento do tempo e do clima em escala local e planetária.
Fenômenos climáticos
O nosso planeta vem sofrendo mudanças climáticas há muito tempo. Basta lembrar que há 4j6 bilhões de anos a Terra era uma bola incandescente que foi se resfriando lentamente, há cerca de 250 milhões de anos os continentes formavam um único bloco e a última glaciação ocorreu há 11 mil anos.
Recentemente (se pensarmos em tempo geológico), entretanto, foram detectados alguns fenômenos que têm alterado o clima no planeta numa escala de tempo menor do que os acontecimentos mencionados, a maioria deles agravados pelo lançamento de gases e partículas poluidoras na atmosfera e pela exploração inadequada dos recursos naturais. Alguns desses fenômenos serão tratados a seguir.
EI Niño
EI Niño é um fenômeno climático que ocorre em períodos de aproximadamente dois a sete anos. Ele se manifesta como um aquecimento (30 C a 7° C acima da média) das águas do Oceano Pacífico nas proximidades do Equador, como podemos observar no mapa:
A elevação da temperatura na superfície do oceano altera os centros de alta e baixa pressão; portanto/ modifica a direção dos ventos e das massas de ar.
Normalmente, no Hemisfério Sul os ventos alísios sopram no sentido leste-oeste com velocidade média de 15 m/s aumentando o nível das águas do Oceano Pacífico nas proximidades da Austrália, onde ele é cerca de 50 cm superior ao das proximidades da América do Sul. Além disso, esses ventos provocam correntes que levam as águas da superfície, mais quentes, nessa mesma direção.
Nos anos de ocorrência de EI Niño, a velocidade dos ventos alísios diminui para cerca de 1 a 2 m/s. Sem a sustentação dos ventos, o nível das águas se eleva em direção à América do Sul, e as águas superficiais, por se deslocarem menos, têm sua temperatura aumentada, provocando grandes mudanças na circulação dos ventos e das massas de ar, além de evaporação mais intensa, com aumento do índice de chuvas em algumas regiões do planeta e ocorrência de estiagem em outras. A razão dessa mudança na intensidade dos ventos alísios ainda é uma incógnita; as pesquisas em andamento não chegaram a uma explicação conclusiva.
Nos anos de ocorrência do fenômeno, a América do Sul sofre a ação de uma nova massa de ar quente e úmida que atua no sentido noroeste-sudeste. No Brasil, essa massa de ar desvia a umidade da Massa Equatorial Continental, a responsável pelas chuvas na caatinga, em direção ao sul do país. A conseqüência é a ocorrência de enchentes no Brasil meridional e seca na região do clima semi-árido nordestino e extremo norte do país, principalmente em Roraima. Outra conseqüência é o desvio da Massa Polar Atlântica para o Oceano Atlântico antes de atingir a região Sudeste, o que atenua a queda normal de temperaturas no inverno.
Existe um fenômeno que ocorre com menor freqüência e que tem características opostas às de EI Nino. Por esse contraste, esse fenômeno foi denominado La Niña. Nos anos em que o La Niña ocorre, há um resfriamento das águas superficiais do Pacífico na costa peruana, o que também altera as zonas de alta e baixa pressão, provocando mudanças na direção dos ventos e massas de ar. As causas que levam ao aparecimento desses dois fenômenos aparentemente naturais são desconhecidas. Observe os mapas:
A ocorrência de secas e períodos chuvosos na região semi-árida da região Nordeste do Brasil entre os meses de dezembro e fevereiro tem sua explicação associada à ocorrência dos fenômenos El Niño e La Niña.
Inversão térmica
Trata-se de um fenômeno natural mais freqüente nos meses de inverno, em períodos de penetração de massas de ar frio. Enquanto EI Niño e La Niña atuam em escala planetária e ao longo de vários meses, as inversões térmicas acontecem em escala local por apenas algumas horas.
As inversões acontecem particularmente nos meses de inverno e são mais comuns no final da madrugada e no início da manhã. Durante esse período, ocorre o pico da perda de calor do solo por irradiação; portanto, as temperaturas são mais baixas, tanto do solo quanto do ar. Quando a temperatura próxima ao solo cai abaixo de 4° C, o ar frio, impossibilitado de elevar-se, fica retido em baixas altitudes. Esse fenômeno ocorre preferencialmente em áreas conhecidas como "fundo de vale", que permitem o aprisionamento do ar frio. Camadas mais elevadas da atmosfera são ocupadas com ar relativamente mais quente, que não consegue descer. Como resultado, a circulação atmosférica local se detém por certo tempo, ocorrendo uma inversão das camadas habituais: o ar frio fica embaixo e o ar quente em cima - daí o nome inversão térmica. Logo após o nascer do Sol, à medida que o solo e o ar próximo a ele vão se aquecendo, o fenômeno vai gradativamente se desfazendo. O ar aquecido passa a subir e o ar resfriado a descer, recuperando o padrão habitual da circulação atmosférica e desfazendo a inversão térmica.
Esse fenômeno pode ocorrer em qualquer lugar do planeta, porém é mais comum em áreas onde o solo ganha bastante calor durante o dia e perde muito à noite, tornando as baixas camadas atmosféricas muito frias e impossibilitando sua ascensão. Um ambiente favorável para a inversão térmica são as grandes cidades, que, pelo fato de apresentarem grande área construída, desmatada e impermeabilizada por cimento e asfalto, absorvem grande quantidade de calor durante o dia. À noite, no entanto, perdem calor rapidamente. No meio urbano isso vem acompanhado por um problema extra: com a concentração do ar frio nas camadas mais baixas da atmosfera, o que impede sua dispersão, ocorre também a concentração de toneladas de poluentes emitidos por várias fontes nessas áreas, agravando a poluição e se constituindo numa das mais sérias questões ambientais dos centros urbano-industriais.
Durante o período de inversão térmica a concentração de poluentes atmosféricos aumenta e, por vezes, há proibição de circulação de veículos nos centros urbanos. A foto mostra o fenômeno em São Paulo, em 2001.
o efeito estufa
O efeito estufa tem esse nome porque se assemelha àquilo que ocorre nas estufas de plantas, freqüentemente utilizadas nos países de clima temperado para abrigar determinadas espécies durante o inverno. Uma estufa é uma construção com paredes e teto de vidro ou plástico transparente, a qual tem a capacidade de reter calor, mantendo a temperatura interna mais elevada que a externa.
Você pode perceber o efeito estufa no cotidiano. Por que todas as pessoas procuram uma vaga na sombra para estacionar o automóvel num dia ensolarado? Por que o interior de um carro que ficou exposto ao Sol é quente e abafado? O carro funciona como se fosse uma estufa: os raios solares entram pelo vidro, mas depois o calor não consegue sair.
Afinal, o que é o efeito estufa? Antes de tudo, é necessário esclarecer que se trata de um fenômeno natural e fundamental para a vida na Terra. Ele consiste na retenção de calor irradiado pela superfície terrestre e pelas partículas de gases e de água em suspensão na atmosfera evitando que a maior parte desse calor se perca no espaço exterior. A conseqüência é a manutenção do equilíbrio térmico do planeta e a sobrevivência das várias espécies vegetais e animais. Sem esse fenômeno, certamente seria impossível a vida na Terra ou, pelo menos, a vida como a conhecemos hoje.
O problema, portanto, não está no efeito estufaj mas na sua intensificação, causada pelo desequilíbrio da composição atmosférica. O crescente despejo de certos gases que têm capacidade de absorver calor, como o metano, os clorofluorcarbonetos (CFCs) e, principalmente, o dióxido de carbono, faz com que a atmosfera retenha mais calor do que deveria em seu estado natural. Cientistas vêm afirmando que existe uma elevação da presença de dióxido de carbono na atmosfera por causa da permanente e intensa queima de combustíveis fósseis e de florestas, desde a Revolução Industrial, com efeitos cumulativos. A anamorfose a seguir mostra a participação atual dos países na emissão de dióxido de carbono:
Segundo pesquisas do Instituto Max Planck, da Alemanha, uma duplicação de concentração de dióxido de carbono na atmosfera pode provocar uma elevação média de 3° C na temperatura terrestre, o que poderia elevar em cerca de 20 cm, em média, o nível dos oceanos. Isso seria resultante da fusão do gelo do topo das montanhas, do derretimento da camada que recobre as terras polares e da dilatação da água dos mares. Uma elevação dos oceanos, ainda que de apenas 20 cm, seria suficiente para causar grandes transtornos às cidades litorâneas.
Está comprovado, entretanto, que alguns ciclos naturais ligados à sucessão de períodos glaciais - em que as calotas polares avançam até os trópicos de Câncer e Capricórnio, com mais intensidade no Hemisfério Norte - também são variáveis e ajudam a explicar o fenômeno do aquecimento global.
Visando ao enfrentamento do problema, foi realizado em 1970 a Conferência da ONU sobre Mudanças Climáticas, em Quioto (Japão). Nessa reunião foi firmado um acordo, chamado de Protocolo de Quioto, para a redução da emissão de gases de efeito estufa. Com base nos níveis de 1990, esse documento definiu uma redução média de 5,2%, meta a ser atingida em 2012. Para os principais países emissores, o índice fixado foi maior: 8% para as nações da União Européia, 7% para os Estados Unidos e 6% para o Japão.
Para os países subdesenvolvidos e emergentes, não foram estabelecidos níveis de redução.
Essa decisão provocou a oposição dos países desenvolvidos ao acordo. Os Estados Unidos, por exemplo, divulgaram nota oficial em 2001 comunicando que não respeitariam o Protocolo de Quioto, o que gerou grande polêmica internacional. Alegaram, para tanto, que o cumprimento do acordo limitaria o seu crescimento econômico.
Ilhas de calor
Outro fenômeno climático típico de grandes aglomerações urbanas, que também colabora para aumentar os índices de poluição nas zonas centrais da mancha urbana, é a ilha de calor. Enquanto a inversão térmica é um fenômeno natural agravado pela ação humana, este é claramente antrópico, ou seja, produzido pelo homem.
"Ilha de calor// na cidade de Londres (Reino Unido)/ em 14 de maio de 1959. As isotermas (linhas com a mesma temperatura) foram traça das com intervalo de 10 C.
A ilha de calor é uma das mais evidentes conseqüências da ação humana como fator climático. Resulta da elevação das temperaturas médias nas áreas urbanizadas das grandes cidades, em comparação com as zonas rurais. As variações térmicas entre elas podem chegar até 7° C e ocorrem basicamente por causa das diferenças de irradiação de calor entre as áreas impermeabilizadas e as áreas verdes e por causa da concentração de poluentes (que bloqueiam a irradiação de calor da superfície), maior nas zonas centrais.
Para exemplificar, a expansão da área urbana da cidade de São Paulo provocou um aumento de 1,3° C da temperatura média anual: 17,7° C em 1920 e 19° C em 1995.
A substituição da vegetação por grande quantidade de casas e prédios, viadutos, ruas e calçadas pavimentadas faz aumentar significativamente a irradiação de calor para a atmosfera, em comparação com as zonas rurais, onde, em geral, é maior a cobertura vegetal. Além disso, nas zonas centrais das grandes cidades é muito maior a concentração de gases e materiais particulados lançados por veículos. Esses materiais são responsáveis por um efeito estufa localizado, que colabora para aumentar a retenção de calor. A isso se soma o calor desprendido pelos próprios motores dos milhares de veículos - ou, dependendo da cidade, milhões -, acentuando o fenômeno da ilha de calor.
Deve-se salientar, no entanto, que uma cidade pode ter vários picos de temperatura espalhados pela mancha urbana, caracterizando várias ilhas de calor. Uma região fortemente edificada e industrializada, como o eixo da Avenida Marginal Tietê, em São Paulo, apresenta picos de temperatura mais elevados do que a região da Avenida Marginal Pinheiros, ao longo da qual há bairros residenciais, como Alto de Pinheiros e Morumbi, ainda com grandes áreas verdes.
A formação de ilhas de calor facilita a ascensão do ar, formando uma zona de baixa pressão.
Isso faz com que os ventos soprem, pelo menos durante o dia, para essa área central, trazendo, muitas vezes, maiores quantidades de poluentes. Sobre a zona central da mancha urbana formase uma ”cúpulall de ar pesadamente poluído. No caso de São Paulo e de qualquer outra grande cidade com elevados índices de poluição, os ventos que sopram de zonas industriais periféricas - cidades do ABC, Osasco e Guarulhos por exemplo - rumo às zonas centrais da metrópole concentram ainda maiores quantidades de poluentes. Quando se está chegando à cidade vindo de municípios mais distantes, pode-se ver nitidamente uma "cúpulall acinzentada recobrindo-a.
Antes de tudo, é importante esclarecer que as chuvas, mesmo em ambiente não poluído, são sempre ligeiramente ácidas. A combinação de gás carbônico (C02) e água (H2O) presentes na atmosfera produz ácido carbônico (HZC03), que, embora fraco, dá às chuvas uma pequena acidez. As chamadas chuvas ácidas causam, porém, graves problemas por resultarem da elevação anormal dos níveis de acidez da atmosfera, em conseqüência do lançamento de poluentes produzidos sobretudo por atividades urbano-industriais. Trata-se de outro fenômeno atmosférico causado, em escala local e regional, pela emissão, de. poluentes das indústrias, dos transportes e de outras fontes de combustão. Os principais' responsáveis por esse fenômeno são o dióxido de nitrogênio (NO2) e o trióxido.de enxofre (S03) - que é a combinação do dióxido de enxofre (SO2), emitido pela queima de combustíveis fósseis, e do oxigênio (02 ) já presente na atmosfera .
A concentração de trióxido de enxofre aumentou na atmosfera como resultado da·ampliação do uso de combustíveis fósseis nos transportes; nas termelétricas e nas indústriais. Cerca de 90% desse gás é eliminado pela queima do carvão e do petróleo. Já pelo menos 70% do dióxido de nitrogênio é emitido pelos veículos automotores. Enquanto a concentração do primeiro está gradativamente diminuindo na atmosfera, a do segundo está aumentando, por causa, da maior utilização do transporte rodoviário.
Os países que mais colaboram para a emissão desses gases são os industrializados do Hemisfério Norte. Por isso as chuvas ácidas ocorrem com mais intensidade nessas nações, principalmente no nordeste da América do Norte e na Europa Ocidental, como se pode ver no mapa:
Como ocorrem as chuvas ácidas? O trióxido de enxofre e o dióxido de nitrogênio lançado na atmosfera, ao se combinarem com água em suspensão, transformam-se em ácido sulfúrico (H2S04) ácido nítrico (CHN03) e nitroso (HNO2); respectivamente. Esses ácidos têm elevada capacidade de corrosão. São muito mais fortes do que o ácido carbônico, presente nas chuvas no mais; portanto, são anormais na atmosfera. Em ambiente poluído, a acidez é, agravada pela presença do trióxido de enxofre e do dióxido de nitrogênio.
A ação corrosiva da chuva ácida foi detectada no século XVIII desde então aumenta em intensidade. Em 1872, Robert Angus Smith, inspetor de saúde pública de Londres, escreveu o livro Ar e chuva: fundamentos de uma climatografia química, no qual apontava a grande concentração de ácido sulfúrico no ar londrino, como resultado da queimado carvão,e a conseqüente oxidação das peças- de metal da cidade.
Além de causar corrosão de metais, de pinturas e de monumentos históricos - alguns extremamente valiosos, como os monumentos gregos de Atenas -, as chuvas ácidas provocam impactos, muitas vezes, a centenas de quilômetros das fontes poluidoras. Descobri-se há alguns anos que muitos lagos da Escandinávia estão se tornando acidificados por causa das chuvas alteradas pelo lançamento de dióxido de enxofre e de dióxido de nitrogênio por indústrias localizadas na Alemanha, Reino Unido e França, a centenas de quilômetros. O mesmo está ocorrendo com os lagos canadenses, localizados bem ao norte dos centros industriais da região dos Grandes Lagos. A acidificação das águas está matando todas as formas de vida nesses lagos. É impossível a manutenção da vida num ambiente com pH menor que 2,3, mas, antes mesmo de se chegar a esse nivel de acidez, muitas espécies já perecem, desequilibrando o ecossistema aquático.
Outro impacto causado pelas chuvas ácidas, que é tanto mais grave quanto mais próximo das fontes poluidoras, é a destruição da cobertura vegetal-. Essa tragédia ecológica é muito comum nos países desenvolvidos. Muitas das florestas que restaram na Europa Ocidental não estão resistindo a essas chuvas: a Floresta Negra, na Alemanha está morrendo lentamente.
No Brasil, esse fenômeno ocorre de forma significativa na região metropolitana de São Paulo e no Rio Grande do Sul, próximo às termelétricas movidas a carvão, cuja poluição atinge até o Uruguai (veja Q mapa de chuva ácida). O caso mais grave, porém, aconteceu na década de 1980 em Cubatão, município litorâneo do estado de São Paulo. Em alguns pontos da escarpa da Serrado Mar, nas proximidades das principais fontes poluidoras, parte da vegetação de pequeno e médio porte desapareceu. As árvores resistiram à poluição, mas, com a morte dos vegetais de pequeno porte, o solo foi exposto, o que favorece a ocorrência de deslizamentos de terra e agrava o desmatamento das encostas. Nos últimos anos, porém, a diminuição da emissão de poluentes pelas indústrias de Cubatão permitiu a reconstituição da vegetação nas encostas afetadas pelo processo, nas proximidades do pólo petroquímico e siderúrgico.
