Depressões tropicais, tempestades tropicais e furacões

Em certas circunstâncias, um grupo de trovoadas organiza-se como uma depressão tropical, ou seja, aparece uma circulação organizada em sentido ciclónico (na direcção oposta aos ponteiros de um relógio no Hemisfério Norte e no sentido inverso no Hemisfério Sul) com ventos que vão de 36 a 62 km/h, em torno de um centro de baixas pressões. Se os ventos se intensificam (de 63 a118 km/h), numa questão de um ou dois dias a circulação torna-se mais nítida e circular e surge uma tempestade tropical que origina chuvas fortes e à qual é dada o nome seguinte de uma lista preestabelecida de nomes (nomes de homem e mulher alternadamente, em ordem alfabética. Como exemplo, segue-se a lista de nomes para as tempestades no Atlântico em 2001: Allison, Barry, Chantal, Dean, Erin, Felix, Gabrielle, Humberto, Iris, Jerry, Karen, Lorenzo, Michelle, Noel, Olga, Pablo, Rebekah, Sebastian, Tanya, Van, Wendy.) As letras iniciais Q, U, X, Y e Z não são usadas; no caso de haver mais de 21, começa-se a usar o alfabeto grego - o que nunca aconteceu até 2005.

Se a pressão continua a baixar (podendo descer até 870 mb) e os ventos excedem 118 km/h, desenvolve-se um olho no centro e uma rotação cada vez mais nítida em torno dele e a tempestade torna-se num furacão.

Os furacões

Os furacões são ciclones tropicais intensos com ventos máximos constantes de 118 km/h ou mais (e velocidades máximas de rajadas de ventos que raramente excedem 370 km/h) e com um diâmetro que é em média de 600 km mas pode ir até aos 1500 km. Surgem sobre as águas quentes dos trópicos (entre 5º e 15º de latitude) e cobrem áreas muito vastas. São colunas de ar em rotação que podem durar algumas semanas e cuja potência provém das águas quentes dos oceanos. Libertam grandes quantidades de energia e transportam grandes quantidades de ar húmido e quente (até 3500 milhões de toneladas por hora) das latitudes baixas para as latitudes médias. Perdem rapidamente a sua força e intensidade ao entrarem em terra ou em águas frias.

Para um furacão se formar e subsistir, a água dos oceanos tem que estar a mais de 26,5ºC até uma profundidade de cerca de 50 metros (para fornecer a humidade necessária) e tem que existir uma humidade relativa elevada na baixa e média troposfera (para reduzir a evaporação nas nuvens e maximizar a quantidade de precipitação e assim promover a concentração do calor latente, que é crítica para alimentar o sistema).

O Golfo do México, por exemplo, favorece grandemente a intensificação de furacões porque tem uma corrente de água quente profunda (a cerca de 90m a baixo da superfície) - a corrente do Loop - que impede que águas profundas mais frias possam emergir, o que contribuiria para diminuir a actividade dos furacões. Devido a estas condições, as águas quentes do Golfo do México funcionam como uma fonte de «combustível» para os furacões, injectando neles enormes quantidades de energia que os intensificam.

Para além da águas quentes, tem que existir uma área de baixas pressões na zona. Na animação que se segue vê-se um cavado de pressão (a vermelho) gerado pelo encontro de dois sistemas de ventos, no hemisfério sul. Em cima chegam os ventos da monção de noroeste e em baixo chegam os ventos alísios vindos de sudeste.

Desde que a velocidade ou direcção dos ventos não varie demasiado com a altitude, a aceleração de Coriolis faz com que o cavado de pressão se torne uma zona favorável para o aparecimento de uma rotação ciclónica de grande escala que pode levar ao nascimento de furacões.

A existência de uma área de baixas pressões numa zona faz com haja ar que converge para o seu centro e haja ar húmido que se eleve, esfrie e condense, formando nuvens e libertando energia (calor latente.) Quando o vapor de água condensa, liberta calor latente para a atmosfera e aquece-a na sua vizinhança. O ar quente é menos denso que o ar frio e por isso ocupa mais espaço e expande-se. É esta expansão, que força o afastamento do ar do centro da trovoada, que provoca a diminuição da pressão atmosférica à superfície (diminuição do peso do ar sobre a superfície). A diminuição da pressão atmosférica faz com que mais ar convirja no centro e mais ar húmido se eleve, esfrie e condense, formando mais nuvens e libertando uma enorme quantidade de energia (calor latente) que vai aumentando a intensidade do furacão. Desde que a velocidade ou direcção dos ventos não varie demasiado com a altitude, este ciclo que se repete vai intensificando cada vez mais a trovoada.

Uma rotação pronunciada desenvolve-se ao redor do centro (o olho) do furacão, com zonas de nuvens convectivas em que caiem cargas de água separadas por áreas de ar descendente (onde por vezes não cai precipitação). Normalmente chove mais tempo e mais intensamente à medida que se caminha da periferia do furacão em direcção ao olho. Na parede do olho, o ar ascendente que condensa forma um círculo de trovoadas intensas (que se pode estender até perto de 15 km de altitude) que giram em torno do centro do furacão e onde ocorrem os ventos e as chuvas mais intensas (até 25 centímetros por hora).

Dentro das trovoadas da parede do olho, o ar aquece por causa da grande quantidade de calor latente libertado e expande-se, criando, por cima dele, uma zona local de mais alta pressão que faz com que o ar se mova para as regiões com mais baixa pressão à sua volta. Esta divergência de ar (que na alta atmosfera é também em espiral mas no sentido anticiclónico) faz com que o ar por baixo seja sugado para cima, fazendo descer a pressão à superfície, e desça depois na zona do olho e nas áreas de ar descendente que separam as nuvens. No olho, não há trovoadas por causa do efeito de compressão do ar descendente. As temperaturas no olho podem ser 8° a 10° C mais elevadas do que nas áreas em redor. A pressão, que pode ser de uns 1010 mb na periferia, desce até uns 950 mb no olho. Os ventos crescem até à parede do olho e depois desaparecem «de repente» dentro dele.

Enquanto a divergência do ar no topo é maior do que a convergência na superfície, o furacão intensifica-se e a pressão na superfície continua a cair. Quando os furacões entram em terra, a fricção na superfície faz com que os ventos diminuam a sua força e se comecem a dirigir directamente para o centro, causando a elevação da pressão no centro. Quando a convergência na superfície excede a divergência no alto, a pressão na superfície começa a aumentar e a trovoada cessa.

O nome furacão é usado para os ciclones que se formam no nordeste do Atlântico e no leste do Pacífico Norte. O nome tufão é usado no Pacífico Norte e o de ciclone na Índia e Austrália. Numa região estreita perto do equador (5ºN - 5ºS), embora a temperatura dos oceanos seja suficientemente elevada e existam trovoadas, não se formam ciclones tropicais porque a força de Coriolis não é suficientemente grande.

Ciclicamente, aparecem estações mais activas em número e intensidade de furacões, causadas por um aumento no conteúdo salino dos oceanos, que implica um maior aquecimento das suas águas (caso do período iniciado em 1995, que originou os furacões Katrina e Rita em 2005.). No Atlântico, a estação dos furacões vai de Junho a Novembro. Alguns investigadores defendem que o aquecimento global, ao elevar a temperatura das águas oceâncias nos trópicos, contribui para um aumento da actividade dos furacões. Em 2005, as águas no Golfo do México estavam 1ºC acima do normal, o que contribuiu para que um furacão como o Katrina aumentasse muito rapidamente de intensidade (em apenas 9 horas, passou da Categoria 3 para a Categoria 5). Um outro factor terá sido o facto dos ventos de alta altitude serem fracos, o que permitiu um fácil desenvolvimento das núvens em altitude, sem que o seu topo fosse cortado por eles.