Turbulência atmosférica
Quando se imagina uma noite limpa e estrelada nos trópicos, a provável imagem que vem à mente é a de um ar calmo, em paz, salvo talvez por uma brisa leve. E embora isso possa não estar errado por completo, é apenas uma parte da história. A atmosfera nunca fica parada. Sempre há movimento e o que percebemos como uma brisa suave pode, na verdade, ser um fluxo de ar bastante turbulento.
Em um novo estudo, Polari Corrêa, Cléo Quaresma, Luca Mortarini e os outros coautores analisaram a dinâmica atmosférica dentro e acima do dossel da floresta durante uma noite específica no ATTO. É importante entender melhor essas dinâmicas, pois elas auxiliam na compreensão de como gases, partículas e energia são transportados e intercambiados entre a floresta e a atmosfera sobrejacente. Por exemplo, uma atmosfera demasiada estratificada impedirá processos de troca, enquanto estruturas turbulentas, por outro lado, facilitarão tal troca. Portanto, entender a dinâmica atmosférica também significa entender melhor a troca entre biosfera e atmosfera.
Uma noite na Amazônia
A noite que a equipe estudou aconteceu durante a transição da estação de chuvas para a de secas em novembro de 2015. A equipe coletou dados em uma janela de 12 horas, entre 19h, logo após o pôr do sol, e 7h, logo após o nascer do sol.
A primeira parte da noite, até as 23h, foi de muitos ventos com intensa turbulência atmosférica sobre a floresta. Eles foram gerados pela superfície áspera do dossel irregular. Dentro do dossel, no entanto, as árvores agiram para reduzir de forma drástica a velocidade dos ventos, tornando as condições muito mais calmas no solo.
Perto da meia-noite, a direção do vento oscilou por um tempo, enquanto a velocidade do mesmo diminuiu até que o ar ficou quase parado em todas as alturas. Esta segunda parte da noite foi caracterizada por algo chamado de onda de gravidade. Quando a atmosfera é estratificada de forma estável e o vento sopra de forma ortogonal em direção a uma crista de morro, a interação entre o fluxo e a orografia gera oscilações verticais que se propagam na atmosfera (ondas orográficas de gravidade).
Mas a noite não ficou calma por muito tempo. Após 1h, os ventos voltaram a soprar em uma camada rasa acima do dossel com baixas velocidades de vento nas camadas superiores. Isso marca o início de um jato de baixo nível, uma faixa de ar em movimento rápido nos baixos níveis da atmosfera. O vento veio do sudoeste, na direção do Rio Uatumã. Mais acima na atmosfera, os ventos vieram de outras direções, a 150m do sudeste e a 325m do leste. Mas ao longo da noite todos os ventos mudaram para se alinharem com a camada inferior. O jato de baixo nível teve um grande impacto na dispersão escalar acima e dentro da floresta.
Os cientistas levantaram a hipótese de que o Rio Uatumã e o relevo acidentado seriam a causa da formação do jato. As ondas de gravidade no início da noite também podem tê-lo desencadeado.
Simulação 3D da topografia da área ao redor da ATTO, com o rio Uatuma e o planalto em que se situa a estação. © Luca Mortarini
As observações de Polari Corrêa, Cléo Quaresma, Luca Mortarini e dos outros coautores durante esta noite destacam a complexa dinâmica e mecanismos na atmosfera acima de uma floresta densa. Eles também mostram que precisamos de mais conjuntos de dados e mais extensos para entender ainda melhor esses processos, pois essas dinâmicas afetam o transporte de gases e partículas dentro e acima da floresta.
Eles publicaram o estudo “Um estudo de uma onda gravitacional induzida pela orografia da floresta amazônica e geração de jatos de baixo nível” na revista Agricultural and Forest Meteorology.
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