Estudo revela que a formação de aerossóis dificultam movimentos de massas de ar e limitam congelamento da água, o que pode afetar chuvas
Um artigo publicado na revista Communications Earth & Environment, em parceria com o Instituto de Física (IF) da USP revela como as queimadas afetam o desenvolvimento de nuvens de chuva na Amazônia. Os pesquisadores usaram imagens de satélite e medições da quantidade de partículas formadas pelas queimadas e constataram que essas partículas tornam a atmosfera mais estável e dificultam os movimentos verticais das massas de ar, impedindo que as nuvens ganham altura, causando o aumento da incidência dos raios solares do solo.
A pesquisa contou com a participação das professoras Maria Assunção Silva Dias, do Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas (IAG) da USP, Elisa Sena, da Universidade Federal de São Paulo (Unifesp), além de Ilan Koren, do Weizmann Institute of Science (Israel).
Os pesquisadores estudaram a temperatura na qual as gotas de nuvens de desenvolvimento vertical, chamadas de nuvens convectivas da Amazônia, até o ponto de congelamento, com o objetivo de entender quais elementos são mais importantes para o controle do fenômeno.
“Nesse caso, a temperatura de congelamento não é zero graus Celsius (°C). Dependendo de condições diversas, essa temperatura pode variar entre alguns graus abaixo de 0 °C até um mínimo de -38 °C que, na natureza, é o limite de congelamento para a água”, relata ao Jornal da USP o professor Alexandre Correia, do IF, um dos responsáveis pela pesquisa. “Assim, o objetivo do trabalho foi justamente estudar quais os principais fatores que controlam a temperatura na qual as gotas de nuvem congelam.”
As nuvens convectivas se formam quando o vapor de água é transportado de forma vertical, sofrendo condensação sobre os aerossóis (partículas microscópicas presentes na atmosfera).
“Durante o caminho entre a base e o topo das nuvens, as gotas de água vão esfriando e congelam a uma certa temperatura, uma vez que, em geral, quanto maior a altitude na atmosfera, menor a temperatura, até chegar na estratosfera.”
A pesquisa avaliou dados de imagens de satélite entre 2000 e 2014, para obter a temperatura de cada pixel identificado como nuvem sobre a região amazônica. Além disso, dados da Nasa (National Aeronautics and Space Administration) também foram utilizados sobre a quantidade de aerossol presente na atmosfera. Essas medidas de aerossol foram realizadas em solo usando fotômetros solares em cinco localidades: Alta Floresta e Cuiabá, no Mato Grosso; Rio Branco, no Acre; e Ji-Paraná e Ouro Preto Do Oeste, chamada no trabalho de ‘Abracos Hill’, em Rondônia”, descreve o professor. A base de dados também contou com dados atmosféricos do European Centre for Medium-Range Weather Forecasts (ECMWF), que permitiram avaliar o estado da atmosfera em cada situação analisada.
Os resultados da pesquisa mostram que a temperatura média de glaciação ou congelamento de nuvens na Amazônia depende de três principais fatores: a umidificação da atmosfera, partículas de aerossol e a radiação solar. “Esses fatores agem em associação, o que é chamado de modo ‘acoplado'”, destaca Correia. “Fora da época de queimadas na Amazônia, a ação combinada da umidificação da atmosfera e a presença de aerossóis faz com que a temperatura de glaciação decresça quanto mais aerossol e umidade estiverem presentes.”
A temperatura média de glaciação pode ter uma variação entre -10 ºC e -18º C à medida que a quantidade e o crescimento do aerossol, mas ainda em boas condições. Já em condições de poluição intensa por conta das queimadas na Amazônia, o efeito de congelamento depende da umidade da atmosfera. De acordo com Alexandre Correia, a temperatura média de glaciação diminui, quanto mais aerossol estiver presente.
“Para uma atmosfera úmida, a temperatura média de glaciação diminui quanto mais aerossol estiver presente, podendo chegar próximo do limite de -38 °C. Se a atmosfera estiver relativamente seca, primeiramente deve-se considerar que a formação de nuvens é dificultada.”
Segundo Correia, na Amazônia há um período do ano em que a atmosfera é extremamente limpa, na qual a quantidade de aerossóis é mínima, e essas partículas são de origem natural. Mas também há todos os anos um período em que a atmosfera é altamente poluída devido às queimadas, que ocorrem entre agosto e outubro. “A fumaça de queimadas contém uma quantidade gigantesca de partículas de aerossol que, também estando presentes na atmosfera, podem influenciar como as gotas de nuvens são formadas e o processo de congelamento subsequente”, aponta.
