segunda-feira, 19 de março de 2012

Nuvens

Introdução
Quando você olha para cima, talvez veja alguns coelhinhos voando pelo céu, seguidos por uma frota de veleiros em regata. Por fim, a visão de algumas das nuvens carregadas que surgem repentinamente pode pôr fim a uma tarde de contemplação do céu.
Assim, de onde exatamente vêm essas nuvens, e como elas produzem chuva, granizo e neve? Antes que passemos a ver como funcionam as nuvens, vamos primeiro aprender mais sobre os diferentes tipos de nuvens que vemos flutuando pelo céu.
Basicamente, as nuvens se diferenciam em termos de altitude e forma. O trabalho de classificação teve como pioneiro o estudioso Luke Howard, no começo do século 19. Com base em seu trabalho, as nuvens são classificadas de duas maneiras. A melhor maneira de compreender o sistema é examinar as raízes latinas das palavras.
Introdução

Os principais tipos de nuvens são:

•    Cúmulos (o que significa “pilha” ou “monte”): lisas no fundo e com topos elevados e cônicos

•    Estratos (o que significa “camadas”): curtas e espalhadas por grandes distâncias

•    Cirros (o que significa “cacho de cabelo”): finas e com filamentos espetados

•    Nimbos (o que significa “chuva” ou “nuvem chuvosa”): grande probabilidade de gerar precipitações
Essas nuvens não se assemelham muito, mas todas se formam por meio dos mesmos passos básicos. Neste artigo, aprenderemos sobre o processo, e também sobre como nuvens produzem chuva e por que se pode ver grandes nuvens azuladas em certos locais, no crepúsculo. 


Tipo de nuvens
Quer se pareçam com camadas de cobertura de baunilha branca ou com flocos de algodão-doce, nuvens com formas similares podem se formar em diferentes regiões da atmosfera. Eis um resumo:
Nuvens de alto nível 
As nuvens de alto nível portam tipicamente o prefixo “cirro”, e incluem cirros,cirro-cúmulos e cirro-estratos. Estes últimos podem cobrir o céu com uma capa leitosa, mas ainda assim permitir a passagem de alguma luz solar ou lunar. As nuvens cirro-estratos podem ser uma camada tão fina que só se torna possível detectá-las devido ao halo que lançam em torno do sol ou da lua. Os cirro-cúmulos em geral criam padrões semelhantes a bolas de algodão, nos céus. Também podem se posicionar em grupos que geram a impressão de ondas. Os cirros surgem como tiras brancas e delicadas ou como leques que se curvam conforme a direção do vento, o que pode ser útil para determinar os padrões do ar. O nível mais baixo das nuvens elevadas em geral é encontrado a altitudes de entre seis e 12 quilômetros da superfície da Terra.
Cirros




© iStockphoto.com /Alberto Pomares
Os cirros normalmente são nuvens de alto nível

Nuvens de nível médio 
As nuvens de nível médio em geral portam o prefixo “alto”, como os alto-cúmulos e alto-estratos. Os alto-cúmulos aparecem ou como mantos de pequenas nuvens redondas ou como bandas paralelas de nuvens. Ainda que semelhantes às nuvens cirro-cúmulos, as alto-cúmulos se formam em altitudes mais baixas e mostram sombreamento em suas superfícies texturizadas. Os alto-estratos em geral consistem de uma camada sólida e espessa de nuvens que não permitem a passagem de luz suficiente para a formação de sombras, na superfície. O nível mais baixo das nuvens de altitude média em geral fica entre dois e seis quilômetros da superfície.
Nuvens de baixo nível 
As porções inferiores das nuvens mais baixas em geral são encontrados a altitudes de menos de dois quilômetros, e podem incluir cirrosestrato-cúmulos e estratos [fonte:Tarbuck]. Os estratos dão ao céu uma aparência nublada, e podem se assemelhar a nevoeiro. Os cúmulos de bom tempo são fofos e grandes e muitas vezes podem ser vistos nos dias de céu azul. Eles apresentam contornos bem definidos que criam a impressão de diferentes formas. Os estrato-cúmulos são baixos e disformes, em geral apresentando lacunas frequentes que permitem a passagem da luz do sol ou da lua. Elas podem estar presentes sobre áreas extensas, em forma difusa, e se assemelham aos cúmulos comuns, mas com limites menos definidos. 
Nuvens desenvolvidas verticalmente 
Também conhecidas como nuvens de múltiplas camadas, elas incluem osnimbo-estratos (escuros e baixos) e os cúmulos-nimbos (grandes e associados a temporais). Algumas pessoas consideram os nimbo-estratos como nuvens de baixa altitude, mas porque elas podem se estender verticalmente até os limites da média altitude, nós a incluímos nesta categoria.
Dessa maneira, agora conhecemos os diferentes tipos de nuvens que existem nos céus por sobre nós, mas como exatamente elas chegam lá? Leia na página seguinte sobre a origem das nuvens.  


Como se formam as nuvens
Para compreender como as nuvens se formam, precisamos recuar um pouco e examinar os processos de evaporação condensação. Imagine uma banheira de pássaros do lado de fora de sua casa em um dia quente. Quando a temperatura ambiente é alta, as moléculas de água(H2O) têm alta energia e podem se mover mais, expandindo a distância entre elas. Mais moléculas deixarão a massa de líquido do recipiente e se tornarão vaporde água no ar. Em um dia frio, as moléculas têm menos energia e são menos capazes de se separar da massa mais ampla da água (em um dia muito frio, as moléculas em geral se contraem para sua forma sólida, o gelo, e não tem o nível de energia calórica necessária para promover uma separação). Pode-se observar esses processos ocorrendo, nos dois primeiros casos. Mas no primeiro deles, o resultado é evaporação, em termos líquidos, enquanto no segundo é condensação. Outros fatores podem afetar esses desfechos, mas para nossos propósitos vamos nos concentrar apenas na temperatura.
À medida que as moléculas de água alternam entre as fases vapor, sólido e líquido, elas se movem pelo ar, ainda que não possamos vê-las. No entanto, quando uma massa de ar se resfria rapidamente e atinge a saturação, existe a chance de que vapor de água se condense e apareça como nuvem. Isso poderia ocorrer devido a diferentes fatores, como terreno que pressione essa massa na direção de ar mais frio acima (o que se chama impulso orográfico), ou talvez porque ela tenha penetrado em uma frente fria.
Nuvens e oceano





© iStockphoto.com /Kwest Digital
A evaporação do oceano também auxilia na formação das nuvens

Além disso, a formação de nuvens acontece com facilidade quando o vapor de água tem algo a que se apegar, o que permite que ele alterne para suas fases líquida ou sólida. Diversas partículas podem desempenhar essa função. Usualmente conhecidas como núcleos de condensação ounúcleos de congelamento (e também conhecidas como aerossois ou nucleadores), o nome diz praticamente tudo que se precisa saber, caso você conheça átomos. Tipicamente, coisas como partículas de poeira, de sal marinho ou de fuligem de queimadas servem como nucleadores, e gotículas de água ou cristais de gelo se formam em torno delas. Estudos demonstram que bactérias – especificamente certas bactérias vegetais - também podem servir como ponto focal para a condensação. 
As nuvens são, em essência, imensas coleções de pequenas gotículas de água e de moléculas de água cristalizadas. As diferentes formas, texturas e outros traços das nuvens dependem em larga medida das condições sob as quais se formam e posteriormente desenvolvem. Por exemplo, temperatura,umidade e altitude são todos fatores que afetam a formação de nuvens. 
Mas como as nuvens se movem e terminam por desaparecer? A diferença entre o ar existente dentro de uma nuvem e o ar que a cerca determina o movimento da nuvem. Por exemplo, uma cunha frontal ocorre quando uma nuvem que é parte de uma massa de ar mais quente encontra uma massa de ar mais frio. A massa mais quente provavelmente se verá forçada a subir por sobre a massa fria. Quando isso acontece, em geral surge chuva na porção frontal da área de contato. 
Isso nos conduz à questão da dissipação das nuvens, ou, mais precisamente, de sua evolução. Em geral, as nuvens simplesmente se transformam de um tipo a outro. Se continuarmos com o exemplo acima, a frente onde as duas massas colidem poderia fazer com que os cúmulos à deriva se transformassem em nimbo-estratos (gerando precipitação). Enquanto o ar quente continuasse em ascensão, essas nuvens evoluiriam para a forma de alto-estratos, e depois cirro-estratos, chegando por fim à forma de cirros. Com o avanço do padrão climático, a massa de ar poderia chegar a um ponto no qual as nuvens se dissipariam. Mas seria apenas questão de tempo para que o vapor de água formasse nova nuvem, levando ao recomeço do processo. 
Assim, o que fazem todos esses tipos diferentes de nuvens, e que impacto exercem sobre nós, aqui embaixo?  


Nuvens e precipitação 
Aglomerados de gotículas de água (conhecidos como nuvens de gotículas) e água congelada cristalizada (conhecida como cristais de geloou cristais de neve) formam nuvens. Uma nuvem pode conter os dois tipos de aglomerados, dependendo de sua temperatura. Por exemplo, o topo de uma nuvem pode ser mais frio que as regiões inferiores, criando uma mistura de água líquida e congelada.
A gravidade faz com que toda essa água caia em forma de chuva. O tamanho e volume médio de uma nuvem de gotículas é minúsculo mas, se uma nuvem de gotículas consegue atrair água suficiente, a gravidade a torna gota de chuva, e ela cai.
Cúmulonimbos




© iStockphoto.com /Ingmar Wesemann
Cúmulo-nimbos geralmente significam tempestade a caminho

Isso posto, a neve acontece de maneira bem parecida com a chuva. À medida que os cristais de neve se condensam e se aglomeram, flocos de neve são formados. Quando eles atingem peso grande demais para se manterem no céu, caem, aglutinados, como neve. Diferenças nas temperaturas que os cercam influenciam o tipo de floco de neve formado. Às vezes, quando estão caindo, os flocos de neve se misturam com água. Em outros momentos, caem intactos.
Você pode estar perguntando: “Se as gotículas de água e os cristais de neve é que formam nuvens, como é que temos granizo, saraiva e chuva gélida?” A resposta é que quando as gotículas e cristais de gelo atingem massa crítica ao se condensar, podem passar por outros processos: 
•    A chuva gélida pode ocorrer em pontos nos quais há colisão entre frentes quentes e frentes frias. Um floco de neve pode cair em ar frio mas depois derreter ao passar por ar mais quente. Enquanto continua a cair, e pouco antes de atingir a superfície, o floco de neve passa por uma camada de ar frio e se super-refrigera. Isso não quer dizer que a porção derretida se torne neve de novo, mas ao fazer contato com um objeto, o floco imediatamente se torna gelo. 

•    A saraiva se forma como a chuva gélida, mas os flocos derretidos têm tempo para se recongelar antes de chegar ao chão.

•    O granizo se forma durante tempestades violentas. As correntes fortes de vento ascendente podem chacoalhar os flocos de neve e as gotículas de água até que gotículas de água super-refrigeradas se aglutinem em forma de blocos de gelo. Isso pode acontecer repetidamente, até que o peso dos granizos não permita mais que os fortes ventos da tempestade os mantenham em voo. O que resulta são pedrinhas de gelo que podem atingir tamanho considerável ao cair, causando impacto forte ao atingir objetos como o capô de um carro.
Além da precipitação, as nuvens servem a algum outro propósito? As nuvens têm diversas outras funções importantes que beneficiam a vida na Terra.Continue lendo para saber!



O propósito das nuvens
As nuvens podem ter muitos efeitos sobre o nosso clima, além das simples chuvas de granizos e tempestades de neve. Por exemplo, elas servem como barreira ao calor que penetra e ao que tenta sair da atmosfera terrestre. Os pesquisadores estimam que o efeito líquido das nuvens sobre a atmosfera do planeta seja refrigerá-lo ligeiramente. Mas essa é uma questão que os pesquisadores estão acompanhando de perto, como parte dos esforços para angariar informações sobre uma possível mudança de clima.
As nuvens em geral afetam a temperatura de duas maneiras. Na superfície do planeta, as nuvens refletem cerca de 20% do calor que chega à Terra de volta ao espaço [fonte: Tarbuck]. Nuvens, vapor de água e outros gases atmosféricos também absorvem cerca de 20% dessa radiação solar. Nuvens de baixa altitude refletem o maior volume de calor, e é por isso que desfrutamos de temperatura mais amena nos dias chuvosos. Por outro lado, uma noite chuvosa é mais quente que uma noite sem nuvens, porque as nuvens têm um efeito atenuante. As nuvens absorvem parcialmente o calor que tenta escapar (como o calor liberado à noite, quando o chão se esfria), e irradiam parte desse calor de volta à superfície da Terra. As nuvens de altitude elevada tipicamente absorvem essa calor de saída.
Nuvens e deserto
© iStockphoto.com /Vlynder
Apesar de sempre existirem nuvens no deserto é difícil ocorrer precipitação

As nuvens regularmente transferem poeira, bactérias e outras partículas pela superfície do planeta. Elas transportam poeira em ritmo muito mais rápido do que se poderia imaginar. Uma estimativa é de que o volume de poeira transportado da África para uma porção da bacia amazônica, na América do Sul, seja de cerca de 13 milhões de toneladas ao ano.
Infelizmente, poeira demais na atmosfera pode reduzir o volume de chuva que cai sobre uma região. Acredita-se que isso se deva ao fato de que, quando as gotículas são formadas por número elevado de nucleadores, elas se tornam menores e portanto menos propensas a cair. Assim, se uma região têm muita poeira no ar, é provável que receba menos chuva. Isso pode contribuir para a desertificação (a gradual transformação de uma área em deserto), e é um dos fatores que os cientistas acreditam que sejam responsáveis pelas mudanças de paisagem no centro da África.




Cabeça nas Nuvens
Se você gostou do que descobriu sobre as nuvens, pode se interessar pelos verdadeiros devotos, os integrantes da Cloud Appreciation Society (em inglês). Os integrantes da associação submeteram mais de três mil fotos de nuvens ao seu site. Algumas delas receberam o maior prêmio da associação: o Nuvem do Mês. O site dedicado às nuvens também oferece reportagens, poesia, arte e muito mais.
Vocês acham que é só isso? Ainda não falamos sobre algumas das nuvens mais interessantes. 


Nuvens raras
Além dos tipos de nuvens já mencionados, existem alguns outros que oferecem interessantes obras-primas para contemplação celeste.

As nuvens raras incluem nuvens lenticulares e as nuvens capuz, ambas exemplos de impulso orográfico, como explicado anteriormente. As nuvens lenticulares, que apresentam camadas e um padrão arredondado que as faz parecer piões ou panquecas, são formadas pelo efeito do terreno sobre o movimento do ar. As nuvens capuz, que mascaram os topos de montanhas, são formadas por processo semelhante.
As esteiras de fumaça são outro tipo de nuvem rara. Depois que aviões a jato expelem fumaça de suas turbinas, formam-se esteiras de fumaça por onde passaram. Elas surgem quando o ar frio da atmosfera superior congela os vapores lançados pela turbina do avião. Essas nuvens desaparecem rapidamente depois que o jato se vai.
Nuvens raras
© iStockphoto.com /Saturated
Nuvens raras

A mais fascinante das nuvens raras é provavelmente a nuvem noctilucente, ou nuvem polar mesosférica (este último termo se aplica para quem as vê do espaço). A palavra “noctilucente” vem de “noite” e “luz”, e de fato só se pode vislumbrar uma dessas raras nuvens ao crepúsculo, quando elas exibem um intenso brilho azulado nas porções superiores de nossa atmosfera. 
Talvez o mais intrigante sobre as nuvens noctilucentes é que elas provavelmente não existem há muito tempo. Os primeiros exemplos avistados surgiram alguns anos depois da erupção do Krakatoa, em 1883; e muita gente acredita que os vulcões e as nuvens noctilucentes estejam relacionados. A violenta explosão do Krakatoa lançou partículas de cinza, poeira e umidade a altitudes incríveis – até 80 km - e as nuvens começaram a se desenvolver. 
Quando os efeitos mais amplos da erupção do Krakatau começaram a se atenuar, nos cinco anos posteriores à explosão, muita gente supunha que as nuvens noctilucentes também desapareceriam. Mas elas continuam a existir, e a se espalhar. Muitos estudiosos consideram que o Krakatau pode ter sido o gatilho, mas que existem outros elementos que as preservam ainda hoje.
Os possíveis fatores que contribuem para as nuvens noctilucentes incluem:
•    Ônibus espaciais: o vapor de água expelido pela espaçonave poderia fornecer umidade às nuvens (como no caso das esteiras de fumaça dos jatos).

•    Poluição: a poluição causada pela Revolução Industrial pode ter fornecido núcleos de condensação para o desenvolvimento das nuvens.Os efeitos do aquecimento global envolvem redução de temperatura nas porções mais distantes da atmosfera. 

•    Meteoroides: o influxo quase constante de minúsculas partículas dos meteoroides pode contribuir também para a formação de nuvens.
Se você não está com a cabeça nas nuvens e quiser saber mais sobre o assunto, siga os links da página seguinte.



Chegando!
Também existem nuvens no espaço. Na vasta extensão do espaço, pequenas porções de poeira e massas gasosas se unem para formar as chamadas nébulas. Para ver fotos de diferentes nébulas, vá a Astronomy Picture of the Day (em inglês) e faça uma busca rápida por ótimas imagens.

Uma nebulosa em particular, a Nuvem de Smith, parece estar em rota de colisão conosco. Bem, “conosco” no sentido de nossa galáxia, a Via Láctea. Estimativas apontam que uma imensa colisão só ocorrerá dentro de 20 milhões de anos. Jay Lockman, do National Radio Astronomy Observatory, diz que o impacto da Nuvem de Smith, e as nuvens gasosas já presentes nas proximidades, poderiam resultar na criação de muitas estrelas novas e propiciar um belo espetáculo a quem assistir [fonte: Harris- em inglês].


Em destaque!
Confira as imagens e vídeos sobre o assunto!




 



  
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Esta postagem foi verificada pelo Blog.
Postagens verificadas confirmam a identidade do Blog,e possíveis problemas com tradutores,botões,imagens e links.