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UNIVERSIDADE FEDERAL DE GOIÁS ESCOLA DE AGRONOMIA FENÔMENOS ATMOSFÉRICOS E SUAS RELAÇÕES COM OS ECOSSISTEMAS WILKER ALVES DE ARAUJO RANDRO DOS REIS FARIA FURACÕES E TORNADOS GOIÂNIA 2016 2 UNIVERSIDADE FEDERAL DE GOIÁS ESCOLA DE AGRONOMIA FENÔMENOS ATMOSFÉRICOS E SUAS RELAÇÕES COM OS ECOSSISTEMAS WILKER ALVES DE ARAUJO RANDRO DOS REIS FARIA FURACÕES E TORNADOS Trabalho apresentado pelos dis- centes Wilker Alves de Araujo e Randro dos Reis Faria sobre Tornados e Furacões na disciplina de Núcleo Livre Fenômenos Atmosféricos e Suas Relações com os Ecossistemas no curso de Agronomia da Universidade Federal de Goiás. GOIÂNIA 2016 3 SUMÁRIO 1. INTRODUÇÃO........................................................................................04 2. FURACÃO..............................................................................................05 2.1 Força de Coriolis....................................................................................05 2.2 Estrutura de um Furacão........................................................................05 2.3 Escala de Saffir-Simpsom......................................................................06 2.4 Furacões Marcantes...............................................................................06 3. TORNADO..............................................................................................07 3.1 Tipos de tornado.....................................................................................08 3.2 Escala de Fujita melhorada....................................................................09 3.3 Ocorrência dos Tornados.......................................................................10 3.4 Tornados Marcantes...............................................................................10 4. DIFERENÇAS ENTRE FURACÃO E TORNADO..................................10 5. REFERÊNCIAS......................................................................................11 4 1. INTRODUÇÃO Neste trabalho, apresentamos as definições, características e tipos de furacões e tornados que ocorrem frequentemente na Terra. Furacões e tornado são Fenômenos do clima provocados pela pressão atmosférica é a pressão exercida pela camada de moléculas de ar sobre a superfície. 5 2. FURACÃO Os furacões podem ganhar várias outras denominações, tais como ciclones tropicais, tufão, tempestade tropical, tempestade ciclônica, depressão tropical ou ciclone. Um Furacão é uma grande perturbação na atmosfera terrestre. É um sistema formado por grandes tempestades e é caracterizada por ser uma região onde a pressão atmosférica é significativamente menor e a temperatura é ligeiramente maior do que suas vizinhanças. É uma área de baixa pressão atmosférica com uma circulação fechada de ventos e diferencia-se dos ciclones extratropicais por ter um núcleo quente e um centro bastante definido em sistemas mais intensos, conhecido como olho. Os tufões, furacões ou ciclones se iniciam em regiões oceânicas onde a temperatura ultrapassa os 27º C. A água dos oceanos começa a evaporar e se acumular em forma de nuvens na camada mais baixa da atmosfera. Isso cria uma camada de baixa pressão atmosférica, fazendo com que o ar comece a subir ainda mais rápido e com que o ar frio da camada superior comece a descer pelo centro da tempestade. Então, ventos em sentido contrário fazem com que a tempestade comece a girar. À medida que o furacão se movimenta sobre o mar, mais água evapora, alimentando o furacão. Quando o tufão atinge algum continente, que é mais frio e seco, ele se dissipa, mas, não sem antes deixar um rastro devastador. Uma tempestade atinge o status de furacão em três estágios: Depressões tropicais: são ciclones tropicais com ventos máximos de superfície com menos de 62,7km/h, Tempestade tropical: atinge ventos de 62,7km/h e Furacão: quando os ventos ultrapassam 119 km/h. Pode levar de algumas horas a vários dias para que uma tempestade intensa se transforme em um furacão, é necessário que ocorram três eventos para que os furacões se formem: Um ciclo de evaporação-condensação prolongado de ar oceânico quente e úmido; padrões de ventos caracterizados por ventos convergentes na superfície e ventos fortes e de velocidade uniforme em maiores altitudes; uma diferença de pressão do ar (gradiente de pressão) entre a superfície e a grande altitude. 2.1 Força de Coriolis É um fenômeno natural que faz com que líquidos e objetos em movimento livre para virar à direita do seu destino no Hemisfério Norte e para a esquerda no Hemisfério Sul. 2.2 Estrutura de um furacão Assim que o furacão se forma, ele possui três partes principais: olho, parede do olho e raias de chuva. Olho: o centro de baixa pressão e tranquilo da circulação. Parede do olho: área ao redor do olho com os ventos mais rápidos e violentos. Raias de chuva: raias de tempestades violentas que circulam para fora do olho e que são partes do ciclo de evaporação/condensação que alimenta a tempestade. 6 2.3 Escala de Saffir-Simpsom Furacões com ventos ininterruptos de 118 km/h (65 nós), ou mais, foram classificados por Herbert Saffir, engenheiro consultor, e Robert Simpson, então diretor do Centro Nacional de Furacões nos Estados Unidos, no início dos anos 1970, que desenvolveram a Tabela Saffir-Simpson como medida de intensidade de um furacão. A medida é de 1 a 5 sendo que 5 é o mais devastador. 2.4 Furacões Marcantes O furacão Katrina iniciou em 23 de Agosto de uma depressão tropical no sudeste das Bahamas. No dia 24 evoluiu para uma tempestade tropical e em 25 se aproximou de Aventura, Flórida. Katrina enfraqueceu-se em 26 de agosto, depois de se encontrar com a terra. Mas, em 27 de agosto evoluiu para categoria 3, e dia 28 foi para categoria 4, e no início da tarde o Katrina se intensificou rapidamente ultrapassando o ponto de início da categoria 5. Em 29 de agosto ele atingiu Mississipi, Louisiana e Alabama e dissipou-se em 31 de agosto. Causou $100 milhões de dólares em danos e $423 milhões de dólares em perdas agrícolas. Não se sabe ao certo quantas pessoas morreram, porém mais de 1500 ficaram feridas. O furacão Patrícia foi o ciclone tropical mais intenso já observado no hemisfério ocidental da Terra em termos de pressão barométrica e o mais forte a nível mundial em termos de velocidade de ventos sustentados máximos medidos de forma confiável. Ele impactou a costa mexicana do Pacífico, além de ter causado efeitos secundários em outras regiões, como países da América Central e no Texas, Estados Unidos. Centenas de milhares de pessoas foram diretamente afetadas pela tempestade, principalmente no México, onde seis mortes foram atribuídas ao fenômeno. Originário de uma perturbação que se alastrou perto do Golfo de Tehuantepec, em meados de outubro de 2015, o Patrícia foi classificado em 20 de outubro como uma depressão tropical, com um desenvolvimento inicial lento, sendo que um fortalecimento modesto foi registrado no primeiro dia de sua classificação. O sistema mais tarde se tornou uma tempestade tropical e foi nomeado de Patrícia, a vigésima quarta tempestade nomeada da temporada de 2015 de furacões no Pacífico. Com condiçõesambientais excepcionais alimentadas pela intensificação explosiva em 22 de outubro, um olho bem definido desenvolveu-se dentro de um intenso centro denso e o Patrícia cresceu de uma tempestade tropical para um furacão de categoria 5 em apenas 24 horas. Dissipou em 24 de outubro. Ciclone ou Furacão Catarina são alguns dos vários nomes informais para um ciclone tropical do Atlântico Sul que atingiu a costa da região Sul do Brasil no final de março de 2004. A tempestade se desenvolveu a partir de um ciclone extratropical de núcleo-frio praticamente estacionário em 12 de março. Quase uma semana depois, no dia 19 de março, a perturbação remanescente seguiu na direção leste-sudeste, mas em 22 de março, a formação de uma crista de alta pressão deixou o sistema novamente quase estacionário. A perturbação se instalou numa região com excelentes condições meteorológicas, com baixo 7 cisalhamento do vento e com a temperatura da superfície do mar acima da média. A combinação dos dois fatores levou a uma lenta transição do sistema de um ciclone extratropical para um ciclone subtropical em 24 de março. A tempestade continuou a obter características tropicais e se tornou um ciclone tropical no dia seguinte, enquanto os ventos se intensificavam gradativamente. Em 26 de março de 2004, a tempestade alcançou ventos máximos sustentados com velocidades de até 180 quilômetros por hora, definida como de categoria 2 na escala de furacões de Saffir-Simpson. Neste dia o ciclone ganhou informalmente o nome "Catarina" e também passou a ser o primeiro registro oficial de um ciclone tropical no Atlântico Sul. As condições excepcionalmente favoráveis e extremamente incomuns no Atlântico Sul persistiram e continuaram e o Catarina continuou a se intensificar, atingido o seu pico de intensidade em 28 de março. O centro da tempestade atingiu a costa brasileira mais tarde naquele dia, na altura entre as cidades de Passo de Torres e Balneário Gaivota, no estado de Santa Catarina. O Catarina se enfraqueceu rapidamente sobre terra firme e dissipou-se no dia seguinte. Pelo Catarina ter se formado em uma região que nunca (de acordo com registros confiáveis) tinha registrado a presença de ciclones tropicais anteriormente, os danos acabaram por ser muito severos. O Catarina destruiu cerca de 1 500 residências e danificou outras 40 mil casas. Os prejuízos econômicos atingiram mais de 400 milhões de dólares e atingiram especialmente a agricultura de banana, que perdeu 85% da produção, e de arroz, que perdeu 40% das plantações. Apesar da inexistência de uma estrutura de alertas e de avisos específica para ciclones tropicais no país, as autoridades brasileiras conseguiram evacuar a população litorânea com rapidez. Foram registradas três mortes e outras 75 pessoas ficaram feridas devido aos efeitos da tempestade, um número considerado bastante baixo em comparação ao de outros países afetados por ciclones tropicais. 3. TORNADO De acordo com o Glossário de Meteorologia (AMS2000), um tornado é “uma coluna de ar girando violentamente, pendente de uma nuvem cumuliforme ou debaixo de uma nuvem cumuliforme, e muitas vezes (mas nem sempre) visível como uma nuvem funil”. Os meteorologistas ainda não entendem completamente como um tornado nasce. Os tornados mais destrutivos da história surgiram a partir de supercélulas, um tipo de tempestade de trovões que se move em círculos. É um dos fenômenos atmosféricos mais intensos que se conhecem, os tornados se apresentam sob várias formas e tamanhos, mas geralmente possuem um formato cônico, cuja extremidade mais fina toca o solo e normalmente está rodeada por uma nuvem de pó e outras partículas. A maioria dos tornados conta com ventos que chegam a velocidades entre 65 e 180 quilômetros por hora, mede aproximadamente 75 metros de diâmetro e translada-se por vários metros, senão quilômetros, antes de desaparecer. Os mais extremos podem ter ventos com velocidades superiores a 480 km/h, medir até 1500 m de diâmetro e permanecer no solo, percorrendo mais de 100 km de distância. Normalmente, a formação de tornados está associada a tempestades muito intensas que produzem violentos ventos, elevada precipitação pluviométrica e, frequentemente, granizo em regiões muito planas. Felizmente, menos de 1% 8 das células de tempestade originam um tornado. Porém, todas as grandes células convectivas devem ser monitoradas por sempre haver a possibilidade destas reunirem as condições necessárias para a ocorrência do fenômeno. Embora ainda não exista consenso sobre o mecanismo que desencadeia o início de um tornado, aparentemente estes estarão ligados a uma interação existente entre fortes fluxos ascendentes e descendentes que formam uma movimentação intensa no centro das nuvens carregadas que compõem as super-células tempestuosas. Após tocar o solo, um tornado pode atingir uma faixa que varia entre 100 a 1200 m, deslocando-se por uma extensão de aproximadamente 30 km (embora já tenham sido registrados tornados que se deslocaram distâncias superiores a 150 km). 3.1 Tipos de Tornados Tornado cunha O tornado cunha (ou wedge) é um dos tipos mais comuns. É reto nas laterais, em forma de funil. Geralmente é mais largo que alto. Esses monstros não são necessariamente mais fortes do que os outros, mas deixam um rastro mais largo no solo. Eles são tão grandes que, por vezes, são irreconhecíveis de perto como um tornado. Nuvem funil É o tornado na sua fase inicial, quando começa a descer da base da nuvem, ainda sem tocar no solo. É também chamado de tuba e pode ocorrer em Cumulonimbus e muito raramente em Cumulus. Se uma nuvem funil toca o solo, torna-se um tornado. A maioria dos tornados começa como uma nuvem funil, mas muitas nuvens funil não fazem contato com o solo, e por isso não se tornam tornados. Tornado descontínuo É um tipo de tornado no qual faltam alguns "pedaços" de sua estrutura. Isso acontece porque, em algumas partes do tornado, não há umidade suficiente para condensar-se e torná-lo visível por completo. Na maioria das vezes isso acontece na fase final do tornado, que fica cada vez mais fino a ponto de fragmentar-se em segmentos. Tornado pela metade É um tipo de tornado no qual o funil não é totalmente visível, somente da metade para cima, embora esteja no solo. No meio, entre as extremidades do tornado, nada é visível, e perto do solo é possível observar a coluna de detritos indo na direção ao tornado. Isso acontece normalmente quando o tornado se forma em bases mais altas de tempestades. Tornado corda 9 Muitos tornados seguem um ciclo de vida que termina como um tubo, e em seguida, como uma corda. O estágio de corda pode levar a um funil contorcido, que lembra uma corda. O tornado fica tão fino que pode dividir-se em seções e ainda manter uma circulação no chão. Tornados podem ser perigosos na fase corda. Tornado incompleto É um tipo de tornado cuja estrutura é visível quase totalmente até o chão, embora esteja em contato com ele. Tornado de vórtices múltiplos Um tornado de vórtices múltiplos é um tipo de tornado no qual duas ou mais colunas de ar giram ao redor de um centro comum. Estruturas de múltiplos vórtices podem ocorrer em quase qualquer circulação, mas são mais frequentemente observadas em tornados mais intensos. Tornado satélite Um tornado satélite é um tornado mais fraco que se forma perto de um tornado mais forte, contido dentro do mesmo mesociclone. O tornado satélite parece estar orbitando o tornado maior (e daí o nome), dando a impressão de um grande tornado de vórtices múltiplos. Porém, um tornado satélite é um funil distinto, e é muito menor que o funil principal. Trombas marinhas Astrombas marinhas (ou trombas d'água) são tornados que se formam sobre corpos de água (oceanos, lagos, rios, etc.), conectando-se às nuvens Cumulus congestus ou Cumulonimbus. Elas são consideradas tornados por apresentarem características similares a estes, como sua corrente de ar rotativa em forma de cone. As trombas d'água no geral são classificadas como tornados não supercelulares. Estas colunas de ar frequentemente se formam em áreas tropicais próximas à Linha do Equador, e são menos comuns em latitudes maiores, próximas aos polos. 3.2 Escala Fujita melhorada A escala Fujita melhorada é uma escala usada nos Estados Unidos que classifica a força de tornados com base no dano que eles causam. Implementada para substituir a escala de Fujita, que havia sido introduzida em 1971 por Ted Fujita, seu uso foi iniciado em 1º de fevereiro de 2007. A escala tem o mesmo design básico da escala Fujita original: seis categorias de zero a cinco representando graus crescentes de danos. Ela foi revista para permitir melhores avaliações de levantamentos dos danos dos tornados, de modo a alinhar as velocidades do vento mais estreitamente com danos associados da tempestade. 10 3.3 Ocorrência dos Tornados Tornados já foram observados em todos os continentes, exceto na Antártica. Os Estados Unidos é o país com a maior incidência de tornados em todo o mundo. Cerca de 70% dos tornados que ocorrem no mundo ocorrem nos EUA. A região deste país com a maior incidência de tornados chama-se Alameda dos Tornados. O ar frio e seco vindo do Canadá encontram-se com o ar quente e úmido vindo do Golfo do México. Nessa região, a lei prevê que as construções sejam mais reforçadas. Em muitas cidades dessa região, há sistemas de alto-falantes espalhados. Também são investidos milhões de dólares em radares meteorológicos e outros sistemas de medição. 3.4 Tornados Marcantes O Tornado Joplin, em maio de 2011, foi o pior tornado nos Estados Unidos desde 1947. Classificado como um EF5, do tipo múltiplos vórtices, ocorreu na cidade de Joplin, Missouri no final da tarde de domingo, 22 de maio de 2011. Cerca de 160 pessoas foram mortas pelo tornado e mais de 1.000 feridos. Os Estados Unidos gastaram $2,8 bilhões em recuperação dos danos o maior montante para um tornado desde 1950. O Tornado Tri-State, em Março de 1925 foi o tornado mais mortífero da história dos EUA, com 695 mortes confirmadas e 2.027 feridos. O tornado atravessou do sudeste do Missouri, através de Sul Illinois, em seguida, para sudoeste de Indiana. Apesar de não ser oficialmente classificado pela NOAA (Administração Nacional Oceânica e Atmosférica), é reconhecido por muitos como um tornado F5. Há dúvidas se foi apenas um tornado ou uma família contínua de tornados. O dano total foi estimado em $1,4 bilhões. 4. DIFERENÇAS ENTRE FURACÃO E TORNADO Furacões são um fenômeno com baixa pressão e ventos girando em torno de seus centros, se formam sobre oceanos quentes, tem diâmetro máximo de 1500 km, e velocidade dos ventos vai de 118 a 300 Km/h. Podem durar até semanas e podem se visto do espaço. Mais intenso, o tornado também é uma coluna de ar giratória, que se desloca em uma determinada velocidade em volta de um centro de baixa tensão. Contudo, seu tamanho e sua duração são menores em comparação com os furacões. Enquanto o furacão é um aglomerado de centenas de tempestades que pode durar vários dias e apresentar um diâmetro de várias centenas de quilômetros, os tornados formam-se a partir da base de uma tempestade e têm diâmetro que raramente ultrapassa os 2 km e duração tipicamente menor que 10, 15 minutos. Mesmo assim, embora seja menor e tenha curta duração, o tornado é bem mais destrutivo do que um furacão, e seus ventos podem ultrapassar 500 km/h. 11 5. Referências Qual a diferença entre furacão, ciclone, tornado e tufão? Como eles se formam. Disponível em http://noticias.terra.com.br/educacao/voce-sabia/qual- a-diferenca-entre-furacao-ciclone-tornado-e-tufao-como-eles-se- formam,f0eabad27a23e310VgnVCM20000099cceb0aRCRD.html. Acessado em 07 de junho de 2016. Furacão. Disponível em http://www.suapesquisa.com/geografia/furacao.htm. Acessado em 07 de junho de 2016. Ciclones, furacões e tufões. Disponível em http://www.infoescola.com/geografia/ciclones-furacoes-e-tufoes/. Acessado em 07 de junho de 2016. Ciclone tropical. Disponível em https://pt.wikipedia.org/wiki/Ciclone_tropical. Acessado em 07 de junho de 2016. Furacão Patrícia. Disponível em https://pt.wikipedia.org/wiki/Furacao_Patricia_(2015). Acessado em 07 de junho de 2016. Furacão Katrina. Disponível em https://pt.wikipedia.org/wiki/Furacao_Katrina Acessado em 07 de junho de 2016. Infográfico: como se formam os tornados. Disponível em http://portalsatc.com/site/interna.php?i_conteudo=20514&titulo=InfogrAafico:+c com+se+formam+os+tornados. Acessado em 07 de junho de 2016. Tipos de tornados. Disponível em http://tempojoaopessoa.jimdo.com/tornado/tipos-de-tornados/. Acessado em 07 de junho de 2016. Tri-State Tornado. Disponível em https://en.wikipedia.org/wiki/Tri- State_Tornado. Acessado em 07 de junho de 2016. Escala Fujita melhorada. Disponível em https://pt.wikipedia.org/wiki/Escala_Fujita_melhorada. Acessado em 07 de junho de 2016. Tornado. Disponível em https://pt.wikipedia.org/wiki/Tornado. Acessado em 07 de junho de 2016.
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