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Furacões que se intensificam rapidamente por razões misteriosas representam uma ameaça particularmente assustadora para aqueles que estão em perigo. Os meteorologistas têm lutado durante muitos anos para entender por que uma depressão tropical ou tempestade tropical aparentemente comum às vezes se transforma em um grande furacão, trazendo ventos catastróficos e conduzindo uma onda de água potencialmente mortal em direção à costa.
Agora os cientistas lançaram alguma luz sobre a razão pela qual este desafio de previsão tem sido tão difícil de ultrapassar: há mais do que um mecanismo que provoca uma rápida intensificação. Uma nova pesquisa realizada por cientistas do Centro Nacional de Pesquisa Atmosférica (NCAR) da Fundação Nacional de Ciência dos EUA (NSF) usa as mais recentes técnicas de modelagem computacional para identificar dois modos totalmente diferentes de intensificação rápida. As descobertas podem levar a uma melhor compreensão e previsão desses eventos perigosos.
“Tentar encontrar o Santo Graal por trás da intensificação rápida é a abordagem errada porque não existe apenas um Santo Graal”, disse o cientista do NCAR Falko Judt, principal autor do novo estudo. “Existem pelo menos dois modos ou sabores diferentes de intensificação rápida, e cada um tem um conjunto diferente de condições que devem ser satisfeitas para que a tempestade se fortaleça tão rapidamente”.
Um dos modos discutidos por Judt e seus coautores ocorre quando um furacão se intensifica simetricamente, alimentado por condições ambientais favoráveis, como águas superficiais quentes e baixo cisalhamento do vento. Este tipo de fortalecimento abrupto está associado a algumas das tempestades mais destrutivas da história, como os furacões Andrew, Katrina e Maria. Os meteorologistas ficaram surpresos esta semana quando os ventos do furacão Otis desafiaram as previsões e explodiram a 170 quilômetros por hora em apenas 24 horas, atingindo a costa oeste do México com força de categoria 5.
Judt e os seus co-autores também identificaram um segundo modo de intensificação rápida que tinha sido anteriormente negligenciado porque não leva a que os ventos de pico atinjam níveis tão destrutivos. No caso desta modalidade, o fortalecimento pode estar ligado a grandes rajadas de trovoadas distantes do centro da tempestade. Estas explosões desencadeiam uma reconfiguração da circulação do ciclone, permitindo-lhe intensificar-se rapidamente, atingindo a intensidade da categoria 1 ou 2 em questão de horas.
Este segundo modo é mais inesperado porque normalmente ocorre diante de condições desfavoráveis, como ventos compensatórios de níveis superiores que cortam a tempestade soprando o topo em uma direção diferente da inferior.
“Essas tempestades não são tão memoráveis e não são tão significativas”, disse Judt. “Mas os meteorologistas precisam estar cientes de que mesmo uma tempestade fortemente cisalhada e assimétrica pode sofrer um modo de rápida intensificação.”
O novo estudo apareceu na Monthly Weather Review, um jornal da American Meteorological Society. Foi financiado pelo Escritório de Pesquisa Naval da Marinha dos EUA e pela Fundação Nacional de Ciência dos EUA, que é patrocinadora do NCAR. Foi de coautoria dos cientistas do NCAR Rosimar Rios-Berrios e George Bryan.
Uma descoberta fortuita
A rápida intensificação ocorre quando os ventos de um ciclone tropical aumentam 30 nós (cerca de 35 milhas por hora) num período de 24 horas. Judt se deparou com os dois modos de intensificação rápida ao trabalhar em um projeto não relacionado.
A descoberta surgiu depois que Judt produziu uma simulação computacional de 40 dias de alta resolução da atmosfera global, usando o Modelo de Previsão em Escalas (MPAS) baseado no NCAR. Essa simulação, executada no NCAR-Wyoming Supercomputing Center, foi projetada para um projeto internacional que compara os resultados dos principais modelos atmosféricos, que alcançaram detalhes sem precedentes devido a supercomputadores cada vez mais poderosos.
Depois que Judt produziu o modelo, ele ficou curioso para examinar as tempestades na simulação, que se intensificaram rapidamente. Ao observar uma série de casos nas bacias oceânicas do mundo, ele notou que a rápida intensificação ocorreu de duas maneiras distintas. Isto não tinha sido anteriormente aparente nos modelos, em parte porque as simulações anteriores capturaram apenas regiões individuais, em vez de permitir aos cientistas rastrear um espectro de furacões e tufões nos oceanos do mundo.
Judt e os seus co-autores analisaram então observações reais de ciclones tropicais e encontraram uma série de exemplos do mundo real de ambos os modos de rápida intensificação.
“Foi uma descoberta meio fortuita”, disse Judt. “Apenas olhando para as tempestades na simulação e fazendo gráficos, percebi que as tempestades que se intensificam rapidamente se enquadram em dois campos diferentes. Um é o modo canônico em que há uma tempestade tropical quando você vai para a cama e quando você acorda é uma categoria 4. Mas há outro modo que vai de uma tempestade tropical para uma categoria 1 ou 2, e se enquadra na definição de intensificação rápida. Como ninguém tem essas tempestades no radar, esse modo de intensificação rápida passou despercebido até que eu passei a simulação.”
Os meteorologistas sabem há muito tempo que condições ambientais favoráveis, incluindo águas superficiais muito quentes e cisalhamento mínimo do vento, podem gerar uma rápida intensificação e levar um ciclone à categoria 4 ou 5 com ventos sustentados de 130 mph ou mais. No seu novo artigo, Judt e os seus coautores referiram-se a esse modo de rápida intensificação como uma maratona porque a tempestade continua a intensificar-se simetricamente a um ritmo moderado enquanto o vórtice primário se amplifica continuamente.
Judt descreveu o furacão Otis como uma maratona rápida porque se intensificou simetricamente, mas a um ritmo invulgarmente rápido, marcado por um aumento de 80 mph na velocidade do vento durante um período de 12 horas.
A equipe de estudo rotulou o outro modo de intensificação rápida como sprint porque a intensificação é extremamente rápida, mas geralmente não dura tanto, com tempestades atingindo picos de intensidade de categoria 1 ou 2 e ventos sustentados de 110 mph ou menos. Nesses casos, rajadas explosivas de tempestades levam a um rearranjo do ciclone e ao surgimento de um novo centro, permitindo que a tempestade se torne mais poderosa – mesmo face a condições ambientais adversas.
O artigo conclui que os dois modos podem representar extremos opostos de um espectro, com muitos casos de intensificação rápida situando-se em algum ponto intermediário. Por exemplo, a intensificação rápida pode começar com uma cadeia de eventos discretos, como uma explosão de tempestades que são características do modo sprint, mas depois transitar para um modo de intensificação mais simétrico que é característico do modo maratona.
Uma questão para pesquisas futuras é por que as rajadas de tempestades podem fazer com que cerca de 10% das tempestades em um ambiente pouco propício se intensifiquem rapidamente, embora os outros 90% não o façam, disse Judt.
“Poderia haver um mecanismo que ainda não descobrimos que nos permitiria identificar os 10 dos 90”, disse ele. “A minha hipótese de trabalho é que é aleatório, mas é importante que os meteorologistas estejam conscientes de que a rápida intensificação é um processo típico, mesmo num ambiente desfavorável”.
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