Furacões e tornados

Um furacão é uma grande perturbação na atmosfera terrestre, caracterizada por ser uma região onde a pressão atmosférica é significativamente menor e a temperatura é ligeiramente maior do que no espaço envolvente. Formam-se sobre os oceanos das , sobretudo quando as águas se encontram com temperaturas superiores a 26ºC, podendo, no entanto, estender-se para latitudes mais elevadas. Dependendo da localização geográfica onde têm origem, ou seja onde se inicia a sua formação, e da sua intensidade, estas podem ganhar várias outras denominações.

Deste modo, o termo ciclone tropical é frequentemente utilizado para designar um furacão que ocorra no Oceano Índico. Se o mesmo fenómeno ocorrer no Oceano Atlântico e no Oceano Pacífico leste denomina-se furacão e no Oceano Pacífico oeste designa-se tufão. Se os ventos ciclónicos ainda não atingiram ou perderam velocidade e não alcançam os 119 km/h para serem designados de furacão, são considerados tempestade tropical.

O seu movimento rotativo característico, no sentido anti-horário no hemisfério norte e horário no hemisfério sul, inicialmente causado pela , é alimentado pela energia liberada pela condensação da humidade atmosférica. Produzem trovoadas e chuvas torrenciais mas também são capazes de gerar ondas fortíssimas ou uma elevação do nível do mar causada pelos ventos intensos quando o sistema se aproxima de uma região costeira. Estes fenómenos perdem a sua intensidade após atingirem áreas continentais (Figura 1).

Figura 1: Estrutura e formação de um furacão.

Formação de um furacão:

O forte aquecimento da superfície do mar, devido à intensa radiação solar, provoca uma forte evaporação de água e uma subida muito intensa da temperatura do ar em contacto com o oceano e, consequentemente, uma ascensão do mesmo muito rápida (o ar quente torna-se menos denso e por isso sobe). Esta elevação na vertical provoca uma redução da pressão atmosférica junto da superfície terrestre denominada baixa pressão barométrica (pressão inferior a 1013 mbar). Este ‘vazio de ar’ é instantaneamente compensado por outro ar que se desloca dos para os .

Quando a diferença de pressão é muito grande, e consequentemente a deslocação do ar mais rápida, o resultado é a ocorrência de fortes agitações na atmosfera dando origem aos ventos. Esta instabilidade atmosférica pode originar fenómenos devastadores, quer pela sua intensidade quer pela sua duração, normalmente designados de tempestades tropicais, que estão, portanto, associadas a centros de baixas pressões atmosféricas.

Nos centros de baixas pressões a circulação do ar caracteriza-se por ser (Figura 1):

– Convergente à superfície terrestre (ou seja, circula periferia para o centro);

– Ascendente em altitude e em movimento espiral (devido à força de Coriolis);

– Movimento no sentido anti-horário junto à superfície terrestre (no hemisfério norte).

Figura 2: Circulação do ar nos centros de baixa pressão atmosférica.

Estádios de evolução de um furacão:

No movimento ascendente, o ar arrefece e contrai, havendo condições para ocorrer a condensação do vapor de água e a formação de nuvens, geralmente do tipo , que estão associadas a eventos meteorológicos extremos. As condições presentes no momento, como a velocidade de deslocação do ar, a intensidade da evaporação e da condensação contribuem para que as tempestades sejam mais ou menos violentas. A denominação de uma tempestade tropical varia, ao longo do seu ciclo de vida, de acordo com a velocidade do vento (Figura 3).

Figura 3: Fases de evolução de uma tempestade tropical.

Condições essenciais à formação de um furacão:

Os furacões são, portanto, a forma mais violenta de uma tempestade tropical (Figura 4) que pode durar várias semanas e resultam de depressões barométricas de grande escala localizadas sensivelmente entre os trópicos, contudo, ocorrem sobretudo entre os 5º e os 15º de latitude norte ou sul. As condições essenciais à sua formação são:

– Presença de centros de baixas pressões estáveis;

– Grande massa de águas oceânicas com temperaturas de pelo menos 26ºC;

– Elevada humidade do ar;

– Efeito força de Coriolis.

Figura 4: Na imagem de 06 de setembro de 2017 podem ser identificados três furacões. De oeste para este o furacão Katia agita o Golfo do México antes de atingir o estado do Texas – EUA; o furacão Irma, sobre a República Dominicana descoca-se em direção à costa leste de Cuba; sobre a Antígua e Barbuda encontra-se o furacão José um dia depois do furacão Irma devastar parte do país.

Localização e trajetória típicas dos furacões:

A trajetória típica de um furacão faz-se, tendencialmente, no sentido de este para oeste pois é amplamente influenciada pelos . No entanto, os furacões são desviados para noroeste e sudoeste nos hemisférios norte e sul respetivamente, devido ao transporte de ar quente desde as zonas equatoriais até as latitudes médias, onde a quantidade de radiação solar incidente é normalmente muito menor.

Uma vez que os furacões se formam nos oceanos onde a temperatura da água é mais elevada, estes ocorrem principalmente em seis regiões (Figura 5):

– Atlântico Norte (costa leste dos EUA); Golfo do México e Mar das Caraíbas ➊;

– Pacífico Nordeste (região próxima da América Central) ➋;

– Pacífico Noroeste (incluindo o as ilhas das Filipinas; o Mar da China e o Arquipélago do Japão) ➌;

– Índico Sul (regiões próximas de Madagáscar) ➍;

– Índico Norte (Mar Arábico e Golfo de Benguela) ➎;

– Pacífico Sudoeste (região das ilhas Fuji, Samoa e costa oriental da Austrália) ➏.

Figura 5: Áreas suscetíveis à ocorrência de ciclones tropicais.

Classificação dos furacões:

A escala de Saffir-Simpson permite classificar a intensidade dos furacões (de 0 a 5) de acordo com a pressão atmosférica, a velocidade dos ventos, a elevação do nível médio das águas do mar e a sua força destrutiva (Figura 6):

Figura 6: Classificação dos furacões segundo Saffir-Simpson.

Os modernos meios de observação meteorológica permitem monitorizar a formação e evolução das tempestades tropicais, emitindo alertas para a população se proteger e/ou abandonar as áreas afetadas.

Os tornados:

Os tornados são perturbações que ocorrem na atmosfera terrestre, formam-se no interior dos continentes e resultam do confronto entre uma massa de ar quente e húmida e uma massa de ar frio e seca. São fenómenos muito violentos (a velocidade do vento pode atingir facilmente os 500 Km/h) e mais destrutivos que os furacões, no entanto, a sua extensão e duração são menores.

Formação de um tornado:

Numa primeira fase, verifica-se que duas massas de ar se deslocam a velocidades diferentes provocando uma rotação do ar junto da superfície terrestre. O ar (rodando num plano horizontal) desloca-se sobre uma depressão barométrica intensa, provocada pelo forte aquecimento da superfície terrestre, que obriga o ar a subir na atmosfera. Esta subida provoca o arrefecimento do ar e a condensação do vapor de água formando uma nuvem. Como o ar se desloca no sentido ascendente nos centros de baixas pressões barométricas este acaba por impulsionar o ar que se desloca num movimento rotacional na horizontal para um movimento rotacional na vertical. Nesta fase começa a desenvolver-se aquilo que poderá vir a tornar-se um tornado.

O ar mais frio presente nas camadas mais elevadas da atmosfera, como é mais denso desde, confrontando-se com o ar que se desloca no sentido contrário, contribuindo para uma grande instabilidade atmosférica. O movimento rotacional pode aumentar de intensidade tanto mais quanto maior for a velocidade de deslocação dos ventos e diferença de temperaturas das massas de ar (criando um funil visível) estendendo-se até tocar no solo, formando-se, neste caso, um tornado. Os tornados são uma parte muito pequena de uma massa estrutural muito mais extensa composta por nuvens geralmente do tipo cumulonimbos (Figura 7):

Figura 7: Formação de um tornado.

Por sua vez, este fenómeno pode aumentar de intensidade se existirem duas massas de ar com características diferentes, uma quente e húmida e outra fria e seca. Assim, a massa de ar frio obriga a massa de ar quente a subir pois é menos denso e, ao subir, esta perde temperatura e por isso o vapor de água condensa formando uma nuvem enorme. É de salientar que estas massas de ar com direções diferentes, influenciadas pelo movimento de rotação da Terra, entram em movimento rotativo podendo formar um funil que atinge a superfície – o tornado. Contudo este movimento é, muitas vezes neste caso específico, impulsionado também por deslocações de ar muito rápidas nas camadas mais elevadas da atmosfera, denominadas aumentando por isso a intensidade de rotação e destruição do tornado (Figura 8):

Figura 8: As massas de ar na formação de um tornado.

Condições essenciais à formação de um tornado:

O processo de formação de um tonado é extremamente complexo sendo necessária a existência de algumas condições meteorológicas excecionais. Este fenómeno pode durar vários minutos ou algumas horas e resultam de depressões barométricas bastante intensas. As condições essenciais à sua formação são:

– Grandes quantidades de calor latente (principal fonte de energia);

– Redemoinhos de ar associados a depressões barométricas locais intensas;

– Gradiente térmico vertical[Climatologia] Corresponde à variação da temperatura com a altitude. Por norma, a temperatura diminui à medida que a altitude aumenta e vice-versa. Em média a temperatura diminui aproximadamente 6,5ºC por cada 1000m. muito acentuado;

– Humidade do ar bastante elevada;

– Rápida mudança na velocidade e direção do ar.

Localização e áreas de influência típicas dos tornados:

Um tornado pode ser observado em qualquer altura do ano, mas as condições mais favoráveis ocorrem na primavera e no início do verão. Têm sido registados tornados em todos os continentes, mas são mais comuns nos EUA no chamado “Corredor dos Tornados” onde se conjugam massas de ar com direções e características diferentes (Figura 9):

Figura 9: Proveniência das massas de ar com características e direções diferentes que influenciam a formação dos tornados.

Os tornados podem ser observados em todos os continentes exceto na Antártida. Predominam na América do Norte, a área mundialmente mais afetada, mas podem ocorrer noutras regiões (Figura 10):

– “Corredor dos Tornados” – EUA ➊;

– Sul e Leste da Ásia ➋;

– Sudeste da América do Sul ➌;

– Centro e Nordeste da Europa ➍;

– Sul de África ➎;

– Sudeste da Oceânia ➏.

Figura 10: Áreas mais suscetíveis à ocorrência de tornados.

Classificação dos tornados:

A intensidade dos tornados é medida através da escala de Fujita-Pearson considerando a velocidade dos ventos e o grau de destruição causado (Figura 11):

Figura 11: Classificação dos tornados segundo Fujita-Pearson.

Os tornados são fenómenos meteorológicos imprevisíveis pois dependem de fatores locais, cujo tempo que decorre entre o alerta e o impacte do fenómeno é reduzido, pelo que é importante que a população conheça as respetivas medidas de prevenção.

Consequências dos furacões e dos tornados:

Os furacões e tornados podem ter consequências devastadoras, embora normalmente os tornados tenham consequências mais graves por ocorrerem no interior dos continentes, nomeadamente (Figura 12):

– Ventos fortes, normalmente de grande violência, que destroem edifícios e vias de comunicação;

– Objetos arrancados e transportados pelos ventos (árvores, telhados, sinais de trânsito, …);

– Chuvas torrenciais que causam inundações;

– Formação de ondas de grande dimensão e com grande poder de destruição, no caso específico dos furacões;

– Destruição de casas, deixando as pessoas desalojadas;

– Prejuízos materiais avultados;

– Vítimas mortais e feridos (entre os humanos e os animais);

– Destruição de campos e perda de produções agrícolas.

Figura 12: Destruição provocada pela passagem de um tornado no estado do Texas, EUA. As imagens mostram Crestpoint Lane, Garland no dia antes e depois de 26 de dezembro de 2016.

Medidas de proteção perante a ocorrência de furacões e tornados:

Tendo em conta o grau de destruição destes fenómenos, torna-se necessária a elaboração de planos de contingência para uma resposta adequada em situação de emergência, bem como um acompanhamento da evolução das situações através de alertas à população.

A recolha de dados meteorológicos em tempo real é pois muito importante para a construção de padrões de análise, que ajudam a prever, a preparar e a adotar medidas que minimizem os efeitos negativos destes riscos naturais (Quadro 1):

Quadro 1: Algumas medidas de prevenção e de proteção dos furacões e tornados.

Medidas de Prevenção	Medidas de Proteção
Construir abrigos para a população (em lugares de maior altitude protegidos das inundações que podem surgir no caso dos furacões ou subterrâneos no caso dos tornados)	Ouvir as previsões do estado do tempo e as informações divulgadas pelos serviços de meteorologia e pela Autoridade Nacional de Proteção Civil (ANPC)
Proibir a construção em áreas sujeitas a inundações provocadas pelas tempestades tropicais	Na rua, deitar-se numa depressão uma vez que a maioria das vítimas resultam da deslocação de objetos e detritos
Reforçar a construção das habitações e/ou outros edifícios, respeitando as normas de segurança divulgadas pelas autoridades	Desenvolver um plano de emergência que deve incluir um estojo de primeiros socorros com água, medicamentos, bens alimentares, rádio a pilhas entre outros
Desenvolver um plano de emergência para toda a família, considerando várias possibilidades (casa, rua, trabalho e escola) e definir os vários locais de abrigo possíveis	Afastar-se da linha de costa devido ao perigo de inundações
Conhecer bem a zona de residência e ter um mapa sempre presente	Proteger as portas e janelas com materiais resistentes
Medidas de Prevenção
Construir abrigos para a população (em lugares de maior altitude protegidos das inundações que podem surgir no caso dos furacões ou subterrâneos no caso dos tornados)
Proibir a construção em áreas sujeitas a inundações provocadas pelas tempestades tropicais
Reforçar a construção das habitações e/ou outros edifícios, respeitando as normas de segurança divulgadas pelas autoridades
Desenvolver um plano de emergência para toda a família, considerando várias possibilidades (casa, rua, trabalho e escola) e definir os vários locais de abrigo possíveis
Conhecer bem a zona de residência e ter um mapa sempre presente
Medidas de Proteção
Ouvir as previsões do estado do tempo e as informações divulgadas pelos serviços de meteorologia e pela Autoridade Nacional de Proteção Civil (ANPC)
Na rua, deitar-se numa depressão uma vez que a maioria das vítimas resultam da deslocação de objetos e detritos
Desenvolver um plano de emergência que deve incluir um estojo de primeiros socorros com água, medicamentos, bens alimentares, rádio a pilhas entre outros
Afastar-se da linha de costa devido ao perigo de inundações
Proteger as portas e janelas com materiais resistentes

A incidência de furacões e os tornados em Portugal:

Em Portugal, os fenómenos extremos relacionados com ventos ocorrem sobretudo nos meses de outono e inverno e são mais comuns no Arquipélago dos Açores, pois estes estão relacionados com a passagem de centros de baixas pressões associados a sistemas frontais ativos e acentuados durante este período.

Assim, o Arquipélago dos Açores é atingido, ainda que com pouca frequência, por tempestades tropicais devido a um conjunto de condições favoráveis ao seu desenvolvimento e que, sobretudo, mantêm as tempestades formadas nas latitudes mais próximas do Equador. Porém, estes fenómenos não têm atingido a velocidade de ventos mínima para poderem ser considerados furacões, pois, à medida que estes se vão deslocado para latitudes mais elevadas, vão entrando em águas cada vez mais frias e por sua vez perdendo intensidade (Figura 13):

– Posição latitudinal do arquipélago (situa-se sensivelmente entre a lat. 36º 56’ N e a lat. 39º 40’ N) cuja proximidade à corrente do Golfo (corrente marítima quente do oceano Atlântico que tem origem no Golfo do México e segue pela costa leste dos Estados Unidos para norte e tem uma extensão até a Europa) permite manter as águas oceânicas a uma temperatura média entre os 17ºC e os 23ºC;

– Clima caracterizado por temperaturas médias no inverno de 13ºC e no verão de 24ºC (que favorece a evaporação e a elevação do ar na atmosfera);

– O ar é muito húmido, registando valores médios de humidade relativa de 75%.

Figura 13: Percurso da tempestade tropical Ophelia ocorrida em outubro de 2017.

Em Portugal, tem sido feita desde 1999 uma recolha sistemática dos dados disponíveis relativos aos tornados. No entanto, há registos de que o fenómeno mais intenso no nosso país (um F3 na escala de Fujita – o antepenúltimo nível no grau de destruição provocada) ocorreu em Castelo Branco a 6 de Novembro de 1954, causando 5 mortos e 220 feridos, tendo destruído a estação meteorológica local (Figuras 14 e 15). Também a base de dados de fenómenos meteorológicos severos da Europa (European Severe Weather Database) refere este fenómeno apontando ainda outro, embora sem um nível de classificação, ocorrido em 1936 em Ponte de Sôr.

A partir de 2001, a recolha de dados de campo revelou a existência de tornados mais fracos e de percursos muito mais longínquos. Desde 2006 tem sido registado um aumento do número de ocorrências de tornados no distrito de Santarém, acontecendo desde então pelo menos um por ano.

O último grande tornado em Portugal aconteceu dia 7 de Dezembro de 2010, na região Oeste do país: atingiu a zona de Tomar, Ferreira do Zêzere e Sertã. Provocou 40 feridos e prejuízos de 16 milhões de euros. Foi até hoje o tornado mais forte alguma vez registado em Portugal classificado como tornado de categoria F3 na escala de Fujita.

Figura 14: Efeitos provocados pelo tornado ocorrido em 06 de novembro de 1954 em Castelo Branco.

Figura 15: Efeitos provocados pelo tornado ocorrido em 06 de novembro de 1954 em Castelo Branco.

Referências

Collins, J., & Walsh, K. (2019). Hurricane Risk. Springer Nature Switzerland.

Cotton, W., Bryan, G., & van den Heever, S. (2010). Storm and Cloud Dynamics (2nd ed.). Academic Press.

Ganho, N. (2014). Climate change and climate risk in the perspective of synoptic scale atmospheric dynamics: the case of 2013/2014 northern winter. Cadernos de Geografia, 33, 27–36.

Laboratory, E. (2022). European Severe Weather Database. [online] Available at: https://www.eswd.eu [Accessed 26 Jan. 2022].

Light, N., & Chiquillo, J. (2020). Devastated but not defeated. [online] Available at: http://interactives.dallasnews.com/2016/tornado-anniversary/ [Accessed 05 Mar. 2022].

NOAA. (2022). National Oceanic and Atmospheric Administration. [online] Available at: https://www.noaa.gov [Accessed 05 Mar. 2022].

Prothero, D. (2011). Earthquakes, Tsunamis, Tornadoes, and Other Earth-Shattering Disasters Catastrophes! The Johns Hopkins University Press.