Em geral, sabemos que a temperatura diminui com a altura. Esta variação é conhecida pelo nome de gradiente térmico vertical, e é porque a fonte de calor que irradia a atmosfera vem do solo. Assim, quanto mais longe da fonte, mais frio será o ar.
Este gradiente pode ser alterado por vários processos: queda ou aumento repentino da temperatura do solo ou ventos fortes. Para entender melhor, neste especial veremos qual é a estrutura da atmosfera e por que a temperatura muda conforme subimos.
Estrutura da atmosfera
A atmosfera é composta por 5 camadas: o troposfera, a estratosfera, a mesosfera, a termosfera e pela exosfera.
- Troposfera: é onde estamos, e tem uma altitude de cerca de 12km. É aqui que as nuvens se formam, as plantas e os animais vivem, encontramos o oceano e os desertos, etc.
- Estratosfera: localizada entre o 12 e 50km de altitude, lá veremos os planos supersônicos.
- Mesosfera: localizada entre 50 e 80km de altitude. É aqui que as ondas de rádio 'navegam' e onde chegam os raios cósmicos.
- Termosfera: entre 80 e 690km de altitude as luzes do norte aparecerão, além da espaçonave na órbita da Terra.
- Exosfera: e por último, de 690km altitude encontraremos o Sputnik I.
gradiente térmico vertical
Como dissemos, a temperatura normalmente diminui com a altura. Na troposfera, tem um valor aproximado de seis graus por quilômetro. Isso significa que se, por exemplo, a temperatura ao nível do mar for de 15 graus, na altitude de aproximadamente cinco quilômetros, ela atingirá o valor de -15 graus (diminuição de 30 graus).
Os raios solares não atingem todas as partes do globo da mesma forma e nem nas estações. Assim, nas zonas temperadas o gradiente térmico é muito maior do que na zona tropical, 1ºC para cada 155m de altitude, devido à menor insolação que recebe e à menor espessura da atmosfera. Também nessas mesmas áreas ocorrem variações diferentes em função da orientação do relevo e da distância que está do equador, bem como dos pólos.
Na zona intertropical a temperatura diminui um grau para cada 180m de altitude aproximadamente, já que a atmosfera é mais densa e está muito próxima ao equador. A isso, somado ao próprio movimento de rotação do planeta, é gerado um clima quente.
Mas em algumas regiões da atmosfera acontece o contrário, ou seja, que a temperatura aumenta com a altura. Neste caso, o gradiente térmico vertical é dito ser negativo. Por exemplo: se a temperatura aumenta 21 graus para um declive de 1 km, diz-se que o gradiente térmico vertical é igual a -2ºC por km. Mesmo em algumas camadas da troposfera, isso pode acontecer, produzindo o que é chamado de inversão de temperatura.
As inversões de temperatura também ocorrem na parte superior da estratosfera. Ao contrário, na mesosfera a temperatura diminui em média quando sobe, ou seja, o gradiente térmico vertical é positivo.
Na termosfera, a temperatura aumenta com a altura e, portanto, o gradiente térmico vertical torna-se novamente negativo nesta região da atmosfera.
O que é inversão térmica?
Esse é um fenômeno que ocorre quando o solo é resfriado rapidamente pela radiação, que por sua vez resfria o ar que está em contato com ele. E, por sua vez, o ar mais frio e pesado na camada superior fica ainda mais frio. Desta maneira, a velocidade com que as duas camadas de mistura de ar diminui drasticamente.
Geralmente ocorre especialmente no inverno, levando a nevoeiros e geadas persistentes. Embora a inversão tenda a quebrar após algumas horas, em condições desfavoráveis pode permanecer por vários dias até que o ar que está em contato com o solo se aqueça e restaure a circulação na troposfera.
Um exemplo muito claro de investimento pode ser visto em Lima, devido à corrente de Humboldt. Essa corrente oceânica esfria a costa, e as camadas superiores, que são mais quentes, tornam o céu muito nublado e a região tem um clima mais frio e seco do que deveria levando em consideração sua latitude.
Ainda assim, se não houver mudanças nas massas de ar, ou seja, se não houver instabilidade na atmosfera ou se não houver frentes ativas, a temperatura vai aumentar em relação à altura, em alguns lugares mais do que em outros.
Você sabia o que era o gradiente térmico vertical e em que consistia? Foi útil para você?