Ar frio sobe - E o que isso significa para o clima da Terra

Com informações da UC-Davis - 18/05/2020

Efeito da flutuabilidade do vapor de água, no qual o ar frio e úmido sobe porque é mais leve do que o ar seco.
[Imagem: Seidel/Yang - 10.1126/sciadv.aba1951]

Ar frio sobe?

Todo o conhecimento convencional no diz que o ar quente sobe porque é menos denso, enquanto o ar frio desce porque é mais denso - é esse mecanismo que faz com que os balões de ar quente flutuem e que explica as térmicas, tão essenciais para a formação das nuvens e para os voos de planadores.

Mas dois pesquisadores da Universidade da Califórnia em Davis, descobriram que, numa atmosfera tropical, o ar frio também pode subir devido a um efeito que tem sido negligenciado pelos cientistas: A leveza do vapor de água.

E esse efeito ajuda a estabilizar o clima tropical e a amortecer alguns dos impactos de um clima que está se aquecendo.

Este é um dos primeiros estudos a mostrar as profundas implicações que a flutuabilidade do vapor de água tem sobre o equilíbrio climático e energético da Terra.

"É bem sabido que o vapor de água é um importante gás de efeito estufa que aquece o planeta," explica o professor Da Yang. "Mas, por outro lado, o vapor de água tem um efeito de flutuabilidade que ajuda a liberar o calor da atmosfera para o espaço e reduzir o grau de aquecimento. Sem essa leveza do vapor de água, o aquecimento climático seria ainda pior".

Flutuabilidade do vapor

O fato que os dois pesquisadores levaram em conta é que ar úmido é mais leve do que o ar seco sob as mesmas condições de temperatura e pressão - isso é chamado de efeito de flutuabilidade do vapor.

E os cálculos feitos pela dupla indicam que esse efeito permite que o ar frio e úmido suba, formando nuvens e tempestades nos trópicos da Terra. Enquanto isso, o ar quente e seco afunda sob um céu limpo. O resultado líquido é que a atmosfera da Terra emite mais energia para o espaço do que o faria se não existisse a flutuabilidade do vapor.

Os cálculos indicam que a leveza do vapor de água aumenta a emissão térmica da Terra entre 1 e 3 watts por metro quadrado nos trópicos. Esse valor é comparável à quantidade de energia capturada pela duplicação da quantidade de dióxido de carbono na atmosfera. E os cálculos sugerem ainda que os efeitos radiativos da flutuabilidade do vapor aumentam exponencialmente com o aquecimento climático.

Estas informações sobre o efeito da flutuabilidade do vapor e seu papel estabilizador nos trópicos precisam ser levadas em conta nos modelos climáticos e de previsão do tempo, ajudando a prever melhor a formação de nuvens e tempestades, dizem os pesquisadores.

"Agora que entendemos como a leveza da água regula o clima tropical, planejamos estudar se os modelos climáticos globais representam com precisão esse efeito," disse o pesquisador Seth Seidel.

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