Arrasto do vento, gradiente de pressão e deflexão de Coriolis
As correntes oceânicas podem ser divididas em dois tipos: as de superfície, sendo a maioria delas movida pelo vento; e as correntes de subsuperfície, regidas pela densidade (já falamos sobre as correntes de subsuperfície em um outro post, relembre aqui).
As correntes de superfície forçadas pelo vento representam apenas 10% do volume do oceano, e seu padrão de circulação resulta da interação do arrasto do vento, do gradiente de pressão e da deflexão de Coriolis. Cada tópico será apresentado a seguir.
Arrasto do Vento
Sabemos que o vento é o ar em movimento. As moléculas de ar arrastadas pelo vento na superfície do mar colidem com as moléculas de água da superfície do oceano, transferindo energia pela fricção do arrasto: erguendo ondas e gerando correntes. Para visualizar o que foi dito acima, basta soprar uma bacia cheia de água e observar que a água parada foi posta em movimento pelo vento do teu sopro.
Os ventos na superfície terrestre sopram em um padrão regular, como uma resposta ao aquecimento desigual do ar na superfície da Terra e à deflexão de Coriolis (calma que a gente já explica isso também). Assim, em ambos os hemisférios os ventos de oeste produzem um cinturão de correntes de água que fluem para o leste nas latitudes médias, e nas baixas latitudes (lá pertinho do Equador) os ventos alísios geram duas correntes de água que se movem para o oeste. Essas correntes são desviadas uma da outra pelos continentes, criando os giros de circulação (grandes circuitos de correntes). Vamos comparar o sentido do fluxo das correntes de água com os padrões de vento? Olha a Figura abaixo!
Circulação global do vento (primeira figura): note que os ventos fluem das zonas de alta pressão para as zonas de baixa pressão. Correntes oceânicas superficiais (segunda figura): observe que o padrão de circulação oceânica global gerada pelo vento consiste em giros que rodam no sentido horário no Hemisfério Norte e no sentido anti-horário no Hemisfério Sul (Fonte: Pinet, 2014).
Antes de prosseguir, veja o vídeo a seguir para melhor entender o Sistema de Ventos Global:
Gradientes de Pressão
Um gradiente de pressão é uma mudança de pressão ao longo de uma distância. Gradientes de pressão surgem devido a variações horizontais na altura da superfície da água. Sim, eu não disse errado... Muitas pessoas imaginam que a superfície do mar, se não fosse perturbada pelas ondas, seria plana. Mas na verdade a superfície do mar é deformada em montes e depressões, revelando uma “topografia” sutil e definida.
Essa topografia de água é gerada, em parte, pela convergência e divergência das correntes: correntes convergentes causam um acúmulo de água, criando uma “colina”; já as correntes divergentes provocam um afastamento de água, criando um “vale” (a diferença de elevação entre o topo da “colina” e a parte inferior do “vale” é de cerca de 1 metro ou menos). Como a pressão varia diretamente com a altura da coluna d'água (lembre-se da fórmula para pressão: P = ρgh, em que ρ é a densidade, g a aceleração da gravidade e h a altura da massa), os gradientes de pressão causam um fluxo de água das “colinas” (zonas de alta pressão) para os “vales” (zonas de baixa pressão). Quanto maior for a diferença (gradiente) de pressão ao longo de determinada distância, maior será o fluxo de água (da mesma maneira que uma bola rola mais rápido em uma encosta íngreme do que em uma com um declive suave).
Deflexão de Coriolis
A rotação do planeta influencia fortemente o movimento dos fluidos de ar e de água, em um efeito chamado de deflexão de Coriolis. Para começar a entender esse efeito basta se imaginar sentado com um amigo em um carrossel em movimento. Ao jogar uma bola para seu amigo, que está sentado em um cavalo na borda do carrossel, a bola faz uma curva acentuada e seu amigo é incapaz de pegá-la. Na verdade, o caminho da bola foi realmente em linha reta, como notado por uma pessoa observando acima do carrossel, por exemplo. Porém, do seu ponto de vista e do seu amigo, que estavam no carrossel, a bola fez uma curva acentuada. Em outras palavras, a deflexão não foi real, mas sim aparente, criada porque o seu eixo de referência estava em movimento (veja a figura abaixo).
O ponto é esse: assim como aconteceu com o carrossel em movimento, por causa do movimento da Terra girando em torno do seu eixo (a rotação da Terra), as correntes de água e de ar são desviadas pelo efeito de Coriolis. Em outras palavras, as correntes de água e de ar não fluem diretamente na direção dos gradientes de pressão, mas em algum ângulo por causa do efeito de Coriolis. No Hemisfério Norte a deflexão de Coriolis é para a direita, e no Hemisfério Sul, para a esquerda. Isso é causado pela rotação no sentido horário no Hemisfério Sul em relação ao Polo Sul e pela rotação no sentido anti-horário no Hemisfério Norte em relação ao Polo Norte. Para facilitar, se imagine no Polo Norte e olhe para baixo na Terra, você verá o planeta girando no sentido anti-horário sobre seu eixo.
A quantidade de deflexão induzida pelo efeito de Coriolis depende da velocidade do objeto em movimento e de sua localização na Terra, ou seja, a deflexão de Coriolis aumenta com velocidade e com a distância do equador.
Para melhor visualizar o que é o efeito de Coriolis, assista o vídeo a seguir:
Continuaremos falando de correntes de superfície em outros Descomplicando.
Fonte:
Pinet, P.R. 2014. Invitation To Oceanography. 7a edição. Jones & Bartlett Learning. 662 p.