clube de montanhismo de braga: Prever a meteorologia em Montanha (Parte 5)

História da meteorologia

Durante dois mil anos, a única obra de carácter cientifico dedicada ao tempo atmosférico, foi a escrita por Aristóteles (sec. IV antes de cristo).

Depois de Platão

e Tales de Mileto,

Aristóteles retoma a teoria dos quatro elementos (ar, terra, água e fogo), até à data considerados como constituintes de todo o Universo e na sua obra, descreve a chuva da seguinte forma:

“ A exalação que vem da água e do vapor, e a exalação do ar, transformados em água, é uma nuvem. A neblina é o resíduo da conversão da nuvem em água, anunciando bom tempo, pois a neblina é uma espécie de nuvem sem se formar como tal. Por outro lado, o ciclo destes fenómenos imita o ciclo do Sol. Ao mesmo tempo que o Sol percorre a sua trajectória oblíqua e alternada, de igual modo, o outro ciclo segue a sua linha para o alto e para baixo. Deve-se olha-lo como se fosse um rio que flui de forma circular para cima e para baixo, por sua vez composto de água e ar.

Assim, quando o Sol está próximo, o rio de vapor flui para cima. Quando estiver saturado volta para baixo. Isto parece ocorrer sem interrupção, com uma certa regularidade e de tal forma, que este oceano, do qual os idosos disseram algumas palavras, poderia estar dominado por este rio que circula em volta da Terra. Este fenómeno da elevação do líquido perante o poder do calor e precipitado novamente sobre a Terra motivado por esfriamento, recebeu distintas denominações… Quando as partículas que caem são muito ténues chama-se chuvisco e quando as partículas são mais grossas, chama-se chuva.”

Três séculos depois de Aristóteles, o grande arquitecto e astrónomo Andrónico,

levanta em Atenas uma estrutura octogonal conhecida como “Torre dos Ventos”, consagrada aos oito ventos principais. Este monumento estava destinado a indicar a direcção das correntes eólicas e a hora do dia. Tinha no seu interior uma clepsidra (relógio de água) que abastecia durante a noite ou nos dias nublados, os quadrantes solares colocados no interior.

As contribuições da ciência oriental através da cultura Árabe, como depositária e transmissora para o Ocidente de grande parte da bagagem acumulada pelos sábios da antiguidade, percorrem o Mediterrâneo e são recebidas com os braços abertos em Espanha pela cultura Andaluza a partir do século IX da nossa era. A ciência nativa em Al-Anadalusa inicia a sua etapa de máximo esplendor a partir do século X, onde se chega a compor o chamado “Calendário de Córdoba” para o Califa al-Hakam II.

Os seus autores, os cordobeses Arib ibn Sad e Tabi ibn Zayd, este último bispo moçárabe (nome latino, Recemundo), cooperam até ao ponto de criar uma obra que inclui prognósticos meteorológicos relacionados com as práticas agrícolas habituais na Peninsula Ibérica. Estes prognósticos basearam-se no estudo dos ortos (nascimento dos astros) e em casos de determinadas estrelas em certas datas significativas do ano solar. Os seus sistemas de previsão, escapando de qualquer tipo de conotação astrológica, limitavam-se a identificar a existência de uma sincronia entre determinados fenómenos astronómicos que se repetiam a cada ano em determinada data e outros fenómenos astronómicos relacionados com as estações do ano.

É a partir do século XVII, com a descoberta das leis elementares dos gases, líquidos e sólidos, que se inicia o estudo cientifico da atmosfera. Definem-se instrumentos de medida que permitem aos sábios validar as suas hipóteses: o termómetro (Galileu),

o barómetro (Torricelli)

e o pluviómetro (Castelli).

Mas também se tenta medir o vento e o grau de humidade, tudo isto ao nível do solo. No final do século conhece-se a composição química do ar, graças a Lavoisier.

O passo seguinte será adquirir consciência para a necessidade de estudar as altas camadas da atmosfera. Em Dezembro de 1783 surge a primeira sondagem meteorológica através de um balão que alcança a altitude de 3.400 m.

Um século mais tarde, já se pode falar, devido às descobertas físicas e químicas que nesta matéria se vão desenvolvendo, da possibilidade de se poder compreender e explicar os grandes fenómenos climáticos. O passo seguinte será conseguir divulgá-los antes de que sucedam. Urbain Le Verrier, astrónomo francês e descobridor do planeta Neptuno (1846),

considerado o pai da meteorologia moderna e encarregado pela marinha de guerra francesa, para analisar as circunstâncias desencadeantes de uma tempestade violenta na Crimeia e que tinha afundado cerca de quarenta navios e morto quatrocentos homens (em Novembro de 1854), descobriu que as perturbações meteorológicas eram grandes itinerantes (a de Crimeia tinha atravessado toda a Europa no sentido noroeste para sudeste).

Era necessário instalar uma rede de observação. Em 1865 a rede meteorológica europeia contava com cerca de sessenta estações conectadas entre si via telégrafo. Nestas estações anotavam-se as temperaturas, as características dos ventos, medições de pressão barométrica e criaram-se os primeiros mapas meteorológicos. Nestes anos, e para nos acercarmos mais do contexto de montanha, é necessário destacar a figura do frade benedito Francesco Denza, fundador do observatório meteorológico de Moncalieri (Alpes Italianos).

Como pedagogo, que também era, Denza aproveitava a proximidade das montanhas para ensinar aos seus alunos meteorologia, geologia e ciências da natureza no decorrer de grandes percursos, fazendo do alpinismo um instrumento de treino e de enriquecimento espiritual. É entre os seus discípulos que se encontra Luis Amadeo de Saboya-Aosta, famoso explorador e alpinista, mais conhecido como o Duque dos Abruzzos.

E assim começou tudo, ainda que até ao momento não se tenha avançado muito sobre o conhecimento dos ventos em altitude, sobre o qual, as previsões se mantiveram muito imprecisas durante muito tempo.

Fenómenos atmosféricos

Auroras Polares (ou Boreais) – Ocorrem entre os 90 e os 300 km de altura na nossa atmosfera, na região denominada ionosfera. Aí as partículas carregadas eléctricamente pelo Sol e transportadas pelo vento solar, chocam com os átomos provocando um espectáculo de brilho e cor.

Normalmente este fenómeno ocorre mais nas regiões polares com uma zona intermédia nas regiões mais próximas dos Polos. Raramente podem-se observar em latitudes mais baixas e no Mediterrâneo, ainda que aqui tenham um aspecto menos espectacular formando cortinas vermelhas sobre o horizonte a Norte ou Noroeste.

Espectro de Broken – Trata-se de um fenómeno visual bastante espectacular, pouco frequente e difícil de fotografar. Tem a ver com a refracção dos raios solares originada por cima de uma camada de nuvens ou neblina, fenómeno que ocorre mesmo por debaixo do observador, normalmente um montanheiro ou um alpinista.

Para poder observar o fenómeno, as condições ideais ocorrem num local alto, numa montanha e procurar ter mesmo por debaixo uma camada de nuvens, neblina ou um mar de nuvens, além disso, o Sol deve estar baixo, seja ao amanhecer ou ao entardecer. Quando se reunirem estas condições, dirige-se o olhar para a direcção oposta ao Sol e com sorte, os raios solares refratam sobre o nosso corpo e formando uma enorme sombra alongada sobre a camada de nuvens, e em volta desta sombra pode-se observar uma auréola ou circulo de cor avermelhada. Todo este jogo de luzes e sombras é o espectro de Broken.

Estrelas cadentes – Este é o nome comum dado a um fenómeno que se verifica a uma altitude compreendida entre 90 e 120 km de altitude. Partículas de material meteórico atraídas pela força gravitacional da Terra começam a travar a sua velocidade já a partir dos 150 km de distância da Terra, produzindo um efeito luminoso de diferentes aspectos e durações dependendo de vários factores como a massa do corpo, o ângulo e a sua trajectória e velocidade. O fenómeno que se observa, consiste um traço luminoso visível no céu, formado por gás atmosférico aquecido e ionizado, bem como material meteorítico vaporizado. Normalmente o traçado das estrelas cadentes costuma ser branco ou azulado e por vezes amarelo ou avermelhado, e inclusive, em alguns casos (traço luminoso acompanhado de explosões) echega a ser verde. O traço, na maioria dos casos, dura umas fracções de segundo e em ocasiões excepcionais pode durar vários segundos. Surpreendentemente estima-se que a Terra ganha um peso por dia de 1000 ou 10000 toneladas, originada na sua maioria por micrometeoritos invisíveis. Portanto na atmosfera podemos encontrar uma pequena percentagem de poeira de origem meteórica.

Fogo de Santelmo – O fogo de Santelmo, é um fenómeno que se manifesta com descargas eléctricas, faíscas e chamas azuladas, sobretudo na ponta de objectos metálicos, zumbido e eriçando os cabelos e as superfícies peludas. É originado pela sobrecarga eléctrica da atmosfera, antes ou depois de uma tempestade.

Auréolas – São fenómenos atmosféricos mais próximos, originados pela reflexão ou refracção dos raios de luz em nuvens formadas por cristais de gelo e que se visualizam como anéis em volta do Sol ou da Lua.

Nuvens luminescentes (nuvens nocturnas luminosas) – É um fenómeno que costuma ocorrer aproximadamente uma hora após o Sol se pôr e é originado por nuvens normais de poeira ou cristais de gelo em que as baixas quantidades de vapor de água se condensam em poeira meteórica quando se encontram a grande altitude, entre uns 80 e 100 km de altura em que as temperaturas são inferiores a -100 ºC. Por se encontrarem a grande altitude, quando é noite, estas nuvens são iluminadas pelo Sol, enquanto que a superfície terrestre se encontra na obscuridade. Vêem-se como fitas azuis prateadas e costumam visualizar-se principalmente nas noites próximas do solstício de Verão, em elevadas latitudes (entre 45º e 60º).

Chuva de barro ou de lama – Este é um género de litometeoro, ou seja, é um fenómeno atmosférico relacionado com o pó e a areia. Costuma ocorrer no continente europeu, principalmente na Peninsula Ibérica e Itália, quando chega poeira e areia dos desertos do Sahara e Sahel. Este arrasto massivo de poeira e areia em suspensão, encontra-se a uma altitude compreendida entre 500 e 2000 metros, e então quando coincide com uma tempestade pode originar uma chuva de lama. A vertente mediterrânea da Peninsula Ibérica é a que mais recebe este género de chuvas, especialmente Valencia, Catalunha, Andaluzia e as Ilhas Baleares. Em Valencia chamam-lhe “pluges de sang” (chuvas de sangue). Se ocorrer no Inverno também pode caír uma neve suja de côr acastanhada.

Iridescência – É um fenómeno que ocorre em nuvens do tipo cúmulos nimbus e que tivemos a oportunidade de admirar numa jornada do CMB nas montanhas do Grand Pardiso em Itália.As cores em tons pastel resultam da difracção da luz solar nas gotículas da nuvem que possuem tamanhos similares. Com a difracção, a luz é deflectida mais ao redor da parte de fora das pequenas gotículas do que através delas. As cores são mais marcantes nas bordas das nuvens, pelo facto de as gotículas serem aí mais uniformes e o ângulo de difracção ser mais ou menos fixo.

Luz Zodiacal – São ténues, mas significativas áreas de luz, que, ainda que não sejam tão luminosas como a via láctea, formam-se sobre o horizonte em forma triangular e muito depois de o Sol se pôr no horizonte. Uma vez que o seu resplendor é débil, podem ver-se estrelas através dessas áreas. A luz zodiacal corresponde a partículas de poeira que se encontram espalhadas em forma de disco ao redor do Sol. Embora que, na realidade, estas partículas cobrem todo o céu, a sua presença apenas é evidente no plano do horizonte. Pelo facto de ser ver a elíptica, na faixa onde passam as constelações zodíacas, é que o brilho recebe esse nome.

Raio Verde – É um fenómeno muito curioso e bastante difícil de observar, pelo facto de ser necessário estarem reunidas determinadas condições atmosféricas. Ocorre quando o Sol nasce ou se põe numa superfície plana e sem obstáculos, como seja o mar, devendo céu apresentar-se livre de neblinas. Nesse momento, e motivado pelo facto de os últimos raios de Sol estarem a ser refractados pela baixa atmosfera terrestre numa zona visível desde a nossa posição, originando o efeito de que os seus últimos raios sejam de tonalidade amarela e esverdeada. O raio verde, vê-se então durante alguns escassos segundos, justamente antes de o Sol se pôr ou nascer, convertendo-se então num interessante fenómeno para tentar fotografar.

Raios Crepusculares – Este fenómeno ocorre quando o céu está limpo, passados 15 ou 20 minutos após o pôr-do-Sol ou antes de este se pôr. Estes raios são produzidos por uma nuvem baixa no horizonte e que bloqueia parcialmente o Sol. Deste modo os raios que conseguem atravessar a nuvem, iluminam partículas de poeira no ar, dando a aparência de raios projectados para o céu. Este fenómeno tem uma duração limitada à medida que o Sol desaparece ou quando está a ponto de nascer, conforme estejamos perante o nascer-do-Sol ou o pôr-do-Sol.

Arco-Iris – É um dos fenómenos mais conhecidos e também dos mais bonitos que ocorrem no céu. Ocorrem quando, durante um dia chuvoso, as gotas de chuva actuam como espelhos que dispersam a luz em todas as direcções, descompondo-a e formando o arco-iris. Este forma-se com os raios de Sol que embatem nas gotas de água e se dispersam num ângulo de ~138º, formando o arco-iris. O raio de luz entra na gota de água refractando-se e movendo-se para o seu extremo oposto e refletindo-se na sua face interna, para finalmente se refractar ao sair da gota, como luz decomposta. Os arco-iris costumam ter uma duração de até 3 horas, sendo sempre visível na direcção oposta à do Sol.