Minúsculos vales próximos ao topo da camada de gelo da Antártica atingem temperaturas de quase -100 graus Celsius, de acordo com um novo estudo publicado esta semana na revista AGU Cartas de pesquisa geofísica . A descoberta pode mudar a compreensão dos cientistas sobre como as baixas temperaturas podem chegar à superfície da Terra, e como isso acontece, de acordo com os pesquisadores.

Depois de peneirar os dados de vários satélites de observação da Terra, cientistas anunciaram em 2013 que encontraram temperaturas de superfície de -93 graus Celsius (-135 graus Fahrenheit) em vários pontos do Planalto Antártico Oriental, um alto planalto nevado na Antártica central que abrange o Pólo Sul. Esse estudo preliminar foi revisado com novos dados mostrando que os locais mais frios na verdade chegam a -98 graus Celsius (-144 graus Fahrenheit). As temperaturas são observadas durante a noite do pólo sul, principalmente durante julho e agosto.

Quando os pesquisadores anunciaram pela primeira vez que haviam encontrado as temperaturas mais frias da Terra há cinco anos, eles determinaram que céus claros persistentes e ventos fracos são necessários para que as temperaturas caiam tão baixo. Mas o novo estudo acrescenta uma reviravolta na história:não apenas céus limpos são necessários, mas o ar também deve estar extremamente seco, porque o vapor de água bloqueia a perda de calor da superfície da neve.

Os pesquisadores observaram as temperaturas ultrabaixas em pequenas depressões ou cavidades rasas na camada de gelo da Antártica, onde o frio, denso, descendo poças de ar acima da superfície e pode permanecer por vários dias. Isso permite a superfície, e o ar acima dele, para esfriar ainda mais, até o claro, calma, e as condições de seca se rompem e o ar se mistura com o ar mais quente na parte alta da atmosfera.

"Nesta área, vemos períodos de ar incrivelmente seco, e isso permite que o calor da superfície da neve irradie para o espaço com mais facilidade, "disse Ted Scambos, um cientista pesquisador sênior do National Snow and Ice Data Center da University of Colorado Boulder e o principal autor do estudo.

O recorde de -98 graus Celsius é o mais frio possível de se chegar à superfície da Terra, de acordo com os pesquisadores. Para que a temperatura caia tanto, céus limpos e ar seco precisam persistir por vários dias. As temperaturas poderiam cair um pouco mais se as condições durassem várias semanas, mas isso é extremamente improvável de acontecer, Disse Scambos.

Encontrando o lugar mais frio

A elevada altitude do Planalto Antártico Leste e sua proximidade com o Pólo Sul conferem-lhe o clima mais frio de qualquer região da Terra. A menor temperatura do ar já medida por uma estação meteorológica, -89 graus Celsius (-128 graus Fahrenheit), foi gravado na estação Vostok da Rússia em julho de 1983.

Mas as estações meteorológicas não podem medir as temperaturas em todos os lugares. Então, em 2013, Scambos e seus colegas decidiram analisar dados de vários satélites de observação da Terra para ver se eles poderiam encontrar temperaturas no planalto ainda mais baixas do que as registradas em Vostok.

No novo estudo, eles analisaram dados de satélite coletados durante o inverno do hemisfério sul entre 2004 e 2016. Eles usaram dados do instrumento MODIS a bordo dos satélites Terra e Aqua da NASA, bem como dados de instrumentos dos satélites ambientais operacionais polares da NOAA.

Os pesquisadores observaram as temperaturas da superfície da neve caindo regularmente abaixo de -90 graus Celsius (-130 graus Fahrenheit) quase todo inverno em uma ampla região do planalto, mais de 3, 500 metros (11, 000 pés) acima do nível do mar. Dentro desta ampla região, eles descobriram que dezenas de locais tinham temperaturas muito mais frias. Quase 100 locais atingiram temperaturas de superfície de -98 graus Celsius.

A atmosfera nesta região pode às vezes ter menos de 0,2 mm de água precipitável total acima da superfície. Mas mesmo quando está tão seco e frio, o ar retém parte do calor e o envia de volta à superfície. Isso significa que as taxas de resfriamento são muito lentas à medida que as temperaturas da superfície se aproximam dos valores recordes. As condições não persistem por tempo suficiente - pode levar semanas - para que as temperaturas caiam abaixo dos registros observados. Contudo, a temperatura medida a partir de satélites é a temperatura da superfície da neve, não o ar acima dele. Portanto, o estudo também estimou as temperaturas do ar usando estações meteorológicas automáticas próximas e os dados de satélite.

Interessantemente, mesmo que os locais mais frios estivessem espalhados por centenas de quilômetros, as temperaturas mais baixas eram quase iguais. Isso os levou a se perguntar:há um limite para o frio que pode ficar no planalto?

Quão frio está realmente?

Usando a diferença entre as medições de satélite das temperaturas mais baixas da neve na superfície em Vostok e três estações automatizadas, e as temperaturas do ar no mesmo lugar e tempo, os pesquisadores inferiram que as temperaturas do ar nos locais mais frios (onde não existem estações) estão provavelmente em torno de -94 graus Celsius, ou cerca de -137 graus Fahrenheit.

A equipe de pesquisa também desenvolveu um conjunto de instrumentos projetados para sobreviver e operar nos locais mais frios durante o inverno e medir as temperaturas da neve e do ar. Eles estão planejando implantar os instrumentos nos próximos um ou dois anos, durante o verão antártico, quando as temperaturas são comparativamente amenas -30 graus Celsius (-22 graus Fahrenheit).