O vórtice polar, um redemoinho de ar de baixa pressão seis milhas acima na atmosfera, atingiu grande parte do meio-oeste americano e do nordeste no final de janeiro de 2019 com temperaturas frias o suficiente para causar congelamento em minutos.

Na sexta-feira, 1 de Fevereiro, o vórtice e o ar ártico que ele canalizava para as cidades de Fargo a Pittsburgh e Detroit haviam causado dias de fechamento de escolas e empresas, milhares de cancelamentos de voos, uma interrupção nas entregas de correio, e um punhado de quedas de energia e apelos para aquecimento reduzido. Pelo menos 21 pessoas morreram e dezenas ficaram feridas em incidentes relacionados ao clima. As autoridades alertaram os residentes para ficarem dentro de casa, mesmo quando os meteorologistas começaram a prever um clima semelhante ao da primavera e a probabilidade de uma variação de 80 graus na temperatura dentro de alguns dias.

Tudo começou depois que o vórtice polar que normalmente paira sobre o Pólo Norte se dividiu em dois em 2 de janeiro, o resultado de ondas planetárias quebrando na estratosfera, disse o cientista atmosférico de Stanford, Aditi Sheshadri.

"Quando o vórtice polar se divide em dois, a corrente de jato se move para o sul sobre a bacia do Atlântico, e leva todas as tempestades com ele, "disse Sheshadri, professor assistente de ciência do sistema terrestre na Escola da Terra de Stanford, Energia e Ciências Ambientais (Stanford Earth). "Não temos ideia durante um determinado evento exatamente quando as tempestades podem atacar, mas, em média, você vê os impactos por um ou dois meses após a divisão do vórtice. "

Sheshadri explica a ciência por trás do vórtice polar e seus efeitos perigosos no clima experimentado na superfície da Terra, como o fenômeno está relacionado às emissões de dióxido de carbono, e por que se espera que o vórtice traga mais tempestades de inverno e ar do Ártico a partes dos Estados Unidos e da Europa Ocidental nos próximos anos.

Qual é o vórtice polar?

ADITI SHESHADRI:O vórtice polar se forma a cada inverno devido à diferença de temperatura entre o equador e os pólos. Na estratosfera polar, a luz do sol basicamente é cortada durante o final do outono e início do inverno - e isso o torna muito frio, enquanto o equador permanece bastante quente.

Um jato se forma para equilibrar essa diferença de temperatura. Esse jato é o que chamamos de vórtice polar ou jato noturno polar. Ele flui em um círculo completo ao redor do pólo, 10 quilômetros ou um pouco mais de seis milhas acima da superfície da Terra.

O que impulsiona o comportamento do vórtice polar?

AS:É mais forte no meio do inverno, quando a diferença de temperatura está no máximo. Mas ao mesmo tempo, o vórtice polar é esta criatura viva. É afetado por ondas criadas na superfície da Terra, que ficam entusiasmados com coisas como o fluxo movendo-se sobre as montanhas ou o fluxo movendo-se sobre a terra e o mar, que aquecem em graus diferentes. Se a superfície da Terra fosse completamente plana - se você tivesse um planeta água com o oceano ao redor - então o vórtice polar não se separaria.

Esses fluxos de ar, conhecido como ondas de Rossby, propagam-se para cima na estratosfera, onde quebram como as ondas quebram na praia. Você tem esse vórtice que circula pacificamente ao redor do pólo. Cada vez que uma onda quebra, dá impulso ao vórtice.

Às vezes, uma onda de quebra pode ser forte o suficiente para deslocar o vórtice sobre o pólo, ou até mesmo inverter a direção do vórtice. Quando isso acontecer, a temperatura na estratosfera polar pode subir 50 graus em uma semana. É realmente um evento extremo.

Essas ondas também podem perturbar o vórtice o suficiente para que ele se divida em dois segmentos, chamados de vórtices filhas.

O que acontece quando o vórtice se divide?

AS:Um segmento geralmente se move sobre a Sibéria e o outro se move sobre a América do Norte. Assim que isso acontecer, a corrente de jato na troposfera sobre o Atlântico move-se para o sul.

O ar frio do Ártico, normalmente encurralado pela corrente de jato em torno do pólo, é capaz de ir para as latitudes médias da costa leste, no meio-oeste e na Europa Ocidental.

Tempestades, que viajam ao longo da corrente de jato, mova-se para o sul, também. Eles não mudam necessariamente imediatamente:pode levar algumas semanas para que eles se organizem para responder e alcançar o jato. Tempestades que teriam atingido o Canadá vêm e, em vez disso, atingem Nova York e Chicago.

Por que o vórtice polar não traz um clima semelhante para a costa oeste?

AS:Não sabemos bem por que o vórtice polar não afeta a bacia do Pacífico, mas temos algumas hipóteses iniciais. Achamos que tem algo a ver com a localização dos jatos nas duas bacias. Na bacia do Atlântico, a corrente de jato está localizada em latitudes mais altas. Na bacia do Pacífico, está mais perto do equador.

A topografia também pode desempenhar um papel. Na bacia do Atlântico, o ar flui sobre as Montanhas Rochosas e as ondas saem dessas altas montanhas e afetam a corrente de jato. No Pacífico, a corrente de jato está mais longe de quaisquer montanhas que possam gerar ondas perturbadoras.

Como as atividades humanas afetam o vórtice polar?

AS:O aumento do dióxido de carbono na atmosfera resfria a estratosfera polar, o que poderia aumentar a diferença de temperatura entre o pólo e o equador e fortalecer o vórtice polar. Há também algumas evidências de modelo de que as ondas que se propagam para cima na troposfera estão ficando mais energéticas à medida que o planeta aquece, levando a uma estratosfera polar mais perturbada.

O próprio vórtice polar não é novo, mas parece estar afetando o clima na superfície todos os anos agora de uma forma que não afetava na memória recente. O que mudou?

AS:O termo "vórtice polar" existe desde o final dos anos 1940. Ela se forma a cada inverno e se desfaz na primavera. Mas nos últimos 20 anos ou mais, o vórtice polar tem sido muito, muito perturbado no meio do inverno. Entre 1989 e 1998, Contudo, não houve eventos de vórtice dividido no meio do inverno. E se você olhar para eventos de vórtices polares começando em 1979, quando os dados de satélite começam, até agora, o vórtice se divide ou se desloca, em média, apenas uma vez a cada dois anos.

Não entendemos o que impulsiona a variabilidade desses eventos de década para década, mas eles estão definitivamente acontecendo com mais frequência.