Ciclones tropicais
muitas das hipóteses sobre as razões para a transição para um clima equável focam na capacidade do oceano para transportar calor para as altas latitudes. Se o oceano fosse capaz de transportar mais calor dos trópicos para os polos, então a temperatura nas altas latitudes aumentaria, enquanto as baixas latitudes permaneceriam aproximadamente na mesma temperatura. De acordo com Kerry Emanuel (2002), a quantidade de mistura vertical que ocorre no oceano controla a magnitude do transporte de calor no oceano. Portanto, se a mistura aumentasse, o oceano transportaria mais calor para as latitudes do Norte. Como resultado, Emanuel sugere que ciclones tropicais mais freqüentes poderiam ter aumentado a mistura para um nível elevado o suficiente para ter causado o clima igual.Ciclones tropicais causam mistura vertical no oceano. (Imagem cortesia do National Park Service)
os Cientistas observaram que os furacões causam turbulência no oceano e, como resultado, instigar a mistura de diferentes camadas de água (Emanuel, 2002). Portanto, se um mecanismo causasse a formação de mais furacões, o oceano seria misturado mais frequentemente.Durante o Paleoceno-Eoceno Termal máximo, as concentrações de gases de efeito estufa foram mais elevadas do que os níveis atuais (Sluijs, 2006). Estes gases poderiam ter forçado as temperaturas a subir, mais evaporação a ocorrer, e a quantidade de vapor de água no ar a aumentar. Tanto a maior temperatura quanto o aumento da umidade na atmosfera promoveriam a formação de mais ciclones tropicais. Este desenvolvimento faria com que o oceano se misturasse mais e aumentaria o transporte de calor no oceano na circulação termohalina (THC), a circulação em grande escala impulsionada por gradientes de densidade oceânica.Por que o THC traria água quente para os polos? As diferenças de densidade conduzem à circulação. A água mais fria e mais salgada é, a mais densa é. Porque um densefluid vai se estabelecer em equilíbrio sob outro fluido que é menos denso, frio e água salgada vai querer afundar para o fundo do oceano, enquanto água quente, fresca vai querer subir para a superfície. Pense em óleo e água. Se eles são misturados em um recipiente, o óleo irá eventualmente flutuar para o topo, enquanto a água vai afundar para o fundo, porque é mais denso do que o óleo. Este processo explica o básico para o THC. A água fria e salgada afunda-se no fundo do oceano, no norte do Oceano Atlântico. Porque esta água desocupa um espaço na superfície, a água do Sul deve mover-se ao longo da superfície do oceano para ter lugar.Da mesma forma, esta água do Sul precisa ser substituída, então a água das profundezas do oceano chega à superfície nos trópicos e aquece à medida que chega à superfície. Por ser, então, quente, esta água pode flutuar em cima das camadas mais frias abaixo dela até atingir o norte do Atlântico, ficar fria novamente, e afundar para reiniciar o ciclo.
a circulação termohalina é impulsionada por diferenças de densidade. (Imagem cortesia do National Environmental Satellite, Data, and Information Service)
a mistura Vertical nos trópicos por ciclones tropicais pode afetar o THC e aumentar o transporte de calor oceânico porque redistribui a água de formas que resultam em água fria e salgada estar em cima de água quente e doce. Nesta situação, a água quer reorganizar-se para dispersar o calor da água quente em profundidade e permitir que esta água menos densa volte a estar no topo da água mais densa e fria. Além disso, por causa da mistura, ciclones tropicais são muitas vezes seguidos por ondas frias na superfície do mar, significando manchas de água fria do oceano profundo subir para a superfície. Para voltar às condições normais, um afluxo líquido de calor deve ocorrer na superfície do mar, e esse afluxo deve ser compensado pela exportação lateral pelo oceano a longo prazo (Emanuel, 2002). A seguinte equação explica esta correlação entre mistura vertical e fluxo de calor lateral:
F ~ P2/3B2/3
em que F é o fluxo de calor lateral pelo oceano, P é a potência gasta na mistura vertical, e B é o gradiente total de flutuabilidade na superfície do mar. Quando a mistura ocorre, o gradiente de flutuabilidade aumenta. Portanto, o fluxo de calor lateral também aumenta. Este fato significa que a mistura promove o fluxo de calor dos trópicos para os polos ao longo da superfície do mar para redistribuir adequadamente a água de acordo com sua densidade. Assim, se a frequência dos ciclones tropicais aumentasse, a mistura também aumentaria, e muito mais calor alcançaria as altas latitudes. Este cenário poderia levar à formação de um clima igual.O Furacão Bonnie deixou um rasto de água fria em 1998. (Imagem cortesia de NASA)
esta teoria então parece ser uma explicação plausível para climas iguais. Explica como as latitudes altas se tornaram mais quentes, enquanto as baixas latitudes não mudaram drasticamente. Ele afirma que os ciclones tropicais causaram mais mistura vertical, o que aumentou o fluxo de calor lateral em direção aos pólos. Este maior fluxo de calor aqueceu os polos sem afetar a temperatura nos trópicos. Enquanto a suposição inicial de que mais ciclones tropicais aumentariam a mistura vertical se mantivesse, a teoria de Emanuel parece fornecer uma explicação razoável para o clima igual do Eoceno.Mais investigações sobre esta teoria, no entanto, revelam que a teoria de Emmanuel não descreve com precisão a forma como ciclones tropicais afetam o clima. Enquanto os ciclones aumentam a OHT, o calor não atinge os polos, e, assim, parece improvável que os ciclones tropicais causou os polos a aquecer substancialmente (Sriver e Huber, 2007). Além disso, o trabalho de Jansen e Ferrari revela que os ciclones tropicais realmente causam algum calor para fluir em direção ao equador e reduzir a quantidade fluindo em direção aos polos (2009). Para saber mais sobre esses outros estudos, clique aqui.
