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Maior presença de CO2 na atmosfera pode aumentar turbulências, diz estudo

A maior emissão de gás carbônico provoca diferenças de temperatura entre as camadas de ar, aumentando a probabilidade de ocorrência do fenômeno

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postado em 19/04/2017 06:00

Derretimento das geleiras, aumento do nível dos oceanos e da temperatura global são consequências conhecidas das mudanças climáticas. Mas há fenômenos pouco imagináveis que podem ser impactados. Como as turbulências, que já são uma grande causa de ansiedade em milhares de passageiros ao redor do mundo. Por conta das alterações na temperatura, o número de turbulências em voos comerciais pode até dobrar, segundo estudo publicado na revista Advances in Atmospheric Science.

 

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Usando simulações feitas em supercomputadores, pesquisadores britânicos analisaram o efeito do aumento da concentração de CO2 na atmosfera nas áreas de turbulência de céu claro, que não podem ser detectadas atualmente. A maior emissão de gás carbônico provoca diferenças de temperatura entre as camadas de ar, aumentando a probabilidade de ocorrência do fenômeno.

Para os investigadores, até meados deste século, as turbulências severas devem aumentar cerca de 150%, as moderadas, 94% e as leves, 59%. “A severa é formada quando há uma diferença de velocidade grande o suficiente entre duas camadas de ar”, explica Paul Williams, principal autor do estudo e pesquisador da Universidade de Reading, no Reino Unido. “Por exemplo, quem já subiu a Torre Eiffel sabe que, geralmente, não há muito vento ao nível do chão, um vento moderado no meio e muito vento no seu topo. Esse gradiente de ventos ocorre até cerca de 10 quilômetros de altura.”

As turbulências leves são comuns e não causam transtornos: é possível andar e realizar o serviço de bordo normalmente enquanto elas ocorrem. As moderadas podem deslocar objetos e dificultar os movimentos da tripulação. Por isso, “o sinal para atar os cintos é aceso pelos pilotos e o serviço de bordo, suspenso”, explica Williams. “Já a turbulência severa é mais forte do que a gravidade. Passageiros e tripulação sem cinto podem ser arremessados dentro da aeronave, com ferimentos sérios.”

 

Fluxo caótico

Williams detalha que o aumento da diferença de temperatura entre as camadas de ar significa que elas estão fluindo umas sobre as outras. Se a mudança for muito grande, a atmosfera não consegue mais conter o fluxo de ar entre as camadas, e a situação fica instável. “Quaisquer irregularidades pequenas nesse fluxo crescem exponencialmente e se tornam caóticas e turbulentas”, diz.

 


Por ocorrer em uma atmosfera limpa, sem nuvens, atualmente é impossível detectar esse tipo de turbulência, e ela pode pegar passageiros e tripulação desprevenidos. “Os radares detectam partículas de água e gelo na atmosfera”, diz Ivan Bitar, meteorologista e piloto comercial. “Por isso, a turbulência de céu claro é invisível.”

Segundo o especialista, porém, tecnologias recentes podem diminuir o efeito dessa turbulência. “Existem agora os índices de turbulência, equações físicas e matemáticas adicionadas a modelos de previsão do tempo que podem ajudar a prevê-las. E há até um radar em desenvolvimento para detectar esse tipo de evento”, conta.

As simulações lideradas por Williams tiveram como modelo voos realizados sobre o Atlântico Norte durante o inverno. Apesar dos cenários específicos, os resultados poderão se confirmar em outras partes do mundo. “Acredito que todas as regiões de latitude média serão afetadas em maior ou menor escala por essas mudanças”, afirma o pesquisador. “Estamos trabalhando atualmente nos longos cálculos para outras rotas, além de outras estações do ano, e esperamos poder compartilhar mais resultados no ano que vem.”

 

Fluxo caótico

Williams detalha que o aumento da diferença de temperatura entre as camadas de ar significa que elas estão fluindo umas sobre as outras. Se a mudança for muito grande, a atmosfera não consegue mais conter o fluxo de ar entre as camadas, e a situação fica instável. “Quaisquer irregularidades pequenas nesse fluxo crescem exponencialmente e se tornam caóticas e turbulentas”, diz.

Por ocorrer em uma atmosfera limpa, sem nuvens, atualmente é impossível detectar esse tipo de turbulência, e ela pode pegar passageiros e tripulação desprevenidos. “Os radares detectam partículas de água e gelo na atmosfera”, diz Ivan Bitar, meteorologista e piloto comercial. “Por isso, a turbulência de céu claro é invisível.”

Segundo o especialista, porém, tecnologias recentes podem diminuir o efeito dessa turbulência. “Existem agora os índices de turbulência, equações físicas e matemáticas adicionadas a modelos de previsão do tempo que podem ajudar a prevê-las. E há até um radar em desenvolvimento para detectar esse tipo de evento”, conta.

As simulações lideradas por Williams tiveram como modelo voos realizados sobre o Atlântico Norte durante o inverno. Apesar dos cenários específicos, os resultados poderão se confirmar em outras partes do mundo. “Acredito que todas as regiões de latitude média serão afetadas em maior ou menor escala por essas mudanças”, afirma o pesquisador. “Estamos trabalhando atualmente nos longos cálculos para outras rotas, além de outras estações do ano, e esperamos poder compartilhar mais resultados no ano que vem.”

 


Referência histórica

O estudo afirma que os aumentos ocorrerão quando a concentração de CO2 na atmosfera atingir o dobro do que foi estimado para antes da revolução industrial, ou seja, antes da poluição em larga escala. Segundo o artigo Global Climate Projections, divulgado em 2007 no Painel Intergovernamental sobre Mudança do Clima (IPCC), isso acontecerá em meados deste século.

 

Exposição à radiação deve aumentar

Há perigos para a aviação que podem vir até mesmo de fora do espaço aéreo terrestre. Segundo estudo japonês publicado, no mês passado, na versão on-line da revista Space Weather, o enfraquecimento da atividade solar previsto para os próximos anos poderá aumentar a exposição de pilotos, passageiros e comissários de bordo à radiação. A partir de um modelo do campo magnético do Sol, os pesquisadores concluíram que as tripulações estarão sujeitas a um aumento de 20% na dose média anual de radiação à qual estão expostas, em comparação ao último mínimo solar, ocorrido em 2008.

Por causa da grande altitude, os voos comerciais expõem  tripulantes e passageiros a doses altas da radiação cósmica, presente no espaço, e que se origina em supernovas, buracos negros e outros eventos de grande porte do universo. Quando a atividade solar diminui, o que acontece em ciclos de aproximadamente 11 anos, há um enfraquecimento do campo magnético do Sol, responsável por bloquear parte da radiação cósmica. O novo ciclo está previsto para começar entre 2019 e 2020, e o período de baixa atividade pode durar até cinco anos. 

A exposição individual à radiação depende de quanto tempo uma pessoa passa em voo. Se alguém ficasse um ano inteiro dentro de um avião comercial, receberia uma dose de 65 miliSieverts (mSv), segundo o estudo. No começo do último ciclo solar, a dose estimada foi de 56 mSv e de 45 mSv durante o pico de atividade. Conforme a Comissão Nacional de Energia Nuclear, órgão brasileiro que regula o uso da energia nuclear no país, a exposição recomendada para trabalhadores expostos à radiação é de menos de 20 mSv por ano.

Sem alarde

Ainda assim, Ryuho Kataoka, coautor do estudo e físico do espaço no Instituto Nacional de Pesquisa Polar em Tachikawa, no Japão, ressalta que não há motivos para alarde. “Eu não acho que os resultados indiquem um risco sério à saúde”, disse. O pesquisador afirma que, como os tripulantes não passam um ano inteiro dentro de um avião, as doses reais de radiação recebidas serão menores do que as estimadas pelo estudo. “Porém, as tripulações e os passageiros mais frequentes, que chegam perto do limite de radiação anual, devem se atentar a esse aumento”, alerta. 

 


PARA SABER MAIS

Impacto na duração dos voos


O aumento das turbulências não é o único efeito das mudanças climáticas sobre a aviação. Segundo estudo publicado também por Paul Williams, em fevereiro do ano passado, no IOP Publishing, o aumento na força dos ventos sobre o Oceano Atlântico tem afetado a duração das viagens. “Os voos em direção ao leste estão ficando mais rápidos por causa dos ventos a seu favor, enquanto aqueles em direção ao oeste estão ficando mais longos”, explicou, à época, o pesquisador.

O estudo exemplifica que o trajeto entre Nova York e Londres terá maior probabilidade de durar menos de cinco horas e 20 minutos, enquanto os voos contrários, mais de sete horas. No geral, estima-se que as aeronaves transatlânticas ficarão 2.000 horas a mais no ar por ano, emitindo mais 70 mil toneladas de gás carbônico na atmosfera. “O setor de aviação está enfrentando pressão para reduzir seus impactos ambientais, mas esse estudo mostra uma nova forma em que a aviação é, em si própria, suscetível aos efeitos da mudança climática”, observou Williams. 

 

* Estagiário sob a supervisão de Carmen Souza 

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