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Você quer brincar na neve? Ou dançar na chuva?

por em 10/01/2020 em Ciência, Notícias | Nenhum comentário

Você quer brincar na neve? Ou dançar na chuva?

Final de ano, verão, natal, neve…..Quando se fala em natal, logo se pensa em neve, mas  como se forma a neve? Calma! Este texto vai explicar direitinho pra você sobre este assunto. Mas primeiramente você vai precisar entender como se formam as nuvens, a chuva, o granizo e enfim a neve.

As nuvens são formadas por vapor de água, água da superfície terrestre aquecida pelos raios solares. Quando a água é aquecida,  forma uma pequena massa de ar quente que sobe para o “céu”, mais ou menos a vinte quilômetros acima do nível do mar. Como o ar quente é menos denso (leve) que o ar frio, ele sobe. Vamos falar um pouco mais sobre isso.

Para entender melhor vamos analisar a fórmula, a equação de Clapeyron

                                                       PV=NRT

Sendo 

P= pressão – aqui como o sistema é aberto é igual á pressão atmosférica

V = o volume do gás – neste caso o vapor d’agua.

N = número de moléculas existente no vapor d’agua

R = Constante do gás universal dos gases ideal – 0,082 atm.L/ mols.K ou 62,3 mmhg.L/mol.K

T = temperatura em que está o gás

Sendo assim podemos observar que todas as variáveis são diretamente proporcionais, ou seja, quando você aumenta qualquer uma dela você estará aumentando a outra, ou a que se pretende achar o valor correto.

Conforme o vapor de água quente vai subindo, ele vai inchando ou aumentando de volume devido a diminuição da pressão do ar ao redor. Lembra que quanto mais alto subimos menos massa de ar temos sobre a nossa cabeça? Logo a pressão atmosférica é menor. Quando este vapor entra em uma determinada altitude, cuja a temperatura é menor, as gotículas de ar vão se condensando e formando as nuvens. Existem nuvens de vários tamanhos e portanto com várias energias. Esta energia vai sendo acumulada desde o processo de evaporação lá na superfície terrestre. Cada nuvem tem o seu tipo, formato, e assim carrega uma energia diferente.

As chuvas, como já dissemos lá em cima, é resultado da evaporação das águas da superfície terrestre. A água evapora, se forma em nuvem que sobe na atmosfera, se esfria. Com a mudança de fase, ela fica pesada e a água cai em forma de chuva. Aí o ciclo recomeça. Este ciclo é chamado de ciclo hidrológico.

Na atmosfera, quanto mais alto, mais frio o ar se torna. Então, quando a nuvem com ar quente vai atingindo as alturas, ela vai diminuindo a sua temperatura. O vapor de água que está ali presente começa a se condensar e formar água e pedras de gelo. Quanto mais alto a nuvem está, mais fria ela fica. Desta forma o vapor de água se esfria, se transforma em flocos de gelo, e depois em granizo. Conforme a nuvem vai subindo, a temperatura fica mais baixa chegando até – 40 graus Celsius ou menos.

A temperatura da atmosfera tem uma variação muito grande. Dependendo da camada em que analisamos, há uma variação de temperatura adequada. As camadas da atmosfera são: troposfera, estratosfera, mesosfera, termosfera e exosfera (em ordem da mais próxima do solo até a mais distante). A nuvens ficam na troposfera, a sua temperatura vai de 40 graus Celsius a -60 graus Celsius.

Figura 1: divisões das camadas da atmosfera – IAG USP

Dentro das nuvens há circulação de massas de ar, um movimento de convecção. As massas de ar quente sobe até o topo da nuvem e as massas de ar frias descem. Quando há esta circulação de ar, gotículas de água quente sobem até o alto da nuvem e se esfriam devido a temperatura do local, formando as pequenas pedrinhas de gelo ou o granizo.  Ao esfriar, ela desce e encontra com mais gotinha de água que vão se agregando a este granizo e aumentando o seu tamanho. Este ciclo pode se repetir várias vezes.

Figura 2: Exemplo do movimento de convecção – Wikipedia

Com o aumento da densidade das pedras de gelo, a nuvem não aguenta o seu peso, e ocorre a precipitação. A depender da temperatura do local das chuvas, as pedra de gelo vão se derretendo conforme vão caindo, assim chamamos a chuva de precipitação. 

Algumas vezes o efeito que causa a precipitação é tão rápido e os granizos formados na nuvem são tão grandes que não dá tempo de derreter completamente antes de chegar no solo. Assim ocorre a famosa chuva de granizo, comum aqui no nosso Brasil.

Figura 3: Chuvas de granizo – Iguiecologia

Mas a neve não é comum em nosso país. Em alguns estados mais longe da linha do equador (local com temperaturas mais elevada), no inverno pode nevar em alguns dias.

Enfim  vamos juntar todas as informações e entender como se forma os flocos de neve. O fenômeno de nevar é muito parecido com o fenômeno de precipitação, com uma variável que faz toda a diferença: a temperatura.

Neste caso os locais onde irá ocorrer as precipitações estão com temperatura abaixo de zero (-13 ou -14 graus). Lá no interior das nuvens com o movimento de convecção e a temperatura baixa do local, as gotículas de água vão se juntando e formando os cristais de gelo. Devido a ligação química entre as moléculas de água em formato hexagonal os flocos de neve ficam com 6 pontas. Em cada ponta há uma junção aleatória de mais gotículas de água, e por consequência,  a formação de flocos de neves diferentes.

figura 4: Desenvolvimento do floco de neve – Mega curioso

Aposto que agora você não vai conseguir olhar os flocos de neve ou as chuvas da mesma forma.

Referência

https://www.deviante.com.br/noticias/raios-e-trovoes/

https://super.abril.com.br/galeria/10-tipos-de-nuvens/

https://slideplayer.com.br/slide/5606851/

https://www.deviante.com.br/noticias/grandes-nevascas-refutam-aquecimento-global/

https://www.jornalnh.com.br/_conteudo/2016/06/blogs/informacao/infoblog/346878-como-se-forma-a-neve.html

https://www.aquafluxus.com.br/formacao-da-neve/?lang=en

https://novaescola.org.br/conteudo/2210/quais-sao-as-condicoes-climaticas-necessarias-para-haver-neve

https://twitter.com/metsul/status/1157258122441973762?lang=ar

https://www.iag.usp.br/siae98/atmosfera/estrutura.htm

https://super.abril.com.br/mundo-estranho/como-ocorrem-as-chuvas-de-granizo/

https://super.abril.com.br/mundo-estranho/quais-sao-as-camadas-da-atmosfera/

https://www.iguiecologia.com/chuva-de-granizo/ 

https://pt.wikipedia.org/wiki/Convecção

https://www.megacurioso.com.br/fisica-e-quimica/34387-voce-sabe-como-os-flocos-de-neve-sao-formados-video-.htm

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