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WASHINGTON – Pequenos vales perto do topo da camada de gelo da Antártida atingem temperaturas de quase 100 graus negativos (menos 148 graus Fahrenheit) no inverno, um novo estudo descobre. Os resultados podem mudar a compreensão dos cientistas sobre como as baixas temperaturas podem chegar à superfície da Terra, segundo os pesquisadores.
Os cientistas anunciaram em 2013 que tinham encontrado as temperaturas mais baixas na superfície da Terra: Os sensores em vários satélites de observação da Terra mediram temperaturas de menos 93 graus Celsius (menos 135 graus Fahrenheit) em vários pontos do Planalto Antárctico Oriental, um planalto nevado no centro da Antárctida que engloba o Pólo Sul. Mas os pesquisadores revisaram esse estudo inicial com novos dados e descobriram que as temperaturas realmente atingem 98 graus negativos (menos 144 graus Fahrenheit) durante a noite polar sul, principalmente durante julho e agosto.
Quando os pesquisadores anunciaram pela primeira vez que tinham encontrado as temperaturas mais frias da Terra há cinco anos, determinaram que são necessários céus limpos persistentes e ventos leves para que as temperaturas baixem tão baixo. Mas o novo estudo acrescenta uma reviravolta à história: Não só são necessários céus limpos, mas o ar também deve estar extremamente seco, porque o vapor de água retém algum calor no ar.
Os pesquisadores observaram as temperaturas ultra baixas em pequenos mergulhos ou buracos na Folha de Gelo Antártico. O ar super frio e super seco é mais denso do que o ar ligeiramente mais quente ao seu redor, então ele cai dentro das cavidades e fica preso. Isto permite que a superfície de neve e o ar acima dela arrefeça ainda mais, até que as condições claras, calmas e secas mudem e o ar frio se misture com o ar mais quente mais alto na atmosfera.
“Nesta área, vemos períodos de ar incrivelmente seco, e isso permite que o calor da superfície da neve irradie mais facilmente para o espaço”, disse Ted Scambos, um cientista pesquisador sênior do Centro Nacional de Dados sobre Neve e Gelo da Universidade de Colorado-Boulder e autor principal do novo estudo em Cartas de Pesquisa Geofísica, uma revista da União Geofísica Americana.
O registro de menos 98 graus Celsius é tão frio quanto possível na superfície terrestre, de acordo com os pesquisadores. Para que a temperatura caia tão baixo, céu limpo e ar seco precisa persistir por vários dias. As temperaturas poderiam cair um pouco mais se as condições durassem várias semanas, mas isso é extremamente improvável de acontecer, Scambos disse.
Blowing snow conditions at a camp site near Vostok Station in Antarctic summer.
Crédito: Ted Scambos, NSIDC/Universidade de Colorado-Boulder.
Localização mais fria
A alta elevação do Planalto Antártico Oriental e a sua proximidade com o Pólo Sul dão-lhe o clima mais frio de qualquer região da Terra. A mais baixa temperatura do ar já medida por uma estação meteorológica, menos 89 graus Celsius (menos 128 graus Fahrenheit), foi registrada lá na Estação Vostok da Rússia em julho de 1983.
Mas as estações meteorológicas não podem medir temperaturas em todos os lugares. Assim, em 2013, Scambos e seus colegas decidiram analisar dados de vários satélites de observação da Terra para ver se conseguiam encontrar temperaturas no platô ainda mais baixas do que as registradas na 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 dos instrumentos dos satélites Polares Operacionais Ambientais da NOAA.
Os pesquisadores inicialmente viram uma ampla região do platô a mais de 3.500 metros acima do nível do mar, onde as temperaturas caíram regularmente abaixo de 90 graus Celsius (menos 130 graus Fahrenheit) na superfície da neve. A temperatura mais baixa que eles observaram foi de – 93 graus Celsius (menos 135 graus Fahrenheit).
Os dados dos instrumentos MODIS são calibrados usando medições de temperatura de estações meteorológicas no solo. Em 2016, a NASA recalibrou os dados do MODIS com medições mais atualizadas das estações meteorológicas, e os pesquisadores reanalisaram os dados de temperatura. As condições climáticas no planalto não mudaram, mas os dados ajustados do satélite deram aos pesquisadores uma imagem mais precisa de qual era a temperatura mais baixa atual.
Eles acharam que o registro baixo era cerca de 5 graus Celsius (9 graus Fahrenheit) mais frio do que eles reportaram originalmente, cerca de 98 graus Celsius negativos (menos 144 graus Fahrenheit).
Ventos persistentes moldam a superfície da neve da Antártica Oriental em pequenas formas de dunas chamadas ‘sastrugi’.
Crédito: Ted Scambos, NSIDC/Universidade de Colorado-Boulder.
Como pode ficar frio?
Scambos e seus colegas analisaram o terreno onde eles viram essas temperaturas ultra baixas e descobriram que elas ocorreram em pequenas cavidades de 2 a 3 metros de profundidade na superfície do gelo, no lado sul das cristas altas do planalto.
Interessantemente, os pesquisadores notaram todo um conjunto de lugares onde as temperaturas mergulharam quase exatamente até aquele recorde baixo durante o período de 14 anos, mesmo estando localizados a centenas de quilômetros de distância. Isso pô-los a pensar: Haverá um limite para o frio que pode chegar ao planalto?
Para que a temperatura caia a esse recorde baixo, o céu deve estar limpo e o ar deve estar seco durante vários dias. Após a temperatura cair abaixo de um determinado ponto, o ar arrefece tão lentamente que não pode ficar visivelmente mais frio antes das condições meteorológicas mudarem, de acordo com os pesquisadores. Menos 98 graus Celsius, então, parece ser o limite para o frio que pode chegar à superfície da Terra, Scambos disse.
“Há um limite de quanto tempo as condições persistem para permitir o arrefecimento a estas temperaturas ultra baixas, e um limite para a quantidade de calor que você pode realmente obter através da atmosfera, porque o vapor de água tem que ser quase inexistente para emitir calor da superfície a estas temperaturas”, disse ele.
A equipe de pesquisa desenvolveu um conjunto de instrumentos projetados para sobreviver e operar nos lugares mais frios ao longo do inverno para medir tanto a temperatura da neve quanto a do ar. Eles estão planejando implantar os instrumentos dentro dos próximos dois anos.
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