Caçadores de furacões voam através de tempestades extremas para prever a intensidade. Veja o que acontece quando o avião mergulha na parede do olho

À medida que um furacão se intensifica, caçadores de furacões estão no céu fazendo algo quase inimaginável:voando pelo centro da tempestade.A cada passagem, os cientistas a bordo desses aviões fazem medições que os satélites não conseguem e as enviam aos meteorologistas do Centro Nacional de Furacões.

Jason Dunion, um Meteorologista da Universidade de Miami, liderou programas de campo de furacões para a Administração Oceânica e Atmosférica Nacional.Ele descreveu a tecnologia que a equipe usa para avaliar o comportamento dos furacões em tempo real e a experiência a bordo de um P-3 Órion enquanto mergulha através da parede ocular de um furacão.

O que acontece a bordo de um caçador de furacões quando você enfrenta uma tempestade?

Basicamente, levaremos um laboratório voador até o coração do furacão, até a categoria 5.Enquanto voamos, processamos dados e os enviamos para meteorologistas e modeladores climáticos.

No P-3, rotineiramente atravessamos o meio da tempestade, direto no olho.Foto um padrão X – continuamos atravessando a tempestade várias vezes durante uma missão.Podem ser tempestades em desenvolvimento ou podem ser de categoria 5.

Normalmente voamos a uma altitude de cerca de 10.000 pés, cerca de um quarto do caminho entre a superfície do oceano e o topo da tempestade.Queremos atravessar a parte mais difícil da tempestade porque estamos tentando medir os ventos mais fortes para o Centro de Furacões.

Isso tem que ser intenso.Você pode descrever o que os cientistas estão vivenciando nesses voos?

Meu voo mais intenso foi o Dorian em 2019.A tempestade estava perto das Bahamas e intensificando-se rapidamente para uma categoria 5 muito forte tempestade, com ventos em torno de 185 mph.Parecia ser uma pena ao vento.

Quando estávamos passando pela parede ocular de Dorian, eram todos cintos de segurança.Você pode perder algumas centenas de metros em alguns segundos se tiver uma corrente de ar descendente, ou pode atingir uma corrente ascendente e ganhar algumas centenas de metros em questão de segundos.É muito parecido com um passeio de montanha-russa, só que você não sabe exatamente quando a próxima subida ou descida está chegando.

A certa altura, tínhamos forças G de 3 a 4 Gs.Isso é o que experiência dos astronautas durante o lançamento de um foguete.Também podemos obter zero G por alguns segundos, e qualquer coisa que não esteja amarrada irá flutuar.

Mesmo nas fases mais difíceis da tempestade, cientistas como eu estão ocupados em computadores trabalhando nos dados.Um técnico na parte de trás pode ter lançado uma sonda da barriga do avião, e estamos verificando a qualidade dos dados e enviando-os para centros de modelagem e para o Centro Nacional de Furacões.

O que você está aprendendo sobre furacões nesses voos?

Um dos nossos objetivos é entender melhor por que as tempestades intensificar rapidamente.

A intensificação rápida ocorre quando uma tempestade aumenta de velocidade em 35 mph em apenas um dia.Isso equivale a passar de uma tempestade de categoria 1 para uma grande tempestade de categoria 3 num curto período de tempo. Ida (2021), Doriano (2019) e Miguel (2018) são apenas alguns furacões recentes que se intensificaram rapidamente.Quando isso acontece perto da terra, pode pegar pessoas despreparadas e isso se torna perigoso rapidamente.

Dado que a rápida intensificação pode acontecer num espaço de tempo muito curto, temos de estar lá fora com os caçadores de furacões a fazer medições enquanto a tempestade se forma.

Até agora, a rápida intensificação está difícil de prever.Podemos começar a ver os ingredientes se juntando rapidamente:O oceano está quente a uma grande profundidade?A atmosfera é agradável e suculenta, com muita umidade em torno da tempestade?Os ventos são favoráveis?Também olhamos para o núcleo interno:Como é a estrutura da tempestade e ela está começando a se consolidar?

Os satélites podem oferecer aos meteorologistas uma visão básica, mas precisamos colocar nossos caçadores de furacões na própria tempestade para realmente separar o furacão.

Qual é a aparência de uma tempestade quando se intensifica rapidamente?

Os furacões gostam de ficar em pé – pense em um pião.Então, uma coisa que procuramos é o alinhamento.

Uma tempestade que ainda não está totalmente formada pode ter uma circulação de baixo nível, alguns quilómetros acima do oceano, que não está alinhada com a sua circulação de nível médio, 6 ou 7 quilómetros acima.Essa não é uma tempestade muito saudável.Mas algumas horas depois, poderemos voar de volta para a tempestade e notar que os dois centros estão mais alinhados.Isso é um sinal de que pode se intensificar rapidamente.

Também olhamos para camada limite, a área logo acima do oceano.Furacões respiram:Eles aspiram o ar em níveis baixos, o ar sobe pela parede do olho e depois é expelido no topo da tempestade e para longe do centro.É por isso que temos enormes correntes ascendentes na parede do olho.

Portanto, podemos observar nossos dados de radar dropsonda ou doppler de cauda para saber como os ventos estão fluindo na camada limite.Será que o ar realmente úmido está avançando em direção ao centro da tempestade?Se a camada limite for profunda, a tempestade também pode respirar ainda mais.

Também olhamos para a estrutura.Muitas vezes a tempestade parece saudável no satélite, mas entramos com o radar e a estrutura é desleixada ou o olho pode estar cheio de nuvens, o que nos diz que a tempestade ainda não está pronta para se intensificar rapidamente.Mas, durante esse voo, poderemos começar a ver a estrutura mudar muito rapidamente.

O ar entrando, subindo e saindo – a respiração – é uma ótima maneira de diagnosticar uma tempestade.Se essa respiração parecer saudável, pode ser um bom sinal de uma tempestade que se intensifica.

Que instrumentos você usa para medir e prever o comportamento dos furacões?

Precisamos de instrumentos que meçam não apenas a atmosfera, mas também o oceano.Os ventos podem conduzir uma tempestade ou destruí-la, mas o calor e a umidade do oceano são o seu combustível.

Nós usamos dropsondas para medir temperatura, umidade, pressão e velocidade do vento, e enviar dados a cada 15 pés ou mais até a superfície do oceano.Todos esses dados vão para o Centro Nacional de Furacões e para centros de modelagem para que possam obter uma melhor representação da atmosfera.

Um P-3 possui um laser – um CRL, ou raman LiDAR rotacional compacto – que pode medir temperatura, umidade e aerossóis desde a aeronave até a superfície do oceano.Pode nos dar uma ideia de quão suculenta é a atmosfera e quão propícia ela é para alimentar uma tempestade.O CRL opera continuamente ao longo de toda a trajetória de voo, então você obtém esta linda cortina abaixo da aeronave mostrando a temperatura e a umidade.

Os aviões também têm radares doppler de cauda, que medem como as gotículas de umidade no ar estão soprando para determinar como o vento está se comportando.Isso nos dá uma visão 3D do campo de vento, como um raio X da tempestade.Você não pode obter isso de um satélite.

Também lançamos sondas oceânicas chamadas AXBTs – batitermógrafo descartável para aeronave – à frente da tempestade.Essas sondas medem a temperatura da água a centenas de metros de profundidade.Normalmente, uma temperatura superficial de 26,5 graus Celsius (80 Fahrenheit) ou superior é favorável para um furacão, mas a profundidade desse calor também é importante.

Se você tiver água quente do oceano, talvez a 85 F na superfície, mas a apenas 15 metros de profundidade a água estiver um pouco mais fria, o furacão vai se misturar com a água fria muito rapidamente e enfraquecer a tempestade.Mas águas profundas e quentes, como encontramos em redemoinhos no Golfo do México, fornece energia extra que pode alimentar uma tempestade.

Também estamos testando uma nova tecnologia – pequenos drones que podemos lançar da barriga de um P-3.Eles têm envergadura de asas de cerca de 2,1 a 2,7 metros e são basicamente uma estação meteorológica com asas.

Um desses drones lançado no olho poderia medir mudanças de pressão, que indicam se uma tempestade está ficando mais forte.Se pudéssemos colocar um drone na parede do olho e colocá-lo em órbita lá, ele poderia medir onde estão os ventos mais fortes – esse é outro detalhe importante para os meteorologistas.Também não temos muitas medições na camada limite porque não é um local seguro para um avião voar.

Recentemente, também visou as ilhas de Cabo Verde ao largo de África.O que você está procurando aí?

As Ilhas de Cabo Verde estão no berçário de furacões do Atlântico.As sementes dos furacões vêm de África e estamos a tentar determinar os pontos críticos para que estas perturbações se transformem em tempestades.

Mais de metade das tempestades nomeadas que temos no Atlântico vêm deste berçário, incluindo cerca de 80% dos grandes furacões, por isso é importante, embora os distúrbios ocorram talvez sete a 10 dias antes da formação de um furacão.

Na África, muitas tempestades se desenvolvem ao longo da fronteira sul do deserto do Saara com a região mais fria, região úmida do Sahel no verão.A diferença de temperatura pode causar o desenvolvimento de ondulações na atmosfera que chamamos de ondas tropicais.Algumas dessas ondas tropicais são precursoras de furacões.No entanto, o Camada de ar do Saara – enormes tempestades de poeira que ocorrem na África a cada três ou cinco dias ou mais – pode suprimir um furacão.Essas tempestades atingem o pico de junho a meados de agosto.Depois disso, as perturbações tropicais têm mais hipóteses de atingir as Caraíbas.

Em algum momento, não muito distante no futuro, o Centro Nacional de Furacões terá de fazer uma previsão de sete dias, em vez de apenas cinco dias.Estamos descobrindo como melhorar essa previsão inicial.