Coisas que deve saber sobre pressão atmosférica, algumas vão surpreendê-lo

Neste pequeno artigo vamos oferecer algumas breves notas sobre a pressão atmosférica. A primeira pessoa a deduzir a sua existência e a compreender a verdadeira natureza do ar foi o físico italiano Evangelista Torricelli, que em 1643 realizou uma série de experiências que culminaram com a invenção do barómetro de mercúrio, também chamado Barómetro de Torricelli em sua honra. A sua contribuição foi um dos maiores marcos na história da Meteorologia, pois deitou por terra a falsa ideia de horror vacui postulada por Aristóteles dois milénios antes.

Graças ao barómetro de Torricelli, foi possível ver como a pressão diminui com a altura, o que também pode ser visto à medida que se sobe uma montanha. Esta diminuição e a existência de um vácuo onde a atmosfera termina foi postulada teoricamente pelo matemático, físico e filósofo francês Blaise Pascal e demonstrada experimentalmente pelo seu cunhado Florin Périer e um grupo de companheiros que, seguindo as instruções de Pascal, escalaram o Puy de Dôme, no centro de França, a 19 de setembro de 1648, fazendo medições da pressão com um barómetro de Torricelli em diferentes momentos da subida, obtendo valores cada vez mais baixos à medida que subiam.

A pressão atmosférica - tal como a densidade do ar - diminui com a altitude e fá-lo a um ritmo muito mais rápido perto da superfície terrestre do que a níveis atmosféricos mais elevados, devido à compressibilidade que o próprio ar exerce sobre as camadas inferiores. Metade da massa atmosférica concentra-se nos primeiros 5 quilómetros da atmosfera; esta percentagem sobe para 90% se considerarmos os primeiros 11-22 quilómetros, que marcam o topo da troposfera em latitudes médias.

Embora a diminuição da pressão siga uma curva do tipo parabólico (ver figura acima), nesta parte baixa da atmosfera e numa primeira aproximação podemos considerar um comportamento linear, de tal forma que por cada 9 metros de subida a pressão diminui num hectopascal (hPa).

Na atmosfera standard (ISA), o valor da pressão ao nível médio do mar (MSL) é de 1013,25 hPa. Esta pressão marca a fronteira teórica entre as altas e baixas pressões. Até há relativamente pouco tempo, a pressão atmosférica era expressa em milibares (mb), mas esta unidade caiu em desuso com a introdução do Sistema Métrico Decimal. Neste sistema, a pressão é medida em pascals (Pa). Um Pascal é um Newton (unidade de força) por metro quadrado (unidade de área de superfície). Um hectopascal (100 pascais) é equivalente a um milibar.

Recordes mundiais de alta e baixa pressão

Enquanto a diminuição da pressão na vertical segue, como vimos, uma curva bem definida, no plano horizontal as variações de pressão são constantes e caprichosas, o que é ditado pela própria dinâmica atmosférica, condicionada por sua vez pelas diferenças de temperatura entre umas áreas e outras. A circulação geral da atmosfera, apesar da sua variabilidade, permite-nos compreender a distribuição espacial dos grandes anticiclones e regiões depressionárias no verão e no inverno.

Os valores que a pressão ao nível do mar pode atingir variam ao longo de uma vasta gama numérica. Tomando como referência os valores meteorológicos extremos compilados pela Organização Meteorológica Mundial (OMM), encontramos alguns dados incríveis. O valor mais elevado de pressão reduzida do nível do mar num lugar situado a uma altitude inferior a 750 m acima do nível do mar é de 083,8 hPa medido na localidade russa de Agatha, na Sibéria, a 31 de dezembro de 1968. Em lugares cuja altitude é superior aos referidos 750 m, o recorde é de 1089,1 hPa medido em Tosontegel, na Mongólia, a 30 de dezembro de 2004. Em ambos os casos, houve anticiclones de inverno muito fortes.

Os valores mais baixos de pressão atmosférica são atingidos dentro dos tornados mais intensos que se formam na Terra. O problema é que as medidas instrumentais diretas não podem ser tomadas devido ao poder destrutivo destes perigosos turbilhões, que varrem tudo no seu caminho. Tornados à parte, a OMM fixa o valor mais baixo de pressão ao nível do mar em 870 hPa no centro do olho do tufão Tip, que foi alcançado em 12 de outubro de 1979, ao atravessar o Pacífico Ocidental, o sul do Japão e o leste das Filipinas.

A pressão reduzida ao nível do mar

Na secção anterior, foi feita referência à pressão reduzida ao nível do mar, que é um conceito teórico que requer uma breve explicação. As estações meteorológicas terrestres (milhares das quais estão distribuídas por todo o mundo) medem diferentes variáveis meteorológicas, incluindo a pressão atmosférica local. Para fazer um mapa de isóbaras, com o campo de pressão ao nível do mar, os valores de pressão medidos nas diferentes estações ou observatórios meteorológicos têm de ser recalculados, assumindo que cada um destes locais está situado ao nível do mar.

A pressão reduzida ao nível do mar, acima referida, é o valor teórico resultante de considerar que a pressão varia linearmente com a altitude, a um ritmo constante (1 hPa para cada 9 metros, como indicado antes), de modo que a elevação do observatório corresponde a um certo número de hectopascais, que são adicionados ao valor da pressão local medida pelo barómetro. Estes hectopascais são o resultado da diferença (teórica) entre a pressão ao nível médio do mar e a medida no observatório, assumindo que existe uma coluna de ar entre os dois níveis.