O que é uma massa de ar?
Massas de ar são corpos (volumes) de ar com características horizontais homogéneas de temperatura, pressão e humidade.
Estas características são adquiridas na região onde se formam, mudando depois à medida que se deslocam sobre diferentes regiões continentais ou marítimas.
As massas de ar podem chegar a cobrir milhares de quilómetros quadrados na horizontal, embora não se estendam por mais do que apenas alguns quilómetros na vertical.
Como se forma uma massa de ar?
As massas de ar formam-se sobre determinadas zonas, conhecidas como regiões “fonte”, onde adquirem as suas características de temperatura e humidade, que depois se vão modificando, pouco a pouco, à medida que se deslocam.
As massas de ar adquirem estas características homogéneas após se manterem praticamente estáticas durante vários dias ou semanas sobre estas regiões-fonte, que são, regra geral, regiões anticiclónicas onde o ar permanece parado ou por onde circula muito lentamente. Apresentam condições superficiais homogéneas.
Os movimentos verticais das massas de ar
Os movimentos verticais das massas de ar determinam a estabilidade ou instabilidade atmosférica de uma região.
Estes movimentos têm origem em diferenças de densidade do ar, que por sua vez estão diretamente relacionadas com a temperatura destas massas de ar.
Em condições normais, a radiação solar diurna aquece a superfície terrestre, o que também aquece o ar mais próximo da superfície.
O ar mais quente apresenta menor densidade, elo que tem tendência para subir através das diferentes camadas da troposfera. À medida que sobre, o ar vai arrefecendo, logo a sua densidade vai aumentando, até que começa a descer, por ação da gravidade, deslocando o ar quente mais próximo da superfície. É assim que os chamados movimentos convectivos têm origem.
Quando massas de ar sobem (por estarem mais quentes do que o ar que as rodeia, nos diferentes níveis da atmosfera), estamos perante instabilidade atmosférica. Esta subida prosseguirá enquanto o restante ar que rodeia o volume ascendente se encontrar a menor temperatura (logo, tiver maior densidade) do que este.
Nestas situações de instabilidade, convergem ventos à superfície para substituir o ar que subiu. Também se vê favorecida a formação de nuvens por convecção.
Na situação oposta, isto é, quando uma massa de ar é mais fria do que as massas adjacentes, esta tem tendência para descer até ao nível de onde iniciou a subida, provocando um aumento da pressão atmosférica (maior quantidade de ar comprimido nas camadas baixas). Encontramo-nos então perante um cenário de estabilidade atmosférica. Neste caso, os ventos convergem em níveis elevados da atmosfera, ao passo que, à superfície, predominam os divergentes.
Assim, a estabilidade de uma massa de ar pode ser determinada por comparação da sua densidade (que varia com a temperatura) com a do ar circundante em cada camada, nível ou estrato atmosférico.
A deslocação das massas de ar; frentes
As diferenças de pressão à superfície favorecem a movimentação horizontal das massas de ar, uma vez que o ar se move das regiões de alta pressão para as de baixa pressão, no sentido do equilíbrio.
As massas de ar a diferentes temperaturas não se misturam de imediato, em virtude das suas diferentes densidades.
Quando uma massa de ar frio se encontra com outra, de ar quente, á superfície. o ar frio (mais denso) empurra o ar quente para cima, causando uma descida da pressão atmosférica e instabilidade. Esta zona de contacto entre massas de ar tem o nome de frente.
Quando uma massa de ar frio desloca outra, de ar mais quente, temos uma frente fria. O ar frio, mais denso, forma uma “cunha” e eleva o ar quente. Avançam rapidamente, dando origem a vento, precipitação e tempestades à sua passagem. A passagem destas frentes produz também uma descida acentuada da temperatura à superfície.
Na situação oposta, quando uma massa de ar quente desloca outra, mais fria, falamos de uma frente quente. Esta desloca-se mais lentamente, uma vez que o ar frio, por ser mais denso, oferece maior resistência à sua deslocação da superfície. Neste caso, associado à passagem da frente, costumamos ter um aumento de temperatura, assim como menos chuva e ventos mais moderados do que à passagem de uma frente fria.
Quando duas massas de ar colidem, sem que nenhuma tenha energia suficiente para deslocar a outra, temos uma frente estacionária. Estas podem permanecer paradas sobre uma região durante horas ou dias, com precipitação muito persistente, ao ponto de poder ser potencialmente perigosa.
Classificação das massas de ar em função da origem
As massas de ar podem ser classificadas em função dos seus parâmetros mais característicos: temperatura e humidade. Ambos dependem da região de origem da massa de ar.
Em função da sua fonte de calor, podemos classifica-las em massas de ar tropicais (quentes) e polares ou árticas (frias). Todavia, existem pequenas diferenças de origem que permitem igualmente distinguir massas subpolares e subtropicais, sempre que estas não provenham de latitudes respetivamente tão baixas ou tão altas.
Já em função do seu grau de humidade, podemos distinguir massas de ar continentais (formadas sobre a superfície continental) e massas de ar marítimas (formadas sobre os oceanos). As primeiras são predominantemente secas, ao passo que as segundas são mais húmidas.
Características das massas de ar em Espanha
Em Espanha, podemos distinguir até 7 tipos diferentes de massas de ar, em função da sua região de origem:
- Tropical continental. Estas massas vêm do norte de África e são caracterizadas pelas temperaturas elevadas que provocam na Península, assim como pelos episódios de bruma de poeira que originam ao arrastarem poeiras saarianas. Este tipo de massa de ar costuma coincidir com as temperaturas mais altas. Em geral, são massas de ar secas, embora possam dar origem a chuvas “de barro”, principalmente na vertente mediterrânea.
- Tropical marítima. Têm origem em latitudes mais baixas, sobre o Atlântico, o que faz com que sejam massas de ar mais húmidas. Dão habitualmente origem a temperaturas suaves ou quentes e, em muitos casos, chuvas abundantes na vertente atlântica.
- Polar marítima. Estas massas de ar têm origem no Atlântico Norte, próximo da Gronelândia, logo são húmidas e frias. Porém, dada a configuração do relevo da Península Ibérica, a maior parte da precipitação fica confinada ao terço noroeste do território e aos principais sistemas montanhosos orientados para noroeste.
- Ártica marítima. Como o próprio nome indica, estas massas de ar formam-se sobre a região do Ártico, sobre o mar. São caracterizadas pelas temperaturas muito frias e pela importante queda de neve que provocam na região cantábrica e, em menor medida, na face norte de outros sistemas montanhosos.
- Ártica continental. Vêm da região escandinava, deixando à sua passagem temperaturas muito frias, mas menor precipitação do que a anterior, limitando-se normalmente ao cantábrico mais oriental e aos Pirenéus.
- Polar continental. Em geral, este é o tipo mais frio de massa de ar que nos pode afetar. Por terem origem sobre a Sibéria, são também conhecidas como “siberianas”. Provocam temperaturas gélidas, acompanhadas de pouca ou nenhuma precipitação. São responsáveis por algumas das grandes ondas de frio da história.
- Mediterrânea. Caracterizadas pela intensa precipitação que podem originar no arco mediterrâneo, especialmente no fim do verão e durante o outono, ao chegarem, carregadas de humidade, de um Mediterrâneo quente. Podem, por vezes, ser bastante frias e dar origem a importantes quedas de neve nas terras interiores do leste peninsular, durante o inverno.
É de notar como estas massas podem sofrer fortes transformações ao percorrerem a Península Ibérica, o que se deve ao facto de esta atuar como um pequeno continente.
Estagnação de massas de ar
Quando ocorrem situações anticiclónicas persistentes numa determinada região, o ar estagna, algo que é conhecido como estagnação atmosférica.
As situações de estagnação atmosférica distinguem-se por tempo estável, ventos fracos na baixa e média troposfera e ausência de precipitação.~
Estas condições impedem a dispersão horizontal e a mistura vertical das massas de ar na baixa troposfera, assim como a eliminação de poluentes, o que deteriora a qualidade do ar e dá origem a eventos de visibilidade reduzida.
Tem-se observado que os principais episódios de poluição atmosférica estão muitas vezes associados à presença de anticiclones «estagnados». Isto é, a estagnação atmosférica apresenta impactos socioeconómicos, ambientais e sanitários significativos, associados à poluição atmosférica. Acrescem outros impactos negativos, principalmente relacionados com uma reduzida geração eólica e com secas.