O ar é uma mistura de gases formada por átomos organizados em diferentes agrupamentos. A pressão atmosférica varia com a altitude, sendo maior ao nível do mar devido à maior espessura da camada de ar acima e diminuindo em locais de maior altitude.
Mapa global dos ventos mostra as setas que representam as correntes de ar | Foto: Earth
O ar é uma mistura de gases formada por átomos organizados em diferentes agrupamentos. Como matéria, ele ocupa espaço e possui massa. Essa característica permite que o ar ofereça resistência ao movimento de corpos que estão imersos nele, um efeito que pode ser sentido ao estender a mão para fora de um carro em movimento: a resistência do ar freia a mão, gerando uma força contrária. Além disso, por ter massa, o ar exerce uma pressão sobre os corpos ao seu redor, conhecida como pressão atmosférica, que pode ser medida com o barômetro. A pressão atmosférica varia com a altitude, sendo maior ao nível do mar devido à maior espessura da camada de ar acima e diminuindo em locais de maior altitude.
A pressão atmosférica resulta da força peso do ar sobre as superfícies. A medição dessa pressão é realizada com o barômetro, um instrumento que indica as variações de pressão conforme a altitude. Regiões ao nível do mar registram pressão atmosférica mais elevada, pois há uma camada de ar mais espessa sobre essas áreas. Já em altitudes maiores, a pressão é menor pela menor quantidade de ar acima.
✅Clique e siga Ciência Elementar no Instagram
Quando o ar recebe calor, as partículas se agitam, ocupando um volume maior e tornando o ar menos denso. Esse fenômeno faz o ar quente subir, gerando um espaço vazio, que logo é preenchido pelo ar frio ao redor, criando as chamadas correntes de ar. Esse movimento de ar é o que conhecemos como vento.
As massas de ar são grandes extensões de ar com propriedades uniformes que se formam quando o ar permanece em uma área por tempo suficiente para adquirir características locais de temperatura e umidade. Esses deslocamentos de massas de ar ocorrem devido a diferenças de pressão atmosférica, geralmente causadas pelas variações de temperatura na superfície terrestre.
As frentes se formam no encontro de massas de ar com características diferentes. As frentes quentes ocorrem quando uma massa de ar quente avança sobre uma massa de ar frio, movendo-se acima dela e causando a condensação da umidade, o que leva à formação de nuvens e precipitações. Em uma frente fria, uma massa de ar frio, por ser mais densa, avança por baixo da massa de ar quente, também provocando a condensação da umidade, o que geralmente resulta em chuvas intensas e trovoadas.
O solo e a água têm capacidades distintas de aquecimento e resfriamento: a água, com seu alto calor específico, absorve e libera calor lentamente, enquanto o solo muda de temperatura rapidamente. Esse comportamento pode ser observado em praias, onde ao meio-dia a areia quente aquece o ar acima, enquanto a água permanece mais fria. No fim da tarde, a areia esfria rapidamente, enquanto a água ainda retém o calor absorvido ao longo do dia.
Durante o dia, o ar aquecido sobre a areia sobe, e o ar mais frio do mar se desloca para preencher o espaço deixado, gerando uma brisa marítima que sopra do mar para o continente. À noite, o processo se inverte: a água do mar, ainda aquecida, aquece o ar sobre ela, e o ar frio do solo se desloca para o mar, criando a brisa continental.
Devido ao aquecimento desigual da Terra, maior nas zonas tropicais e menor nas polares, ocorre uma circulação global de ar. O ar aquecido nas regiões tropicais torna-se menos denso e sobe, deslocando-se na parte superior da troposfera em direção aos polos. Ao se resfriar em altitudes elevadas, esse ar desce e retorna em direção ao equador. Esse ciclo cria os ventos alísios, úmidos, que sopram dos trópicos para o equador e causam chuvas. Os contra-alísios, por sua vez, são ventos secos que sopram do equador para os trópicos e estão associados a áreas desérticas.
Essa circulação de ventos, impulsionada pelas diferenças de pressão e temperatura, contribui para a distribuição global de energia térmica, equilibrando o calor entre regiões do globo. Esse processo de troca leva ar quente dos trópicos para zonas temperadas e ar frio dos polos para áreas mais quentes.