Coriscos no céu

Chuva, vento, estrondo e um clarão no céu. Quem nunca ficou ressabiado ou procurou abrigo seguro durante uma tempestade? Campeão mundial em incidência de descargas atmosféricas, o Brasil registrou, nos últimos seis anos, uma média anual de 77,8 milhões de raios.

Esse levantamento foi obtido por meio da rede BrasilDAT Dataset, que integra diferentes tecnologias de detecção de raios em superfície e permite identificá-los com maior precisão. Já o levantamento anterior, realizado em 2002 e feito com base em dados de satélites que apresentavam restrições, contabilizava cerca de 55 milhões de raios/ano, número bastante inferior.

Conforme dados do Grupo de Eletricidade Atmosférica (Elat), do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (Inpe), a explicação para essas estatísticas é geográfica. O Brasil é o maior país da zona tropical do planeta, área central onde o clima é mais quente e, portanto, mais favorável à formação de tempestades e ocorrência de raios.

No dia a dia, alguns conceitos ajudam a entender a diferença entre raios e outros fenômenos a ele associados. Os raios são descargas elétricas de grande intensidade que ocorrem na atmosfera, conectando o solo e as nuvens de tempestade na atmosfera.

Os relâmpagos, por sua vez, são todas as descargas elétricas geradas por nuvens de tempestades, que se conectam ou não ao solo. Já o trovão é o som produzido pelo rápido aquecimento e expansão do ar na região da atmosfera onde a corrente elétrica do raio circula.

A intensidade típica de um raio é de 30 mil ampères, ou seja, o equivalente a cerca de mil vezes a potência de um chuveiro elétrico. O raio se forma dentro das nuvens de tempestade – as chamadas Cumulonimbus –, a partir das cargas elétricas geradas pelo choque de partículas de gelo dentro dessas nuvens.

Quando essas cargas atingem certa quantidade, surge uma faísca que dá início a um raio. À medida que essa faísca se aproxima do solo, ocorre uma descarga do solo para a nuvem, principalmente em objetos salientes e pontiagudos ou ainda em pontos com maior condutividade elétrica, tais como artefatos metálicos. Quando ambas se unem, ocorre o raio.

Urbanização crescente

Pesquisas recentes comprovam uma visível elevação da incidência de raios em áreas urbanas, quando comparadas a regiões vizinhas. Essas ocorrências estão diretamente relacionadas à expansão da urbanização e ao consequente aumento de temperatura nas grandes cidades, com a formação de ilhas de calor.

Essas ilhas são resultado da elevada concentração de prédios, da existência de mais e mais avenidas asfaltadas e da poluição gerada por carros e ônibus. Funciona assim: quando a temperatura do ar sobe, a quantidade de vapor de água suspensa na atmosfera também aumenta, fazendo com que mais nuvens de tempestade se formem.

Segundo especialistas do Inpe, para cada um grau de aumento na temperatura há elevação de 15% no potencial de geração de tempestades severas. No Brasil, estudos atestam que os termômetros continuam em alta.

Em 100 anos, com base em dados coletados entre 1915 e 2015, a temperatura média subiu um grau, saltando de 24,5 para 25,5 graus. Na cidade de São Paulo, no entanto, esse aumento foi bem mais expressivo: três graus, passando de 17 graus, em 1915, para 20 graus, em 2015.

Ditado popular

A duração de um raio é curta, oscila de meio a um terço de segundo. Entretanto, cada descarga que compõe o raio dura apenas frações de milésimos de segundos. E em relação àquele velho ditado popular, segundo o qual um raio nunca cai duas vezes em um mesmo lugar? É lenda. Quer exemplos?

No alto do Morro do Corcovado, 710 metros acima do nível do mar, a estátua do Cristo Redentor, no Rio de Janeiro, é atingida anualmente por cerca de seis raios. O mesmo acontece na Torre Eiffel, em Paris. Com seus 324 metros de altura e estrutura metálica composta por mais de 18 mil peças de ferro fundido, esse cartão-postal mundial é “alvo” de cerca de 40 descargas atmosféricas por ano.

A chance de uma pessoa ser diretamente atingida por um raio é considerada baixa: menor do que um para um milhão, em média. Mas se a pessoa estiver numa área descampada, sob forte tempestade, essa chance pode aumentar em até um para mil. A corrente do raio pode causar queimaduras e outros danos ao corpo humano. Ainda assim, a maioria das mortes de pessoas atingidas por raio é causada por parada cardíaca e respiratória.

O ranking dos dez estados brasileiros com maior densidade de raios por quilômetro quadrado/ano é liderado por Tocantins, com 17,1 raios. Esse fato se explica em razão da proximidade com a Linha do Equador, associada à dinâmica da formação de nuvens naquele estado. Em seguida estão: Amazonas (15,8), Acre (15,8), Maranhão (13,3), Pará (12,4), Rondônia (11,4), Mato Grosso (11,1), Roraima (7,9), Piauí (7,7) e São Paulo (5,2).

A cidade de Santa Maria das Barreiras, no Pará, apresenta um índice de 44,32 raios por quilômetro quadrado/ano e faz jus ao título de município com maior densidade de raios do país. Já São Gabriel da Cachoeira, no Amazonas, é campeã na probabilidade de alguém morrer atingido por raio, com 20,63 mortes por milhão de habitantes/ano. São Gabriel da Cachoeira registra uma densidade de 24,51 raios por quilômetro quadrado/ano, superior a todas as capitais brasileiras.

Entenda melhor

Evidências indicam que os relâmpagos podem estar relacionados à formação dos primeiros compostos denominados aminoácidos, que teriam ocorrido nos estágios iniciais da evolução da atmosfera terrestre. Tais aminoácidos, que teriam se formado a partir da quebra pelos relâmpagos de moléculas de amônia, metano, hidrogênio e vapor d’água, abundantes naqueles tempos, são estruturas básicas para a formação de todas as proteínas e indispensáveis a todas as formas de vida do planeta.

A maior parte dos estudos sugere que os relâmpagos tendem a aumentar com o aquecimento global. Estima-se que para cada grau de aumento de temperatura eleve entre 10% e 20% o número de relâmpagos no planeta, sendo a região tropical a mais afetada.

No Brasil, a elevação da temperatura das águas do Oceano Atlântico – associada ao aquecimento global – poderá ter implicações sobre a incidência de raios. Fenômenos climáticos como o El Niño também podem afetar a ocorrência dessas descargas.

Cerca de 50 a 100 relâmpagos ocorrem no mundo a cada segundo, o que equivale a cerca de 10 milhões de descargas por dia ou três bilhões por ano. Ainda que a maior parte do planeta esteja coberta de água, menos de 10% do total de relâmpagos ocorrem nos oceanos. Isso acontece por causa das variações de temperatura ao longo do dia, do relevo menos acidentado e da menor concentração de aerossóis sobre os oceanos, em comparação com a superfície dos continentes.

A contagem da distribuição global de relâmpagos é obtida por observações feitas com sensores ópticos a bordo de satélites. As principais regiões de ocorrência de relâmpagos no Hemisfério Norte são o Centro da África, o Sul da Ásia e o Sul dos Estados Unidos. No Hemisfério Sul, as principais regiões são o Brasil, o Norte da Argentina, o Sul da África e a Ilha de Madagascar, além da Indonésia e do Norte da Austrália.

Ira dos Deuses

Raios e trovões aparecem com constância nos mitos das civilizações passadas. Profetas, sábios, escribas e feiticeiros os interpretavam como manifestações divinas, considerados principalmente como reação de ira contra atitudes dos homens.

 Há mais de cinco mil anos, os babilônicos acreditavam que o deus Adad carregava um bumerangue em uma de suas mãos. O objeto lançado provocava o trovão. Na outra mão, empunhava uma lança. Quando arremessada, produzia os raios.

Para os antigos gregos, os raios eram lanças produzidas pelos ciclopes, criaturas gigantes de um olho só. Elas eram feitas para que Zeus, o rei dos deuses, as atirasse sobre os homens pecadores e arrogantes. Como a mitologia grega foi migrada e adaptada à romana, a interpretação dada aos raios não sofreu muita alteração entre os romanos. O rei dos deuses, Júpiter, também tinha o hábito, como Zeus, de enviar raios (lanças) sobre os homens.

Entre os nórdicos, que viviam no Norte da Europa, Thor (foto acima) era o deus do trovão e dos raios. O som do trovão era provocado pelo movimento das rodas de sua carruagem e os raios podiam ser vistos quando Thor arremessava seu martelo.

Fique por dentro

A cada 50 mortes por raios no mundo, uma ocorre no Brasil. São 110 mortes, mais de 200 feridos e prejuízos anuais da ordem de R$ 1 bilhão, incluindo danos a redes elétricas atingidas e a morte de animais no campo. Em Minas Gerais, segundo dados da Cemig, as regiões campeãs em descargas elétricas são a Sul e a Zona da Mata. A Região Central, que engloba a Grande BH, e a Oeste ficam em terceiro lugar.

Saiba como se proteger e evitar prejuízos:

Se estiver na rua durante tempestades, procure abrigo em carros, ônibus e outros veículos não conversíveis, com portas e janelas fechadas; em casas e prédios que tenham proteção contra raios ou em túneis/trincheiras.

Evite andar a cavalo ou executar atividades de agropecuária ao ar livre: são as circunstâncias responsáveis pelo maior número de mortes no Brasil.

Se estiver em casa, desligue aparelhos eletrônicos das tomadas. Evite usar telefone com fio ou celular ligado à rede elétrica. Não fique próximo a tomadas, canos, janelas e portas metálicas ou em varandas e sacadas.

Se estiver na rua, evite segurar ou ficar próximo a objetos metálicos longos (tais como postes de placas de sinalização e grades); empinar pipas e aeromodelos com fio.

Se possível, evite locais e/ou veículos com pouca ou nenhuma proteção contra raios: celeiros, tendas, tratores, motocicletas ou bicicletas. Não estacione próximo a árvores ou linhas de transmissão de energia elétrica.

Três perguntas para... Osmar Pinto Júnior

Mestre em geofísica espacial e coordenador do Grupo de Eletricidade Atmosférica (Elat), do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (Inpe)

Rede de monitoramento

Qual é o maior destaque ou conquista do Brasil em termos de avanços na detecção e monitoramento de tempestades e incidência de raios?

O maior destaque é, sem dúvida, o estabelecimento pelo Elat de uma rede de monitoramento de raios no Brasil, que é uma das mais precisas do mundo. A rede BrasilDAT Dataset, operada pelo Inpe, integra dados de três redes de monitoramento de descargas atmosféricas. Ela conta com mais de 100 sensores, espalhados pelas regiões Sul, Sudeste, Centro-Oeste e Nordeste do Brasil. Redes de detecção de descargas atmosféricas estão presentes em 120 países e geram informações usadas por mais de cinco mil instituições. Esses dados alimentam serviços de meteorologia, engenharia e demandas dos setores elétrico e agropecuário. Ajudam ainda a salvar vidas na medida em que possibilitam a previsão e o monitoramento dos raios.

Em relação aos impactos das mudanças climáticas no Brasil, qual é o cenário previsto para as próximas décadas? Como as cidades devem atuar para minimizar ou se adaptar a eles, em especial diante da ocorrência de tempestades severas e queda de raios?

O cenário previsto é de um aumento dos raios variando de 5% a 15% por década, em diferentes regiões do país. As principais ações que devem ser tomadas são a melhoria na qualidade do fornecimento de energia elétrica – considerando os impactos do clima no setor elétrico – e a maior divulgação para a população dos perigos causados pelos raios.

E no que se refere às tecnologias e ferramentas de alerta para proteção à população? Que aspectos merecem ser destacados ou necessitam de aperfeiçoamento?

Já temos no país os primeiros sistemas de alertas da ocorrência de raios ou tempestades, mas eles ainda precisam ser aperfeiçoados nas próximas décadas para terem melhor assertividade. O Elat oferece apoio científico ao Núcleo de Monitoramento de Descargas Atmosféricas da Fundação de Ciência, Aplicações e Tecnologia Espaciais (Funcate), que funciona 24 h/dia, sete dias/semana, em São José dos Campos (SP), e presta serviço de alerta de incidência de descargas atmosféricas com o objetivo de proteger pessoas exercendo atividades a céu aberto. Esse serviço está disponível para todo o país. Os alertas são enviados via telefone fixo, celular e/ou e-mail.