ÍNDICE CAPE
A ENERGIA POTENCIAL CONVECTIVA DISPONÍVEL

Por Rodrigo Vieira

Você já ouviu falar do Índice de CAPE, ou somente índice CAPE?

Vamos tentar falar sobre esta importante ferramenta que temos à nossa disposição e muitas vezes é dada pouca atenção. Primeiramente precisamos falar de dois conceitos da física básica para entender o fenômeno meteorológico. Mas física e meteorologia tem ligação? Sim, a meteorologia é toda baseada em fenômenos físicos, associados a conceitos de termodinâmica e mecânica clássicas. Mas vamos começar a entender o índice CAPE!

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Energia Potencial

Da mecânica clássica, energia potencial é aquela energia que um objeto tem disponível quando está a uma certa altura de um referencial! Parece um pouco difícil, mas é bem simples a sua aplicação. Você já viu ou andou em uma montanha russa? As montanhas russas se baseiam no princípio de conservação de energia, transformando energia potencial em cinemática e assim por diante. Uma montanha russa sempre começa com uma longa subida, certo? E você sabe por que? Para aumentar a energia potencial! Ao ficar na parte mais alta, eu aumento a energia potencial do carrinho e a partir do momento em que ele desce, parte da energia potencial vai se convertendo em energia cinética, que tem relação com a velocidade. Por isso quando estamos no alto de uma montanha russa vamos mais devagar e ganhamos velocidade à medida em que descemos. As montanhas russas alternam subidas e descidas para “carregar” o seu carrinho com energia potencial.

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Convecção

Convecção é o movimento natural ascendente ou descendente de um fluido, baseado na variação de sua densidade, o que é por sua vez, provocado pela variação de temperatura. Quando a temperatura do fluido aumenta, a sua densidade diminui, ou seja, suas moléculas ficam mais distantes umas das outras e ele tem uma tendência a subir. Existe um conceito errado do pessoal de falar que o ar fica mais leve, mas isso não está certo porque 1 kg de ar sempre será 1kg, o que varia é o volume que ele ocupa. Quanto mais denso menor volume, quanto menos denso maior volume. Quando ele esfria a sua densidade aumenta, as moléculas ficam mais próximas, fazendo com que ele desça. Isto explica por exemplo por que a fumaça de um incêndio sobe. Muito embora os particulados sejam mais pesados que o ar, o movimento vertical de convecção do ar em função do aquecimento, acaba empurrando os particulados para cima, que é a fumaça que vemos. Com o tempo, o ar que carrega essas cinzas vai resfriando, fazendo com que as cinzas desçam posteriormente.

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Agora vamos juntar as duas peças para entender o conceito de índice de CAPE. Ele mede a quantidade de energia potencial do local disponível para convecção, ou seja, em outras palavras ele indica a quantidade de energia disponível para gerar convecção naquele ponto da atmosfera. O seu cálculo é baseado na variação vertical da temperatura de uma região da atmosfera e está diretamente associada ao diferencial de temperatura, quanto maior este valor, que chamamos de gradiente, maior será o índice. Não vamos nos ater ao seu processo de cálculo aqui porque estamos mais interessados em compreendê-lo fisicamente. É importante apenas saber que quanto maior a diferença de temperatura mais o ar poderá ser acelerado verticalmente.

Observe que falamos de temperatura e devemos sempre pensar na relação temperatura → densidade → pressão, assim quanto maior a diferença de temperatura, em função da variação da densidade, maior será a diferença de pressão.

Esta diferença de pressão que no referimos é vertical, o que impacta então no processo de convecção (veja que temperatura e pressão aqui são muito interligados), ou seja, quanto maior esse gradiente de temperatura, maior será o gradiente de pressão e maior será o processo de convecção, criando fluxos forte de ar ascendente e quente. Quanto maior este fluxo, maior será o desenvolvimento vertical (altura) das nuvens, o que por sua vez eleva a energia potencial do vapor de água concentrado dentro delas. Entenderam o lance do carrinho da montanha russa?

Com isso temos uma relação de causa e efeito bem definida: quanto maior o índice CAPE, maior será o desenvolvimento vertical das nuvens e consequentemente uma maior probabilidade de tempo severo, ou seja, chuvas e ventos fortes, com possibilidade de granizo e raios em algumas situações. A chuvas e ventos estão intimamente relacionados a energia potencial que a nuvem carrega em função da altura, quanto mais alta, mais ela pode acelerar, gerando fluxos extremamente velozes (olha o carrinho da montanha russa novamente!). Podemos dizer em outras palavras que o índice CAPE nos indica a instabilidade na região, ou seja uma maior ou menor disposição para gerar tempo severo.

Os valores de referência são:

• Menor que 1000 = tempo estável ou pouco instável
• Entre 1000 e 2500 = instabilidade moderada
• De 2500 a 4000 = instabilidade forte
• Maior que 4000 = instabilidade extrema

Soma-se a isto um dado interessante, que tem a ver com o conhecimento da região e o regime de ventos. Um maior índice de CAPE não significa dizer que teremos instabilidade naquele ponto, significa dizer que teremos uma maior convecção e um desenvolvimento vertical das nuvens, que somado ao movimento das massas de ar podem definir onde o tempo severo deverá ocorrer.

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Verifique sempre onde estão ocorrendo as nuvens, o vento atual e com a leitura do índice CAPE você poderá fazer uma previsão de onde aproximadamente o tempo deve piorar. Por isso temos que sempre aliar a tecnologia com as leituras que fazemos dos sinais da natureza, não podemos cegamente nos ater aos aplicativos meteorológicos sem considerar o que acontece com o que nos rodeia.

O índice CAPE pode ser acessado em aplicativos para celulares como o Windy. Verifique sempre e avalie o que está acontecendo com a formação de nuvens na sua região, utilize sempre este recurso para aumentar a sua segurança no mar! O tempo nunca muda de repente, ele sempre manda avisos, basta compreendê-los!

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