Fenômenos naturais

Hadley, Ferrel e polar: as três células que organizam ventos, chuva e desertos

Publicado em 12/10/2026 · Última alteração em 12/10/2026

Assuntos: Tempo e clima

O Sol aquece mais o equador que os polos, e a atmosfera redistribui esse calor em três células por hemisfério: Hadley (trópicos), Ferrel (latitudes médias) e polar. A rotação da Terra desvia o ar e dá os alísios e os ventos de oeste. Há chuva onde o ar sobe e tempo seco onde ele desce, como em torno de 30° de latitude, onde há muitos desertos.

Pense em duas partes. A primeira é o aquecimento desigual: o equador recebe mais luz solar, o ar quente sobe e precisa ser trocado por outro ar. A segunda é a rotação do planeta, que desvia qualquer vento (força de Coriolis) e quebra a circulação simples, de um único ciclo por hemisfério, em três. Onde o ar sobe, ele esfria, forma nuvens e chove; onde desce, esquenta, as nuvens se desfazem e o tempo seca. As células são médias de longo prazo: o tempo de cada dia vem de sistemas menores, como tempestades. A ZCIT, as correntes de jato e a própria força de Coriolis têm textos próprios; este costura as peças num só modelo.

A célula em que o ar quente afunda

A célula de Ferrel é "termicamente indireta": nela, o ar mais quente afunda e o mais frio sobe, o oposto do que o aquecimento sozinho faria. Ela existe por causa da interação entre as células de Hadley e polar, que a prensam dos dois lados.

Por que três células e não uma

Sem rotação, o ar subiria no equador, iria até os polos e voltaria pela superfície, numa célula só por hemisfério. Com a rotação, o ar que segue para os polos é desviado e a célula de Hadley chega só a cerca de 30°. Daí surge a de Ferrel, entre 30° e 60°, movida pela interação entre as vizinhas, e a polar, de 60° a 90°. É o mesmo mecanismo nos dois hemisférios, com o desvio em sentidos opostos.

Alísios, ventos de oeste e o cinturão de desertos

No nível do solo, o ar da célula de Hadley volta para o equador; a força de Coriolis o entorta e produz os alísios. Do lado polar da borda da célula, o desvio é para leste, e surgem os ventos de oeste. O ar que desce por volta de 30° forma altas pressões e clima mais seco, o que combina com a faixa de desertos; o ar que sobe no equador traz chuva abundante, e há outra faixa de baixa pressão perto de 60°.

Como sabemos: teoria, ventos medidos e indicadores

Em 1980, Held e Hou mostraram que, se o fluxo em altitude conserva quase todo o momento angular, dá para calcular a largura da célula e a posição do jato. A célula, porém, não é medida diretamente: o estudo de Leroy e Vannah usa a latitude em que o vento zonal médio de superfície é zero, medido por satélite sobre os oceanos, como indicador da borda. Outros indicadores já deram resultados inconsistentes.

O que ainda se discute: o alargamento dos trópicos

Os modelos climáticos preveem que os trópicos se alarguem com o aquecimento global, e estudos citados por Kim e colegas apontam expansão nos dois hemisférios, mais rápida no sul. O estudo de 2026 com ventos de superfície sugere que os modelos acompanham bem o sul, mas menos o norte. É um resultado recente de um indicador só; por isso aparece aqui como estimativa, e não como consenso.

Como sabemos

O modelo de três células e seus efeitos vêm de material universitário aberto e artigos abertos; a parte sobre o alargamento recente é tratada como estimativa.

• Consenso científico: Se a Terra não girasse, a circulação seria simples, com uma única célula por hemisfério; a rotação do planeta a complica e a divide em mais de uma. [1] Seção "The Three Cells in the Atmosphere", início
  Contexto: Caso idealizado usado como ponto de partida didático; não descreve o planeta real. · Limitações: É um modelo simplificado de curso universitário introdutório. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Consenso científico: Na atmosfera real há três células de circulação entre o equador e cada polo: a de Hadley, perto do equador, a de Ferrel, nas latitudes médias, e a polar. A cada uma se associa uma faixa de ventos predominantes: alísios, ventos de oeste e ventos de leste polares. [2] Prevailing Winds, "Circulation Cells and Prevailing Wind Belts"
  Contexto: Vale para os dois hemisférios, com os mesmos nomes de ventos. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Consenso científico: Na célula de Hadley, o ar quente e úmido sobe no equador, onde o aquecimento solar é intenso, e segue em altitude para os polos; a rotação da Terra impede que a célula cubra o hemisfério inteiro, e ela chega só a cerca de 30° de latitude. [1] Seção "The Three Cells in the Atmosphere", início [2] "Trade Winds"
  Contexto: Descreve o fluxo médio nos trópicos e subtrópicos. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Consenso científico: A célula de Ferrel opera entre cerca de 30° e 60° de latitude e é termicamente indireta: não é movida principalmente por diferenças de temperatura, e sim pela interação entre as células de Hadley e polar. Os ventos de oeste de superfície ficam sob o ramo superior dessa célula. [1] Seção "The Three Cells in the Atmosphere", início [4] Introdução
  Contexto: Circulação média das latitudes médias, onde a passagem de tempestades (turbilhões) é decisiva. · Limitações: A célula de Ferrel é uma circulação média, mantida por turbilhões; é mais fraca e variável que a de Hadley. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Consenso científico: A célula polar opera entre cerca de 60° e 90° de latitude. O ar frio e denso desce sobre os polos, formando altas pressões, e o que escoa em direção ao equador produz na superfície os ventos de leste polares. [1] Seção "The Three Cells in the Atmosphere", início [2] "Polar Easterlies"
  Contexto: Circulação média das altas latitudes; descrição do hemisfério norte, com espelho no sul. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Consenso científico: Na superfície há uma faixa de baixa pressão no equador, onde o ar sobe; uma de alta pressão por volta de 30° N/S, onde ele desce; uma de baixa perto de 60°; e altas nos polos. [2] "Polar Easterlies"
  Contexto: Faixas médias; a distribuição de terra e mar as quebra em centros de alta e de baixa. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Consenso científico: Onde o ar sobe, como nas florestas equatoriais, ele esfria e condensa, o que dá chuva abundante; sob os ramos descendentes das células de Hadley, a pressão é alta e o clima, mais seco, parecido com o dos desertos. [1] Seção "The Three Cells in the Atmosphere", Quiz Yourself
  Contexto: Relação média por faixa de latitude. · Limitações: É uma tendência da circulação média; o clima de cada lugar também depende de relevo, correntes oceânicas e distância do mar. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Consenso científico: Os ramos descendentes das células de Hadley se associam às altas pressões subtropicais, e muitos dos maiores desertos do mundo ficam na região em torno de 30° N/S, as chamadas latitudes de cavalos, em geral secas e quentes. [4] Introdução [2] "Trade Winds" (Horse latitudes)
  Contexto: Relação média por faixa de latitude; cada deserto também depende de fatores locais. · Limitações: A fonte diz "tipicamente" (typically) e "muitos" (many); não é regra para todo lugar a 30°. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Consenso científico: A força de Coriolis desvia o ar para a direita no hemisfério norte e, no sul, atua no sentido oposto. Ela entorta o ar que volta ao equador junto à superfície e forma os alísios; do lado polar da borda da célula de Hadley, o desvio é para leste e dá os ventos de oeste das latitudes médias. [1] Seção "The Three Cells in the Atmosphere", início [4] Introdução (mecanismo físico do indicador)
  Contexto: Descreve o vento médio na superfície, em torno das bordas das células de Hadley. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Consenso científico: A linha de zero da circulação entre os ramos norte e sul das células de Hadley corresponde à posição da Zona de Convergência Intertropical (ZCIT). [4] Introdução
  Contexto: Média de 1995 a 2024 nos dados de reanálise ERA5 usados pelo artigo. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Consenso científico: O fluxo em direção ao polo no alto da célula de Hadley, somado à conservação do momento angular, forma a corrente de jato subtropical na borda dos trópicos. [4] Introdução
  Contexto: Explicação dinâmica geral da corrente de jato subtropical. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Teoria científica: Em 1980, Held e Hou desenvolveram uma teoria simples para circulações em que o fluxo em direção ao polo na célula de Hadley conserva quase todo o momento angular; ela prevê a largura da célula, o transporte de calor, a latitude do jato de altitude e a distribuição de ventos de leste e de oeste na superfície. [3] Resumo
  Contexto: Modelo idealizado de um fluido que gira, sem as complicações de continentes e oceanos; verificado contra soluções numéricas do próprio modelo, segundo o resumo. · Limitações: Só o resumo do artigo foi lido. O resumo diz que a teoria foi verificada contra soluções numéricas do modelo, não contra observações da atmosfera. · Conferida na fonte (resumo), conferência automatizada
• Evidência forte: A largura da célula de Hadley não pode ser medida diretamente e é estimada por indicadores indiretos (proxies); a borda da célula é em boa parte modulada por turbilhões de latitudes médias, embora a célula seja fundamentalmente movida por um fluxo que conserva momento angular. [4] Introdução [5] Resultados, mecanismos
  Contexto: Descreve como a ciência mede a borda dos trópicos; diferentes indicadores podem dar resultados diferentes. · Limitações: O artigo de Leroy e Vannah afirma que indicadores diferentes deram resultados inconsistentes sobre o alargamento. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Evidência forte: Segundo Kim e colegas, a expansão da célula de Hadley é evidente nos dois hemisférios nas últimas décadas, mais rápida no hemisfério sul, e secas severas ficaram mais frequentes em regiões subtropicais com a expansão das zonas secas num clima em aquecimento. [5] Introdução
  Contexto: Afirmação da introdução do artigo, apoiada por estudos citados por ele (observações e modelos); não é resultado novo do artigo. · Limitações: Os estudos citados na introdução não foram abertos um a um; o valor da expansão varia conforme o indicador usado. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Estimativa: Um estudo de 2026 com ventos de superfície sobre os oceanos concluiu que os modelos climáticos reproduzem bem o alargamento dos trópicos no hemisfério sul, mas não tão bem no norte. [4] Resumo
  Contexto: Dados de vento de superfície sobre os oceanos, 1995 a 2024. · Limitações: Resultado de um estudo único e recente, com um indicador específico (a latitude em que o vento zonal de superfície é zero); outros indicadores já deram resultados diferentes. · Descoberta recente de um único estudo; não é consenso. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada

Fontes

1. Penn State, curso METEO 7 (College of Earth and Mineral Sciences) — The Three Cells in the Atmosphere
   The Pennsylvania State University, METEO 7 · 2024 · Livro ou obra de referência · lida na íntegra · consultada em 12/10/2026
2. University of Hawaii at Manoa, Exploring Our Fluid Earth — Wind Systems
   Exploring Our Fluid Earth, University of Hawaii at Manoa · sem data · Livro ou obra de referência · lida na íntegra · consultada em 12/10/2026
3. Journal of the Atmospheric Sciences (American Meteorological Society) — Nonlinear Axially Symmetric Circulations in a Nearly Inviscid Atmosphere
   Held, I. M.; Hou, A. Y. · 1980 · Artigo científico original · lido só o resumo · consultada em 12/10/2026 DOI 10.1175/1520-0469(1980)037<0515:NASCIA>2.0.CO;2
4. Scientific Reports (Atmospheric and Environmental Research) — Widening of the tropics in global surface-air winds
   Leroy, S. S.; Vannah, S. · 2026 · Artigo científico original · lida na íntegra · consultada em 12/10/2026 DOI 10.1038/s41598-026-43234-z
5. Science Advances (Seoul National University) — Hemispherically asymmetric Hadley cell response to CO2 removal
   Kim, S.-Y.; Choi, Y.-J.; Son, S.-W. et al. · 2023 · Artigo científico original · lida na íntegra · consultada em 12/10/2026 DOI 10.1126/sciadv.adg1801

Encontrou um erro? Avise o WikiMundi · Como verificamos