No verão de 2026, cientistas foram a campo para interceptar e estudar as imponentes nuvens carregadas de fumaça que os incêndios florestais às vezes produzem. Mas, durante um voo em 11 de agosto sobre o incêndio Sand Creek, em Montana, eles voltaram com um bônus: observações de uma efêmera nuvem pileus pairando sobre uma das imponentes nuvens de incêndio.
Nuvens pileus suaves, semelhantes a véus, são bem conhecidas por cientistas atmosféricos e entusiastas de nuvens e consideradas sinais de convecção especialmente vigorosa. Mas os pesquisadores raramente observam uma nuvem pileus interagindo com uma nuvem de incêndio — conhecida como pyrocumulus (pyroCu) — com tantos detalhes quanto neste voo, que fez parte da campanha INSPYRE (Injected Smoke and Pyrocumulonimbus Experiment), da NASA.
Com nome derivado do latim para “capa”, as nuvens pileus normalmente se formam quando colunas ascendentes de ar colidem com uma camada suficientemente úmida de ar em altitude. Sobre o incêndio Sand Creek, uma corrente ascendente que subia rapidamente, aquecida pelo fogo, deslocou o ar verticalmente e forçou para cima uma camada horizontal de ar mais úmido situada acima dela. O processo é semelhante à forma como o ar forçado sobre uma montanha pode produzir nuvens, explicou Neil Lareau, vice-investigador principal do projeto INSPYRE. “Mas, neste caso, o próprio pyrocumulus era a ‘montanha’”, disse ele. À medida que o ar deslocado era empurrado para cima, ele se resfriava, e seu vapor d’água se condensava em uma nuvem pileus.
O par de imagens acima foi capturado às 17h40 no horário local (23h40 UTC) pelo MASTER (MODIS/ASTER Airborne Simulator), instalado em um dos ER-2 da NASA, um tipo de aeronave de pesquisa que voa em grandes altitudes. A imagem em cores naturais à esquerda mostra a fina nuvem pileus circular sobre a torre de fumaça e água que se erguia do incêndio florestal em expansão. A imagem à direita mostra o mesmo momento, mas inclui observações no infravermelho de ondas curtas (SWIR), que revelam a área queimada e os pontos em combustão ativa ao longo do perímetro do incêndio.
As nuvens pileus geralmente têm vida bastante curta, persistindo muitas vezes por apenas alguns minutos antes de serem engolfadas pela convecção subjacente. Durante esse voo, os cientistas coletaram imagens do plume pelo MASTER aproximadamente a cada 30 minutos, e a nuvem pileus ficou claramente visível em apenas uma cena. A presença da nuvem dá pistas sobre o que Lareau descreveu como a “dinâmica extrema das correntes ascendentes” dentro do plume do incêndio e do pyrocumulus. No momento da imagem, explicou ele, o fogo avançava rapidamente pela encosta oeste do Mount Comet, enquanto os ventos se alinhavam com os canais de drenagem que subiam a montanha.
“A cena inteira é impressionante”, disse ele, observando que a equipe científica teve a sorte de os canais no visível do MASTER terem capturado o pyrocumulus e a nuvem pileus em rápido desenvolvimento, de seus canais no infravermelho terem registrado o comportamento extremo do fogo na superfície e de radares voltados para baixo na aeronave terem estudado a estrutura da nuvem. “Esta cena é, de muitas formas, o núcleo do que buscamos com o INSPYRE”, disse ele. “Conseguimos conectar e mapear a dinâmica do fogo na superfície até o plume convectivo e os processos das nuvens.” A imagem acima mostra a nuvem em quatro dos 50 canais, ou bandas, medidos pelo MASTER. O painel em cores falsas na extremidade direita da imagem é uma combinação de observações no infravermelho de ondas curtas e no visível, semelhante à imagem à direita no topo da página.
Os incêndios são apenas um dos fatores que impulsionam a convecção capaz de produzir nuvens pileus. Correntes ascendentes vigorosas associadas a tempestades severas também podem produzir essas nuvens diáfanas. Pesquisadores que participaram do CRYSTAL-FACE (Cirrus Regional Study of Tropical Anvils and Cirrus Layers-Florida Area Cirrus Experiment), da NASA, em Honduras, em 2002, relataram a presença de finas nuvens cirrus na tropopausa acima de tempestades, que provavelmente eram produtos de nuvens pileus.
Erupções vulcânicas também podem produzir nuvens pileus. Uma das imagens mais impressionantes capturadas por astronautas e publicada pelo NASA Earth Observatory é esta fotografia de uma nuvem pileus cobrindo o topo de uma pluma vulcânica que se erguia do vulcão Sarychev após uma erupção em 2009.
Imagens do MASTER por RoseAnne Dominguez (Airborne Sensor Facility), com anotações de Michala Garrison.
Texto de Adam Voiland.