Baixa Atmosfera

Básico

A luz e o Efeito estufa

O que dá sempre energia ao nosso planeta, provém do sol.  Mas que acontece à luz do sol no seu caminho para a Terra e à energia no seu regresso ao espaço?

A atmosfera tem influência na luz

Como aprendemos na primeira unidade deste tópico, o ar consiste em gases.  Há também algumas partículas que flutuam no ar e existe muito vapor de água, formando às vezes pequenas gotas, que terminam acima das nuvens.  Durante uma tempestade de poeira, quando o sol estiver pálido ou num dia chuvoso, quando as nuvens cobrirem o céu, ele é muito mais escuro do que num dia brilhante sem nenhuns nuvens e ar desobstruído.  Nós podemos já imaginar, que a quantidade de luz que alcança a Terra varia.  Entretanto, não somente as nuvens, mas também os gases invisíveis do ar têm uma influência na luz que vem do sol.

Existe equilíbrio na energia

Quando a luz solar alcança a terra com suas diferentes paisagens , estas tornam-se mais quentes.  A água no mar torna-se mais quente no verão, as ruas podem mesmo ficar tão quentes, que não seria possivel andar sem sapatos.  Uma vez que a Terra não pode armazenar este calor para sempre, emite a energia de volta para o espaço.  A radiação emissora da terra é uma outra radiação do que a do sol.  A luz solar é luz visível (VIS) e ultravioleta (UV).  A energia que volta da Terra não é visível, nós chamamo-la a radiação infravermelha (IR) ou radiação de grande comprimento de onda ou também a radiação de calor.  É uma radiação com menos energia do que a luz solar.

• Temos que aprender uma regra importante:

Se a Terra não emitisse de volta para o espaço toda a energia que vem do sol, mais e mais energia se acumularia na Terra e tornar-se-ia cada vez mais quente.  Mas não é este o caso.  Existe equilíbrio na energia.  Isto significa que: a Terra dá de volta o que recebeu. Na imagem seguinte nós mostramos a luz solar em amarelo e a radiação infravermelha emitida de volta da Terra em vermelho.

2. O que acontece com a radiação? Mostramos em dez pontos.
Autor: Elmar Uherek

O que acontece, quando a radiação passa através da atmosfera?

Vamos primeiro ver o que acontece à luz solar.

(1) O sol é a fonte de toda a radiação e energia que vêm para a Terra a partir do espaço.
(2) A parte da luz solar alcança a superfície da terra e todas as suas diferentes paisagens :  florestas, oceanos, desertos, savana, cidades, gelo e neve.
(3) A superfície da terra não recebe toda a luz solar, mas emite uma determinada parte dela directamente de volta (reflexão).  Em particular as superfícies muito brilhantes como o gelo e a neve são excelentes reflectores.
(4) A reflexão ocorre não somente na superfície da terra.  Alguma luz é emitida logo para trás do lado superior das nuvens.
(5) Também a recepção da luz (nós chamamos absorção) ocorre não somente na superfície da terra.  Também as moléculas e as partículas do gás no ar absorvem alguma luz solar.

A parcela da luz solar que alcança a Terra aquece acima a sua superfície.  A Terra emite esta parte do calor de volta como radiação infravermelha. Vamos agora ver o que acontece a esta radiação de calor.

(6)  A superfície da terra aquecida pelo sol é a fonte da radiação de calor (radiação infravermelha de grande comprimento de onda
(7) Um pouco de energia é necessária para evaporar a água.  Conhecemos das chaleiras, que necessitamos de energia para trazer a água da fase líquida (por exemplo oceanos) à fase do vapor (vapor de água no ar).
(8) Alguma radiação infravermelha vai directamente de volta para o espaço.  Mas não muita.
(9) As nuvens reflectem não somente a luz solar, como também a componente infravermelha é absorvida e re-emitida de volta para a Terra.  Um céu nublado mantém a Terra quente, como um cobertor.
(10) Finalmente há umas partículas e uns gases no ar que absorvem a radiação infravermelha.  Estes gases são chamados gases de estufa.  Mantêm a energia desta radiação de calor perto da terra.

Toda esta interacção da luz com a atmosfera e a superfície acontece no nosso sistema climático e nós temos que ter em conta todos os aspectos, a fim de compreender o clima.  Mas por que chamamos - efeito de estufa?

3. O efeito estufa - Comparando uma estufa com a Terra!
Fonte original: NOAA

O papel dos gases de estufa na atmosfera pode ser comparado ao vidro de uma estufa:  O vidro deixa a luz solar entrar, e a luz aquece o solo e as plantas na estufa.  Estes emitem para fora a radiação de calor, mas quando esta radiação de calor bate no vidro, não passa completamente como a luz solar, mas é absorvido e re-emitido pelo vidro.  (nota, esse vidro é sólido e é também uma barreira à convecção do ar quente, assim a comparação não é perfeita.)  Isto é de alguma maneira o que os gases de estufa na atmosfera :  Deixam a luz solar entrar, mas não deixam a radiação de calor que provém da Terra ir para fora.

About this page:

Author: Dr. Elmar Uherek - MPI for Chemistry, Mainz
scientific reviewer: Dr. Pascal Guyon - MPI for Chemistry, Mainz
educational reviewer: Roland Bergmann + students, Velbert comprehensive school
revised and last published: 2004-05-13