Material para análise dos fluxos de base 21/01/2009 Materiais de Referência: Folios #1 e #2 Apresentação PPT de Matt Cohen ? ?

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1 Material para análise dos fluxos de base 21/01/2009 Materiais de Referência: Folios #1 e #2 Apresentação PPT de Matt Cohen ? ?

2 21/01/2009 Cálculo das transformidades do calor interno da Terra e da energia das marés “Valores base” biosféricos para cálculo das transformidades

3 21/01/2009 Emergia dos processos globais São considerados 3 inputs para a geobiosfera: Energia solar Calor interno da terra Energia das marés Modelo apresentada no livro Environmental Accouting (1996)

4 21/01/2009 ENERGIA SOLAR Constante solar: 2 cal/cm 2 /min = 2 Langley por minuto (Ly/min) 70% absorção (Von der Haar e Suomi, 1969) Seção com face para o Sol: 1,27E+14 m 2 (2 Ly/min)(10 kcal/m 2 /Ly)(1,278E+14 m 2 )(5,256E+05 min/ano)(4186 J/kcal)(0,7) = 3,93E+24 J/ano Transformidade Solar: 1 por definição

5 21/01/2009 CALOR INTERNO DA TERRA Aquecimento total da crosta: 13,21E+20 J/ano (Sclater et al., 1980) Geração de radioatividade: 1,98E+20 J/ano Fluxo de calor do manto: 4,74E+20 J/ano Emergia da Biosfera (seJ/ano) Energia do fluxo interno (J/ano) Transformidade do fluxo =

6 21/01/2009 ENERGIA DAS MARÉS Energia das marés recebida pela Terra: 2,7E+09 ergs/seg (Munk e Mcdonald, 1960) Energia das marés transformada em correntes oceânicas: 1,65E+19 ergs/seg (Miller, 1966)

7 21/01/2009 Emergia de processos globais apresentada no Folio #2 São considerados 3 inputs para a geobiosfera: Energia solar Calor interno da terra Energia das marés Surgem novos estoques e o homem no diagrama Folio #2

8 21/01/2009 Como calcular as transformidades dos fluxos de calor interno e das marés? Considerar: 1 equação para o aquecimento da crosta 1 equação para a energia geopotencial das águas oceânicas Usar duas equações simultâneas e considerar inputs que façam um output equivalente (Energia A * Tr A ) + (Energia B * Tr B ) = (Energia C * Tr C ) Princípio: A potencia emergética dos inputs é igual a potencia emergética do output, onde cada termo contém um fluxo multiplicado pela emergia/unidade

9 21/01/2009 Emergia do Calor na Crosta Aquecimento total da crosta: 13,21E+20 J/ano (Sclater et al., 1980) Geração de radioatividade: 1,98E+20 J/ano E+20 Joules/ano 1,98 Fluxo de calor do manto: 4,74E+20 J/ano 4,74 13,21E+20 – (1,98+4,74)E+20 = 6,49E+20 J/ano 6,49 0,52 39300 Fluxo de energia das marés: 0,52E+20 J/ano (Miller, 1966) Fluxo de energia solar: baseada na constante de 2 gcal/cm 2 /min, 70% de absorção e 1,27E+14 m 2 de seção com face para o Sol

10 Sol e as Marés movimentam atmosfera, oceanos, ciclos hidrológicos e sedimentários e contribuem com o aquecimento por enterrar substâncias oxidadas e reduzidas, por fricção e por compressão dos depósitos de sedimentos 21/01/2009 Emergia do Calor na Crosta

11 21/01/2009 Emergia do Calor na Crosta E+20 Joules/ano 1,98 4,74 6,49 0,52 39300 Emergia Solar + Emergia das = Aquecimento por Gerada Marés Processos Superficiais Equação 1: (39300E+20 J/ano)(1 sej/J) + (0,52E+20 J/ano)(Tr t ) = (6,49E+20 J/ano)(Tr h )

12 21/01/2009 Emergia do Geopotencial Oceânico A energia das marés contribui para a geobiosfera através força gravitacional da Lua e do Sol relativa à rotação do planeta, que influencia o ar, a Terra e especialmente os oceanos, causando fricção e dissipação de calor.

13 21/01/2009 Emergia do Geopotencial Oceânico E+20 Joules/ano 0,52 39300 Contribuição da Terra: calor do manto (4,74E+20 J/ano) + radiação (1,98E+20 J/ano) = 6,72E+20 J/ano 6,72 1,62 Energia do geopotencial oceânico: marés (0,52E+20 J/ano) + (1,62E+20 J/ano) = 2,14E+20 J/ano Falta a referência

14 21/01/2009 Emergia do Geopotencial Oceânico E+20 Joules/ano 39300 6,72 2,14 Emergia Solar + Emergia das + Emergia do Calor = Geopotencial Gerada Marés Interno Oceânico Equação 2: (39300E+20 J/ano)(1 sej/J) + (0,52E+20 J/ano)(Tr t ) + (6,72E+20 J/ano)(Tr h ) = (2,14E+20 J/ano)(Tr t ) (1,62 + 0,52)E+20 J/ano Entram diretamente no estoque de energia geopotencial Fluxo de calor do manto + Radiação

15 21/01/2009 Resolvendo as equações: Equação 2: (39300E+20 J/ano)(1 sej/J) + (0,52E+20 J/ano)(Tr T ) + (6,72E+20 J/ano)(Tr h ) = (2,14E+20 J/ano)(Tr t ) Equação 1: (39300E+20 J/ano)(1 sej/J) + (0,52E+20 J/ano)(Tr t ) = (6,49E+20 J/ano)(Tr h ) (Tr t ) = (6,17E+20 J/ano)(Tr h ) Chega-se à relação: (6,72E+20 J/ano)(Tr h ) = (2,14E+20 J/ano)(Tr t ) - (6,49E+20 J/ano)(Tr h ) Substituindo na equação 1, temos que: Transformidade do calor interno: Tr h = 11981 sej/J Transformidade da energia das marés: Tr t = 6,17 x 11981 = 73923 sej/J

16 Emergia dos Inputs para a Geobiosfera (2000) ____________________________________________________________ Nota Fluxo Transformidade Solar Potência emergética (Empower) sej/J 10 24 sej/ano ____________________________________________________________ 1 Energia Solar Absorvida13,93 2 Calor da Crosta1,20 E+04 8,06 3 Energia das Marés7,37 E+04 3,83 Empower Global Total-- 15,83 21/01/2009 Tabela de emergias de base: