A Atmosfera e a Radiação Solar

O Sistema Solar

O Sol Radiação Solar – é a quantidade de energia, sob a forma de luz e calor, que se propaga por meio de ondas electromagnéticas e da qual só uma pequena parte é recebida na superfície terrestre. Constante Solar – quantidade de energia solar recebida no limite superior da atmosfera, em cada minuto, por cada centímetro quadrado de uma superfície perpendicular aos raios solares.

O Espectro Solar: conjunto de radiações solares A Natureza da Radiação Solar A enorme quantidade de energia produzida pelo Sol é enviada para o espaço sob forma de radiação electromagnética, a qual se propaga através de movimentos ondulatórios. Esta radiação viaja à velocidade de 300 000 Km/s (velocidade da luz), em vários comprimentos de onda, que no seu conjunto formam o chamado espectro solar. Radiações Invisíveis O Espectro Solar: conjunto de radiações solares

Mistura complexa de vários gases que envolve a Terra A Atmosfera Mistura complexa de vários gases que envolve a Terra

Composição Química da Atmosfera

Estrutura Vertical da Atmosfera

A atmosfera é formada por várias camadas Troposfera é achatada nos pólos (contracção provocada pelas baixas temperaturas); é aquecida pela base pela radiação terrestre (com o aumento da altitude aumenta a distância à fonte de calor, vão diminuindo os gases absorvedores de calor, haverá uma menor absorção de energia, diminuindo a temperatura – gradiente térmico vertical). Estratosfera é aqui que se encontra a camada do ozono; é aquecida pelo topo (temperatura aumenta em altitude) é nesta camada que se encontram as correntes de jacto ou jet-stream (oeste/este). Mesosfera é aquecida pela base (pela estratosfera). a temperatura diminui com a altitude; Termosfera a temperatura aumenta com a altitude; grande absorção das radiações.

Variação da Espessura da Troposfera

Funções da Atmosfera A atmosfera, uma vez que se encontra entre o Sol e a Terra, tem várias funções: protege (é uma barreira à entrada de corpos estranhos); filtra e absorve (camada do ozono); controla a temperatura (efeito de estufa); é fonte de vida (composta por gases que permitem a vida - oxigénio).

PROCESSOS ATMOSFÉRICOS Do total de radiação solar incidente no limite superior da atmosfera (constante solar), apenas cerca de 51% alcança a superfície terrestre, dos quais 25% sob a forma de radiação solar directa e 26% na forma de radiação solar difusa, constituindo o somatório das duas fracções a radiação solar global. A atmosfera modifica profundamente a propagação da radiação solar através dos processos de absorção, difusão e reflexão. Absorção a radiação solar é absorvida pelo ozono (principal retentor da radiação – radiação ultravioleta) e pelo vapor de água, dióxido de carbono e partículas sólidas e líquidas (absorventes de radiação infravermelha) ; Difusão a radiação solar é redistribuída em várias direcções, através da acção dos gases e das partículas sólidas e líquidas, que dispersa a Radiação Solar para o espaço exterior. Uma parte acaba por atingir, indirectamente, a superfície terrestre – radiação difusa. Reflexão a radiação solar é reenviada para o espaço (pelas nuvens, gelo, superfície terrestre); a fracção da radiação reflectida por uma superfície em relação à radiação incidente denomina-se Albedo.

O Albedo é variável com a cor e com a rugosidade das superfícies: Albedo = Total de energia reflectida x 100 Total de energia incidente O Albedo varia consideravelmente, dependendo do valor da nebulosidade, da obliquidade dos raios solares e da natureza das superfícies. O Albedo é variável com a cor e com a rugosidade das superfícies: As superfícies claras e lisas têm um albedo elevado. As superfícies rugosas e escuras têm uma grande absorção de radiação solar e menor arrefecimento nocturno. Exemplos: Neve - 40 a 95% Areia - 20 a 45% Água (sol rasante) – 50 a 80% Água (sol ao meio-dia) – 3 a 5% Floresta – 5 a 20% Nuvem espessa – 70 a 80% Nuvem fina – 25 a 30%

A transferência de energia da Terra para a Atmosfera ocorre devido a diversos processos: Radiação Terrestre emissão de energia calorífera pela superfície do globo (incluindo as superfícies líquidas) para a atmosfera; parte desta radiação é absorvida pela atmosfera (pelo vapor de água, dióxido de carbono, partículas sólidas) e reenviada por reflexão para a superfície terrestre. Reflexão – a energia que não é absorvida é imediatamente reenviada para a atmosfera. Condução - transferência de calor, por contacto directo, entre dois corpos com temperaturas diferentes (ex. superfície terrestre mais quente que o ar, este aquece e vice-versa). Convecção - transporte da energia calorífera pelos gases quando ascendem. Sistema Evaporação-Condensação - a mudança de estado da água na atmosfera tem como consequência alterações na temperatura do ar. quando a água passa do líquido para o gasoso (evaporação – provoca sempre um arrefecimento) há um consumo de energia que se incorpora no vapor de água (calor latente); quando a água passa do gasoso ao líquido (condensação) liberta a energia acumulada (calor sensível) e o ar aquece.

Equilíbrio Térmico A radiação solar, absorvida pela Terra, converte-se em energia calorífera, aquecendo-a. Mas, pelo facto de a energia recebida ser equivalente à energia libertada, a Terra encontra-se num equilíbrio térmico. Assim a temperatura média da Terra é de cerca de 15ºC.

O Efeito de estufa O processo que cria o efeito estufa é natural e é benéfico para o planeta A Terra liberta calor (Radiação Terrestre) uma parte desse calor é absorvido e outra parte é reenviado pelos gases de estufa existentes na atmosfera (dióxido de carbono, metano, vapor de água, óxido de azoto, etc..) para as camadas mais baixas da atmosfera onde se acumula e faz aumentar a temperatura. Assim esses gases impedem que o calor se escape, na totalidade, para o espaço e garantem que as temperaturas sejam amenas à superfície do globo. Efeito de estufa provocado pela poluição O efeito de estufa tem aumentado devido à emissão de gases, como o dióxido de carbono (CO2), o metano (CH4) e o óxido nitroso (N2O),… que absorvem e reemitem para a baixa atmosfera a radiação infravermelha, contribuindo para um aumento progressivo da temperatura do planeta - aquecimento global.