Climatologia

tempo e clima (1)

CLIMATOLOGIA GEOGRÁFICA é a denominação usada nesta página Web para designar o estudo da Climatologia sob a ótica do geógrafo e do professor-geógrafo. Esse conceito revela a ligação da Climatologia com abordagem geográfica do espaço terrestre, pois ela se caracteriza como um campo do conhecimento no qual “as relações entre a sociedade e a natureza configuram-se como pressupostos básicos para a compreensão das diferentes paisagens do planeta e contribui para uma intervenção mais consciente na organização do espaço”.
A atmosfera tem sido, desde longa data, observada do ponto de vista científico, mas nunca deixou de ser admirada do ponto de vista da poesia. Cantada e descrita de forma poética como o “céu”, ela encerra “mistérios” que ainda não conhecemos por inteiro: apresenta relações e interações que são ao mesmo tempo complexas e frágeis em relação ao equilíbrio sustentável tão necessário à manutenção da vida no planeta.
Em época de mudanças globais, tais como as questionáveis mudanças climáticas, cabe ao professor-geógrafo ou ao geógrafo-cidadão conhecer minimamente a dinâmica da atmosfera, entendida como sendo um grande “reator químico”, e do clima da Terra, para mudar também sua forma tradicional e prejudicial de interação com a “primeira natureza”.
Assim, a proposta desta unidade é tratar dos fundamentos da Climatologia, estudando a atmosfera como local dos eventos climáticos.

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Os fenômenos atmosféricos, em especial aqueles diretamente vinculados às condições climáticas que afetam o homem e suas atividades, não só vêm apresentando uma dinâmica intrigante quanto despertando um interesse cada dia maior, seja por parte de pesquisadores, estudiosos e estudantes de diferentes áreas do conhecimento, seja pela população de modo geral. Sendo assim, como profissional da área da Geografia, nossa proposta se volta para a temática da Climatologia, privilegiando os seguintes objetivos:
– Caracterizar a radiação solar sobre os diferentes tipos de paisagens e usos da terra e solo.
– Verificar a atuação dos fatores socioambientais na dinâmica do clima da Terra.
– Reconhecer a contribuição dos fatores climáticos no comportamento do território brasileiro.
– Observar o comportamento do clima e sua inter-relação com o ciclo hidrológico.
– Analisar a participação das atividades humanas nas mudanças climáticas em escala local.

Descobrir alguns dos muitos aspectos da dinâmica ambiental, em especial daquela relativa à dinâmica da atmosfera, deve, em primeiro lugar, nos levar a repensar a nossa tradicional e espontânea relação com a “primeira natureza”. A atmosfera, ou “camada invólucro”, que deve ser percebida, a partir de então, como um subsistema – inteiro e complexo – de um “geossistema” maior chamado Terra.
Na condição de geógrafo-cidadão e professor, a função de professor ganha um peso maior visto que você trabalhará com alunos, crianças ou adolescentes, que em breve assumirão cargos e funções de grande responsabilidade na gestão dos territórios, seja em sua casa, em seu emprego, seu município, entre outros.
Assim, nesta unidade apresentamos informações e argumentos suficientes à ampliação dos conhecimentos e afirmação de nossa condição de cidadão consciente das fragilidades do subsistema atmosférico.

(UNIDADE 1)

A atmosfera terrestre

Conhecer a atmosfera do Planeta Terra é uma das aspirações que vêm sendo perseguidas pela humanidade desde os tempos mais remotos.
Nos primórdios da humanidade, o conhecimento sobre a atmosfera era muito incipiente, assim como era, de maneira geral, todo conhecimento humano da realidade, devido à fraca capacidade de abstração do homem naquela época. Assim, atribuía-se a alguns fenômenos a condição de deuses.
O conhecimento humano que conseguiu se desenvolver e apresentar explicações lógicas para aqueles fenômenos naturais formou, então, as bases iniciais para a origem do estudo científico da atmosfera. Entretanto, foram os gregos os primeiros a produzir e registrar de forma mais direta suas reflexões sobre o comportamento da atmosfera. Essas reflexões decorreram das observações feitas acerca da diferenciação dos lugares e em navegações pelo mar Mediterrâneo. Na seqüência, já na Idade Média, conheceu-se um longo período de estagnação na divulgação desses estudos, mas o progresso das ciências retoma seu curso e seu fluxo crescentes com as mudanças sociais e políticas ocorridas com o advento do Renascimento.
Então, a partir do Renascimento as preocupações com a atmosfera foram retomadas, em especial no sentido de desvendar seu funcionamento e dinâmica. Alguns resultados daquela época podem ser identificados na invenção do termômetro, por Galileu Galilei, em 1593, e na invenção do barômetro, por Torricelli, em 1643. Após esse período, os conhecimentos teóricos e tecnológicos tornam-se cada vez maiores e mais rápidos.
Na atualidade, neste início do século XXI, o aumento da velocidade do sistema de comunicação/informação planetário viu-se favorecido pela internet, inaugurando-se assim um período de intensa circulação de informações, o que facilitou sobremaneira a difusão de dados meteorológicos e climáticos. O fácil acesso a essas informações possibilitou um melhor conhecimento da dinâmica atmosférica planetária e regional, contribuindo para a elaboração de pesquisas, e popularizou a Climatologia.

 

1.1- A origem da atmosfera terrestre e suas características atuais

A teoria mais aceita para a existência da atmosfera terrestre é a de que ela resulta da combinação de gases expelidos durante o processo de resfriamento e consolidação da litosfera. Sobre a origem desses gases, pode-se afirmar que: o oxigênio, o nitrogênio e o dióxido de carbono são controlados pelas erupções vulcânicas e pelas intersecções entre estes gases e a Terra, os oceanos e os organismos vivos.

Normalmente são consideradas duas fontes para a atmosfera terrestre: os gases que ficaram do processo de acreção e os libertados pelo planeta. A origem mais simples é a dos gases deixados pela acreção da Terra a partir da nuvem primitiva. Contudo, se a nossa atmosfera tivesse essa origem, devia ser rica de hidrogênio, hélio, metano e compostos associados. Como não é assim, a atmosfera atual pode ser considerada como secundária. Os vulcões libertam tremendas quantidades de gases o que mostra que a Terra tem perdido gases do seu interior. A abundância de rochas vulcânicas no registro geológico sugere que grandes quantidades de gases vulcânicos entraram para a atmosfera no passado. A atmosfera e os oceanos podem ter-se formado por este processo. Outra evidência da atmosfera secundária é dada pelas grandes quantidades de argônio 40 que contém quando comparada com o Sol. Assumindo-se que, se a Terra e o Sol se formaram da mesma nuvem gasosa e, comparada com o Sol e com outras atmosferas, a terrestre é rica de argônio 40, o que sugere uma libertação a partir do interior do planeta (adaptado de Nelson Rego, 2004).
A atual atmosfera terrestre é o resultado de um longo processo de evolução (de eras geológicas) que iniciou há bilhões de anos, desde o começo da formação terrestre.
Acredita-se que a atmosfera primitiva era muito mais densa que a atual, havendo maior presença de dióxido de carbono (CO2) e de outros gases. Os organismos vivos (fotossintetizantes) encarregaram-se de reduzir o teor de gás carbônico. As condições atmosféricas atuais são propícias para a manutenção de vida na Terra, e mudanças em suas características podem ser fatais para todos os seres vivos.
Para Mendonça & Danni-Oliveira (2007), a camada em que ocorrem os fenômenos climáticos e o desenvolvimento da vida sobre a superfície terrestre é chamada de atmosfera geográfica, que coincide com a Troposfera, que será estudada na seqüência.

 

 1.2. Atmosfera da Terra: composição e estrutura

 A atmosfera é uma fina camada de gases, originalmente sem cheiro, sem cor, que envolve a Terra, mantida pela força da gravidade. Entre os gases que entram na sua composição se destacam, respectivamente, (1) o nitrogênio, (2) o oxigênio, (3) o argônio, (4) o dióxido de carbono, (5) o ozônio e (6) o vapor de água (quadro 2). Eles compõem uma mistura mecânica estável. Há ainda a presença de outros gases, mas em proporções muito pequenas (neônio, criptônio, hélio, metano, hidrogênio). (AYOADE, 1991).

O nitrogênio, o oxigênio e o argônio têm seus volumes constantes, espacial e temporalmente, porém o vapor de água, presente na atmosfera, pode variar praticamente de zero, em regiões áridas, até cerca de 3 – 4 % nos trópicos úmidos.
O ozônio (O3) concentra-se entre as altitudes de 15 e 35 km da atmosfera, tendo baixo conteúdo nas regiões do Equador, porém elevado conteúdo nas proximidades dos pólos. Esse gás se forma sob influência da radiação ultravioleta, isso quando as moléculas de oxigênio se rompem, (O2 → O + O) e os átomos separados combinam-se individualmente com outras moléculas de oxigênio (O + O2 → O3).
A ruptura das moléculas de oxigênio ocorre na camada situada entre 80 e 100 km, porém a densidade da atmosfera em tal camada é muito baixa, não estimulando a combinação entre os átomos. Note-se que a formação de ozônio acontece na camada entre 30 e 60 km, mas como estes são instáveis, podendo ser destruídos pela radiação incidente ou por choques com oxigênio monoatômico (O), possibilitam a recriação do oxigênio (O3 + O → O2 + O2). Assim, devido aos mecanismos de circulação, o ozônio é transportado para níveis mais adequados à sua conservação e concentração, nas altitudes de 15 a 35 km acima da superfície terrestre. (AYOADE, 1991)
O dióxido de carbono (CO2) é inserido na atmosfera principalmente pela ação bioquímica de organismos vivos, que vivem nos oceanos e nos continentes. Segundo Ayoade (1991), a fotossíntese ajuda a manter o equilíbrio da quantidade de dióxido de carbono, removendo-o cerca de 3% por ano. Uma grande preocupação em relação à quebra desse equilíbrio tem sido a crescente utilização de combustíveis fósseis pelo homem.

Composição da atmosfera – elementos e seus volumes –  abaixo de 25 km:

Gás Volume                                                      (%)
Nitrogênio (N2)                                                        78,08
Oxigênio (O2)                                                           20,94
Argônio (Ar)                                                             0,93
Dióxido de carbono (CO2)                                    0,03 (variável)
Neônio (Ne)                                                             0,0018
Hélio (He)                                                                0,0005
Ozônio (O3)                                                             0,00006
Hidrogênio (H)                                                       0,00005
Criptônio (Kr)                                                         Indícios
Xenônio (Xe)                                                           Indícios
Metano (Me)                                                            Indícios
                               Fonte: BARRY & CHORLEY, 1976, apud AYOADE, 1991

Além dos gases relacionados no quadro acima, há quantidades variáveis de aerossóis na atmosfera. Aerossóis são partículas de poeira em suspensão, fumaça, matéria orgânica, sal marinho, entre outros, cuja procedência tanto é natural como decorrente das atividades humanas.
O vapor de água, o ozônio, o dióxido de carbono e os aerossóis realizam papéis importantes na distribuição e nas trocas de energia, seja dentro da atmosfera seja entre a superfície terrestre e a atmosfera. Ocorrem variações espaciais e sazonais de conteúdo desses gases, afetando a temperatura da atmosfera, devido à ocorrência da reflectância e a difusão da radiação solar e radiação terrestre.

 

1.3. A estrutura da atmosfera

Existem formas diferentes de se realizar a divisão da atmosfera em camadas, dependendo dos autores a serem seguidos: assim, segundo Ayoade (1991), a atmosfera está estruturada em três camadas relativamente quentes, intercaladas por duas camadas relativamente frias (fig. 1).
Para melhor compreensão sobre a nomenclatura das camadas da atmosfera terrestre, saiba que o nome das camadas possui a terminação osfera, e os seus topos têm a terminação pausa.

camadas_atmosfera(FIGURA 1) Estrutura da atmosfera, de acordo com as mudanças de temperatura – Fonte: AYOADE, 1991

 

A camada mais baixa da atmosfera é denominada TROPOSFERA (conforme figura 1), contendo cerca de 75% da massa de gases de toda a atmosfera e, praticamente, a totalidade do vapor de água e dos aerossóis. Deste modo, essa é a camada onde ocorrem os fenômenos do tempo atmosférico, ou as turbulências. Ela pode ser descrita como a “camada da atmosfera que estabelece as condições do tempo, sendo de importância direta ao homem e outros seres vivos” (atmosfera geográfica).
Nela, a temperatura diminui a uma taxa média de 6,5º C/km. A essa taxa chamamos de gradiente ambiental. A sua parte superior é denominada Tropopausa, que se caracteriza pela condição de inversão térmica, o que limita as atividades do tempo atmosférico. A altura da Tropopausa varia de acordo com a temperatura, o lugar e a época, mas observa-se que sua altitude é mais elevada no Equador (aproximadamente 16 km), em decorrência do aquecimento e da turbulência convectiva vertical. Ela se apresenta mais baixa nos pólos (em torno de 8 km) em função das baixas temperaturas, principalmente.
A Troposfera pode ser dividida em três camadas, se considerado o mecanismo dominante das trocas de energia: a camada laminar (de superfície), a camada friccional (de atrito) e a atmosfera livre. (AYOADE, 1991)
A camada laminar situa-se na interface entre o solo/atmosfera, onde a transferência de energia ocorre por condução e as trocas verticais de calor e umidade são bastante lentas.
A camada friccional tem aproximadamente 1,0 km de espessura e a transferência vertical de calor ocorre principalmente em decorrência das turbulências ou por movimentos de redemoinho, a convecção térmica. Estes ocorrem devido à ação do atrito que é criado pelas irregularidades da superfície terrestre (rugosidade do relevo).
Na atmosfera livre (camada mais elevada) não ocorre a ação de atrito com o relevo. Aí, os ventos mais fortes e a transferência vertical de energia ocorrem principalmente devido à formação de nuvens. A água é evaporada da superfície da Terra e transportada em forma de vapor: quando este se condensa, na atmosfera livre, dá origem à formação de nuvens, o que provoca a liberação do calor latente de evaporação.
A ESTRATOSFERA é a segunda camada da atmosfera que se estende desde a Tropopausa até cerca de 50 km acima da superfície terrestre.
Nessa camada a temperatura geralmente aumenta com a altitude. A densidade do ar é muito menor e, especialmente, o ozônio produz um grande aumento de temperatura. Lembre-se de que o ozônio se mantém concentrado nas altitudes entre 15 e 35 km: é na Estratosfera que está grande parte do ozônio total atmosférico.
Ela contém pouco ou nenhum vapor de água, e há ocorrência marcante de mudanças sazonais, provavelmente ligadas às mudanças de temperatura e à circulação ocorrente na Troposfera. A camada superior da Estratosfera é constituída por uma zona isotérmica e denomina-se Estratopausa. A ATMOSFERA SUPERIOR ainda é relativamente inexplorada, se comparada à atmosfera inferior. Localiza-se a partir da Estratopausa, indo até onde a atmosfera terrestre se funde com o espaço exterior (interplanetário).
Foram reconhecidas várias camadas dentro da atmosfera superior, porém não há um consenso quanto à terminologia empregada e o número de camadas, mas, segundo Ayoade (1991), geralmente são reconhecidas as camadas denominadas de Mesosfera, Termosfera e Exosfera.
Na Mesosfera a temperatura diminui com a altitude, até alcançar níveis mínimos de toda a atmosfera, cerca de -90º C aos 80 km, situando-se na Mesopausa. A pressão atmosférica é muito baixa, alcançando 0,01 milibares (mb) em uma altitude de 90 km.

Já na Termosfera, a temperatura aumenta com a altitude devido à absorção da radiação ultravioleta pelo oxigênio atômico. A atmosfera é muito rarefeita, já que as densidades são muito baixas. Acima de 100 km, a atmosfera é fortemente afetada pelos raios X além da radiação ultravioleta, provocando a ionização ou carregamento elétrico, sendo uma região de alta densidade de elétrons, também chamada de Ionosfera.
A Exosfera estende-se de uma altitude entre 500 e mais de 750 km. Os átomos de oxigênio, hidrogênio e hélio formam uma atmosfera muito tênue e as leis dos gases deixam de ter validade. A atmosfera não tem limite superior exato, mas torna-se menos densa progressivamente até ela se confundir com o espaço exterior.

 

1.4- O Sol e a radiação solar: distribuição

1.4.1 – O SOL

Composição físico-químico da nossa estrela

Composição físico-químico da nossa estrela

“O Sol, nossa fonte de luz e de vida, é a estrela mais próxima de nós e a que melhor conhecemos. Basicamente, é uma enorme esfera de gás incandescente, em cujo núcleo acontece a geração de energia através de reações termo-nucleares. O estudo do Sol serve de base para o conhecimento das outras estrelas, que de tão distantes aparecem para nós como meros pontos de luz.
Apesar de parecer tão grande e brilhante (seu brilho aparente é 200 bilhões de vezes maior do que o de Sírius, a estrela mais brilhante do céu noturno), na verdade o Sol é uma estrela bastante comum.
Algumas das características listadas acima são obtidas mais ou menos diretamente. Por exemplo, a distância do Sol, chamada Unidade Astronômica, é medida por ondas de radar direcionadas a um planeta em uma posição favorável de sua órbita (por exemplo Vênus, quando Terra e Vênus estão do mesmo lado do Sol e alinhados com ele). O tamanho do Sol é obtido a partir de seu tamanho angular e da sua distância. A massa do Sol pode ser medida a partir do movimento orbital da Terra (ou de qualquer outro planeta) usando a terceira lei de Kepler. Sabendo então sua massa e seu raio temos a densidade média do Sol.”

 O Sol é uma esfera gasosa luminosa, cuja temperatura em sua superfície é de aproximadamente 6.000°C, e emite energia em ondas eletromagnéticas que se propagam em pouco menos de 300.000 km/segundo.

sol-caracteristicas00

 

 

1.4.2 – Movimentos astronômicos relacionados ao clima

A rotação e translação da Terra alteram as taxas de radiação solar recebidas em um curto período de tempo. Já os movimentos com periodicidade maior, como os ciclos de Milankovich, alteram essas taxas por um longo período de tempo.

MILUTIN MILANKOVICH desenvolveu a teoria de que mudanças na órbita do planeta ocasionavam mudanças na insolação que conduziram a alternância dos ciclos glaciais e interglaciais. A quantidade de radiação solar que chega ao hemisfério norte durante os verões é chave no processo de aumento e diminuição das calotas de gelo polar.
OS CICLOS DE MILANKOVITCH correspondem aos movimentos do planeta:
– Excentricidade da órbita (100.000 anos)
-Inclinação do eixo (41.000 anos)
-Precessão dos equinócios (23.000 anos)
Esses ciclos alteram taxas de radiação solar recebida que, por sua vez produzem variações de temperatura.

 

1.4.3 – A radiação solar e o balanço da radiação
A energia solar é propagada radialmente e leva cerca de 9 minutos e 20 segundos para percorrer a distância entre o Sol e a Terra, que é de aproximadamente 150 milhões de quilômetros.
Quase 90% da radiação solar têm curto comprimento de onda – 0,15 a 4,0 μm (micrômetros) (fig. 4) – as ondas curtas, que vão desde os raios gama, passando pelos raios X, ultravioleta, a faixa do espectro visível, até o infravermelho próximo.

radiação ultravioletaEspectro Eletromagnético – Fonte: EPUESP & SABESP (adaptado)

 

O Espectro Eletromagnético mostra a situação de cada comprimento de onda emitida pelo Sol em relação ao que é observado pela visão humana.
OBS: O funcionamento do forno de microondas doméstico se baseia na propagação de ondas cujo comprimento se situa em 1.000 μm = 1 mm.

As ondas de rádio, que transitam na Mesosfera, apresentam os maiores comprimentos de onda (1.000m = 1 km).
Os raios ultravioletas, desde algum tempo considerados prejudiciais à saúde humana, apresentam comprimentos menores que os raios visíveis – aqueles do arco-íris. A sua situação na atmosfera é mostrada na figura.

Cabe lembrar do perigo que representam os raios ultravioletas à vida humana, por isso a importância da conservação da camada de ozônio.

Efeito estufa

Efeito estufa

A quantidade de radiação solar incidente na atmosfera terrestre depende de três fatores: o período do ano, o período do dia e a latitude. Devido ao fato de a órbita da Terra formar uma elipse ao redor do Sol, aproximadamente no dia 3 de janeiro, a Terra situa-se mais próxima do Sol, com aproximadamente 147 milhões de quilômetros de distância. (STRAHLER, 1974)
Esse momento é chamado de periélio, que do grego significa próximo ao Sol. Nesse período a radiação solar é mais intensa em todo o planeta, durante o verão do hemisfério Sul e o inverno do hemisfério Norte.
O contrário ocorre por volta do dia 4 de julho, chamado de afélio, que significa longe do Sol, quando a distância aproximada entre nosso planeta e o Sol é de 152 milhões de quilômetros. Desse modo, a energia solar recebida na superfície terrestre é 7% maior no periélio do que no afélio.

perielio e afelio

 

Primeira Lei de Kepler ou LEI DAS ÓRBITAS (1609):

A órbita de cada planeta ao redor do Sol é uma elipse, situando-se o Sol em um de seus focos.
A altitude do Sol também afeta a quantidade de energia solar recebida. Essa altitude é determinada pela latitude do local, pelo período do dia e pela estação do ano. Em geral a altitude do Sol diminui com o aumento da latitude. Durante o dia, é mais elevada à tarde do que pela manhã e ao entardecer, e, do mesmo modo, é mais elevada no verão do que no inverno. (AYOADE, 1991)
A quantidade de radiação solar recebida na atmosfera também é afetada pela duração do dia, que, por sua vez, varia com a latitude e a estação do ano. Durante o verão no Brasil, a duração do dia aumenta do Equador em direção ao pólo Sul e diminui em direção ao pólo Norte. Na Antártida, o dia dura 24 horas, e na mesma época do ano, no Círculo Polar Ártico, a duração da noite é de 24 horas.
A atmosfera absorve, reflete, difunde e irradia a energia solar, podendo alterar o padrão de distribuição da insolação sobre a superfície terrestre. Aproximadamente 18% da insolação é absorvida pelo ozônio e pelo vapor de água. O ozônio absorve toda a radiação ultravioleta abaixo de 0,29 μm. O vapor de água absorve a radiação com comprimento de onda entre 0,9 μm e 2,1 μm. Já o CO2 absorve radiação com mais de 4 μm. A cobertura de nuvens pode impedir a penetração da insolação, variando de acordo com o tipo de nuvem, sua quantidade e espessura. Segundo Ayoade (1991), cerca de 25% da radiação solar é refletida de volta ao espaço pelas nuvens.

A análise de Fourier sobre o aquecimento global:
Além dos estudos sobre a transferência do calor em sólidos, Fourier analisou os efeitos em líquidos e no ar. Antecipando as discussões sobre aquecimento global em quase dois séculos, ele escreveu, em 1824, com impressão em 1827, um longo artigo para a Academia de Ciências da França intitulado “As temperaturas do globo terrestre e dos espaços planetários”.
Nesse artigo, Fourier procurou estabelecer o conjunto de fenômenos e as relações matemáticas entre eles, para explicar de forma geral o aquecimento terrestre. De acordo com o artigo, o calor do globo terrestre deriva de três fontes distintas. A Terra é aquecida pelos raios solares de forma não uniforme, o que provoca a diversidade de climas.
O planeta está submetido à temperatura comum dos espaços planetários, estando exposto à irradiação dos incontáveis astros que existem em todas as partes do Sistema Solar. Por fim, a Terra conservou em seu interior uma parte do calor primitivo, que ela contém desde a época de formação dos planetas. Em particular, os raios que o Sol envia incessantemente ao globo terrestre produzem dois efeitos muito distintos.
Um é periódico e envolve basicamente a envoltória exterior da Terra. Esse efeito consiste nas variações diurnas ou anuais do clima. O outro é constante e se observa em lugares profundos, por ex., bem abaixo da superfície. A presença da atmosfera e das águas faz com que a distribuição do calor seja mais uniforme.
De acordo com Fourier, os raios do Sol que chegam à Terra na forma de luz têm a propriedade de penetrar substâncias sólidas ou líquidas. Entretanto, ao atingir os corpos terrestres, esses raios se transformam em calor radiante obscuro, como ele chamava a radiação infravermelha, que ainda não era conhecida por este nome na época.
A distinção entre o calor luminoso e o calor obscuro explicaria a elevação da temperatura causada pelos corpos transparentes, visto que os raios de luz atravessariam facilmente a atmosfera, enquanto os raios obscuros teriam dificuldade de realizar o caminho contrário.
Esse efeito seria responsável pelo aquecimento da superfície terrestre. Fourier estava, mais uma vez, com a razão. (Fonte: http://www.jc.com.br).
A superfície da Terra também reflete a radiação solar; a proporção de radiação incidente e refletida pela superfície terrestre é chamada de albedo. Ocorre variação dos valores de albedo de acordo com o tipo de superfície. As superfícies secas ou de cores claras refletem mais a radiação que as superfícies úmidas.
O albedo da maioria das superfícies varia com o ângulo de incidência dos raios luminosos e com o comprimento da onda. Grande parte dos tipos de solo e vegetação tem albedo muito baixo no ultravioleta, aumentando no visível e no infravermelho. Os raios solares verticais tendem a produzir albedo menor do que os raios oblíquos ou inclinados. Portanto, o albedo de uma dada superfície é maior no nascer e pôr-do-sol do que ao meio-dia.
A insolação que atinge a atmosfera terrestre pode ser ascendente, em direção ao espaço, ou descendente, em direção à superfície da Terra. Segundo Ayoade, 1991, apenas cerca de 6% da radiação solar que atinge o topo da atmosfera é descendente. E quando essa radiação atinge a superfície da Terra, pode atingir superfícies terrestres (solo) e aquáticas, que por sua vez apresentam diferentes propriedades térmicas e reagem de maneiras diferentes à insolação. A água se aquece e se resfria mais lentamente que o solo, demorando mais que o solo a devolver esse calor à atmosfera – radiação terrestre. Essas propriedades térmicas resultam nas brisas terrestres e marítimas nas áreas costeiras, por exemplo.
Ao comparar o comportamento das superfícies terrestres e aquáticas, observa-se que o albedo da superfície terrestre geralmente é maior do que o da superfície aquática. Além disso, a superfície aquática é transparente, permitindo uma penetração mais profunda dos raios solares do que ocorre no solo. Um outro elemento é a forma como ocorre a transferência de calor na água, principalmente por convecção, resultando em uma transferência mais rápida de calor do que no processo de condução, ocorrente no solo.
Segundo Mendonça & Danni-Oliveira (2007), além da radiação solar, parte da radiação emitida pela superfície da Terra na forma de ondas longas é forçada a retornar à superfície terrestre pela ação dos gases, aerossóis e nuvens. Esse efeito de contra-radiação é conhecido como efeito estufa. Desse modo, as nuvens atuam na geração de contra-radiação, formando barreiras contra a perda de parte da radiação terrestre para o espaço, e, por outro lado, elas restringem a quantidade de radiação solar que alcança a superfície da Terra.
A intensidade com que a radiação solar alcança o solo é chamada de intensidade de insolação; esta está associada à altitude do Sol de cada ponto da Terra. Na figura 8 é possível observar que nas regiões tropicais, em ambos os hemisférios, concentram-se os valores mais acentuados de insolação, em oposição às regiões polares, onde os valores de insolação são mais baixos devido ao fato de a altitude do Sol nessas áreas ser reduzida. A região equatorial possui índices inferiores de insolação em relação às tropicais; isso se deve à maior quantidade de nuvens presente nessa área, restringindo a quantidade de radiação solar que atinge o solo.

Isotermicas

Radiação solar observada durante o mês de Julho.

 

Fonte principal dos conceitos acima: UEPG (Universidade Estadual de Ponta Grossa-PR)

Curso de Licenciatura em Geografia – Caderno de Climatologia I –  (Maria Lídia Cassol Pinto-2009)

O vídeo acima mostra as causas do Aquecimento Global (emissão de CO2) sobre a Groenlândia.

 

Para mais informações consulte o site: www.ambientebrasil.com.br