O documento discute a radiação solar e seu papel no clima da Terra. A radiação solar é um fenômeno eletromagnético que viaja à velocidade da luz e leva 8 minutos para chegar à Terra. A radiação solar é fundamental para todos os processos climáticos e biológicos na Terra, incluindo condições meteorológicas, circulações oceânicas e fenômenos biológicos. A radiação solar é absorvida pela superfície terrestre, oceanos e atmosfera, aque
2. A Radiação solar – quantidade de energia
irradiada pelo Sol – é …
um fenómeno de natureza eletromagnética.
que se propaga segundo um movimento
ondulatório.
a uma velocidade de 300 000 km/s.
levando 8 minutos a chegar à Terra.
constituída por
um conjunto de
radiações
traduzidas no
espectro
eletromagnético
ou espectro solar.
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3. A radiação solar é fundamental pois:
Está na origem de todos os componentes do
sistema climático (atmosfera, hidrosfera, litosfera e
biosfera).
A energia que emite é a causa de todos os
processos físicos e químicos que ocorrem na Terra:
Condições meteorológicas
Circulações oceânicas
Modelação da crosta terrestre
Fenómenos biológicos.
• Adaptado de J. Pinto Peixoto, A Radiação Solar e o Ambiente, 1981.
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4. O que sucede à Radiação Solar?
Superfície terrestre, oceanos e atmosfera
absorvem a radiação solar - aumento da
temperatura.
O ar quente que contém a água evaporada dos
oceanos sobe, provocando a circulação e
convecção atmosféricas.
Quando o ar atinge uma altitude elevada, onde
a temperatura é baixa, o vapor de água
condensa-se, formando nuvens, que
posteriormente provocam precipitação sobre a
superfície da Terra, completando o ciclo da água.
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5. “O ciclo da água (ou ciclo hidrológico) refere-se à troca contínua de água na
hidrosfera, entre a atmosfera, a água do solo, águas superficiais, subterrâneas e das
plantas”.
http://engenhariaondejahcivil.blogspot.pt/2011/03/o-ciclo-da-agua.html 5
6. A Radiação Solar varia:
No espaço de acordo com a/o:
Latitude (máxima no Equador; mínima ou nula nos
Polos).
Orientação geográfica (diminuta ou nula nas encostas
umbrias; elevada nas soalheiras)
Ângulo de
Incidência dos
raios solares
(o qual varia, por sua vez,
com a latitude e a
época do ano).
A radiação solar varia na razão
inversa da Latitude: é tanto menor
quanto maior é a Latitude.
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7. Mais Baixa a Norte do vale
do Rio Tejo
menor ângulo de incidência
maior obliquidade dos raios
solares
maior a espessura de massa
atmosférica atravessada
Mais Elevada a Sul do Rio
Tejo
maior o ângulo de incidência
menor obliquidade dos raios
solares
menor espessura de massa
atmosférica atravessada.
Em Portugal, a Radiação solar é …
7Fonte: Atlas do Ambiente
8. A Radiação Solar em Janeiro
Reflete a influência da
latitude:
- Diminui de Norte para Sul
- Mínima nas áreas mais
montanhosas a Norte
- Máxima no sotavento
algarvio
-(a Norte são frequentes as passagens
das perturbações que se formam ao
longo da Frente Polar)
- (a Sul sofre-se a influência do Norte
de África, do ar seco e quente do
deserto do Saara)
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9. A Radiação Solar em Julho
Reflete a influência da
longitude no Norte e
Centro:
- Menor no Litoral
- Mais elevada no Interior
Reflete a influência da
latitude no Sul
- - tanto mais elevada
quanto mais a Sul
(nítida influência da proximidade do
mar no Litoral norte e centro: mais
humidade e, logo, mais nebulosidade.
Evidente influência da Continentalidade
no Interior, de um modo geral, de Norte
para Sul)
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11. 11
Considerando o total
da radiação solar
incidente – 100% -
são retirados,
30% por reflexão:
o 6% pela atmosfera
o 20% pelas nuvens
o 4% pela superfície
terrestre
19% por absorção:
o 16% pela atmosfera
o 3% pelas nuvens
51% por absorção
pela superfície
terrestre
(30+19+51=100%)
100%
19%
51%
6%20%4%
30%
Que sucederia ao nosso planeta se se acumulasse
sucessivamente a parte da radiação solar recebida na superfície?
12. 12
64%
23%
6%
7%
Radiação
absorvida
pela
atmosfera
A energia absorvida pela
superfície terrestre vai
ser devolvida ao espaço
sob a forma de calor:
7% por condução e
convecção do ar
23% transportados
pelo vapor de água
nas nuvens e na
atmosfera
64% por irradiação
para o espaço a partir
das nuvens e da
atmosfera
6% por irradiação
direta daTerra
(7+23+64+6=100%)
13. Protege a superfície terrestre da “invasão” dos
meteoritos
Absorve, difunde e reflecte mais de metade da
radiação solar
Filtra o excesso de radiação solar ultravioleta pelo
ozono presente na Estratosfera
Aquece o ar na Troposfera, a partir da base:
quanto mais afastado da superfície terrestre mais
baixa é a temperatura do ar
Retém o calor libertado pela superfície terrestre
durante a noite por força do Efeito de Estufa
13
F
u
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õ
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A
t
m
o
s
f
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r
a
14. Funções da Atmosfera (continuação)
Devolve ao espaço a quantidade de energia que recebe –
diz-se que
Reflete de modo diferente conforme a natureza da superfície
em que a radiação solar incide
Albedo elevado Albedo baixo
Superfícies de cor clara, lisas Superfícies de cor escura, rugosas
A Terra está em Equilíbrio Térmico
Albedo
(relação entre a energia refletida e a energia total incidente.
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15. 15
Dos 100% da radiação solar que incide no topo da
atmosfera, parte é refletida
6% imediatamente pela atmosfera
20% pelas nuvens
4% pela própria superfície
Esta radiação que é refletida constitui o denominado
albedo da Terra que, atualmente atinge os 30%.
Os 70% da radiação solar restante, são absorvidos
51% pela Terra
19% pela atmosfera – ozono
Esta contínua entrada de radiação é compensada pela
irradiação terrestre libertada para o espaço (radiação
infravermelha com efeito calorífico).
Este balanço permite afirmar que
A Terra mantém-se em equilíbrio térmico
16. A Radiação direta, a que chega
diretamente à superfície da Terra,
depende da:
Constante solar
Transparência da atmosfera.
Esta, por sua vez, é influenciada pela/as:
Reflexão e absorção que
ocorrem na atmosfera – dois
fatores que reduzem a transparência da
atmosfera
Latitude – nas médias e altas
latitudes os raios solares são obrigados
a atravessar uma camada mais espessa
de atmosfera do que nas regiões
tropicais
Época do ano - no inverno a
inclinação dos raios solares é maior e o
ângulo de incidência menor do que no
verão
O Balanço radiativo,
relação entre a quantidade de
radiação incidente e a
radiação terrestre devolvida
ao espaço, depende do:
Ângulo de incidência
dos raios solares
Albedo – percentagem
de energia solar que é
refletida de volta para o
espaço. Diferentes
superfícies – água, neve,
areia, vegetação, etc. –
apresentam diferentes
valores de albedo. No
sistema Terra-Atmosfera, o
valor médio do albedo é 30%
para condições médias de
nebulosidade.
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(% refletida)
Lua
(depende da altura do
Sol)
Telhado escuro
8% – 18%
Telhado claro
35% – 50%
Neve fresca
80% – 95%
Erva
25% – 30%
Terras de cultivo
10% – 25%
Pedra
20% – 40%
Albedo da Terra (médio)
31%
18. Albedo - percentagem de radiação solar refletida por
qualquer superfície ou corpo (corpos escuros – alcatrão- refletem pouca
radiação; corpos claros - areia, neve - refletem grande quantidade de radiação solar)
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19. A radiação
solar é
máxima nas
Regiões
Tropicais
diminuindo
com a
latitude.
O albedo é
máximo nas
superfícies
geladas, nos
desertos e
nos cimos das
altas
montanhas. 19
20. O Efeito de estufa, um fenómeno natural …
Uma proteção natural do planeta.
Indispensável para manter a temperatura média da
Terra à volta dos 15ºC ( seria de -15º C, isto é, 33°C mais baixa
se o efeito de estufa não ocorresse).
Necessário para a existência da vida, portanto.
Os Gases de Efeito de Estufa (GEE) são responsáveis por reter o calor na
atmosfera de modo que a temperatura permaneça dentro de uma faixa de
valores apropriada à sobrevivência dos seres vivos e dos ecossistemas.
O gás de efeito estufa mais abundante é o vapor d’água (H2O). Contudo,
como a sua quantidade na atmosfera se mantém constante, não interfere
no efeito de estufa.
Dióxido de carbono (CO2), Metano (CH4), Óxido nitroso (N2O) e
Clorofluorcarbonos (CFCs) são gases intensificados pelas atividades
humanas que, pelo contrário, contribuem negativamente para o aumento
do efeito estufa e consequentemente para o aquecimento do planeta.
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1 – A energia
emitida pelo Sol
atinge a Terra.
Parte dela é
refletida pelas
camadas
superiores da
atmosfera
3 – Essa radiação
infravermelha é
refletida pelas
moléculas de algumas
substâncias, entre as
quais, o CO2 e o vapor
de água. Com isso a
temperatura do
planeta aumenta.
Tudo funciona como
se a atmosfera fosse
uma gigantesca
estufa.
Calor
3 – O planeta absorve o que resta da
energia, e por sua vez, emite calor na forma
de radiação infravermelha