O documento discute conceitos-chave relacionados à energia solar e aos processos atmosféricos que afetam a radiação solar na Terra, incluindo absorção por gases do efeito estufa, difusão da radiação por partículas, e reflexão dependendo da superfície. Também explica como o equilíbrio térmico mantém as temperaturas estáveis, e como o aumento do CO2 e vapor d'água podem causar um maior efeito estufa e aumento das temperaturas.

1. Novembro 2009

2. Conceitos Chave
• Energia solar: energia proveniente da captação e da transformação da radiação solar.
• Constante solar: é a quantidade de radiação solar que chega ao limite superior da
atmosfera e mede-se em cal/gr/cm2 (também pode ser por dia ou por hora).
• Radiação solar: quantidade de energia de intensidade variável, emitida pelo Sol, que se
propaga por meio de ondas electromagnéticas, e da qual só uma pequena parte é
recebida na superfície da Terra.
• Radiação solar directa: é a radiação solar que incide directamente na superfície.
• Radiação solar global: é o total de energia que atinge a terra.
• Radiação terrestre: é a energia devolvida pela terra em grande comprimento de onda.
• Contra-radiação: é a radiação terrestre que retorna à superfície porque é reflectida
pelas nuvens ou pelos gases existentes na atmosfera.
• Efeito Estufa: é a retenção de calor devido ao facto da atmosfera ser transparente à
radiação solar e não à radiação terrestre.
• Equilíbrio Térmico: corresponde à devolução da mesma quantidade de energia que é
recebido. A terra deveria estar em equilíbrio térmico, mas devido à poluição e ao efeito
de contra-radiação as temperaturas estão a aumentar, causadas pelo crescente efeito
estufa.

3. Processos atmosféricos que explicam a perda da radiação solar
1. Absorção;
2. Difusão;
3. Reflexão.

4. Processos atmosféricos que explicam a perda da radiação solar
Absorção
Em média, a atmosfera absorve 19% do total de
energia emitida pelo sol.
Principais responsáveis:
Dióxido de Carbono;
Vapor de água;
Ozono – absorve as radiações ultravioletas;
Partículas sólidas que absorvem as radiações
infravermelhas.

5. Processos atmosféricos que explicam a perda da radiação solar
Difusão
Os gases, as poeiras e as gotículas de água que
se encontram na atmosfera terrestre difundem
em todas as direcções a radiação solar.
-Parte dessa energia difundida é enviada para o
espaço;
- Outra parte atinge a superfície terrestre
(radiação difusa)
-A radiação difusa e a radiação directa
constituem a radiação solar global, ou seja o
total de energia que atinge a superfície
terrestre.

6. Processos atmosféricos que explicam a perda da radiação solar
Reflexão
A superfície terrestre funciona como um espelho que
reflecte parte dos raios solares.
A reflexão varia consoante a cor, a estrutura dos materiais
(gelo, vegetação, rochas, mar, etc…)
Albedo – fracção de energia reflectida por um corpo em
relação à energia recebida.
Este é tanto maior quanto mais clara for a superfície
sobre a qual a radiação incide, razão pela qual é
particularmente elevado nas regiões cobertas de neve.

7. Equilíbrio Térmico
Ao ser absorvida pela Terra, a radiação solar converte-se em energia calorífica, aquecendo a
superfície terrestre. Esta, por sua vez, emite a mesma quantidade de energia que recebe (43%),
encontrando-se, por isso, em equilíbrio térmico.

8. Efeito de estufa
A radiação terrestre – radiação emitida pela Terra – processa-se
em grande comprimento de onda (radiação infravermelha ou
calorífica), ao contrário da radiação solar que é, essencialmente, de
curto comprimento de onda. Este facto é importante porque
alguns gases atmosféricos, como o vapor de água e o dióxido de
carbono, apesar de reflectirem a radiação solar, de curto
comprimento de onda, absorvem uma boa parte da radiação
terrestre, de grande comprimento de onda.
O vapor de água e o dióxido de carbono têm, por isso, um papel
muito importante no aquecimento das camadas mais baixas da
atmosfera, devolvendo (por contra-radiação) à Terra uma parte
da energia que esta emite e permitindo, deste modo, que esta
mantenha uma temperatura média de 15 ºC, sensivelmente
constante. Este fenómeno, efeito de estufa, explica o facto das
temperaturas nocturnas não baixarem tanto quanto seria de
esperar,
já que, durante a noite, a Terra não recebe energia do Sol. Por isso,
quando o céu está nublado, as temperaturas são, geralmente, mais
elevadas do que se o céu estiver limpo.