188_METEOROLOGIA_E_CLIMATOLOGIA_VD2_Mar_2006
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METEOROLOGIA E CLIMATOLOGIA
Mário Adelmo Varejão-Silva
Versão digital 2 \u2013 Recife, 2006
orifício atuaria como se fosse um corpo negro (agindo como absorvente perfeito e, simultanea-
mente, como um perfeito emissor), em relação à energia eletromagnética do comprimento de
onda selecionado.
Numa situação mais geral, em que a intensidade da irradiância fosse exatamente igual
à da emitância para todos os comprimentos de onda e em qualquer direção, o campo radiativo
seria perfeitamente isotrópico. A essa situação chama-se equilíbrio radiativo, que implica o
equilíbrio termodinâmico. 
4.2 - Lei de Kirchhoff.
Em 1859, Gustav Kirchhoff sugeriu que, sob condição de equilíbrio radiativo, o quoci-
ente entre a emitância monocromática (Me\u3bb) de um corpo e seu correspondente coeficiente de
absorção (a\u3bb), dependia apenas do comprimento de onda (\u3bb) e da temperatura absoluta (T), ou
seja (Coulson, 1975):
Me\u3bb /a\u3bb = E(\u3bb, T) (V.4.1)
onde E(\u3bb, T) é uma função, cuja forma só veio a ser conhecida 40 anos mais tarde, normal-
mente chamada emissividade monocromática e que traduz a emitância por unidade de com-
primento de onda. Kirchhoff notou que a função E(\u3bb, T) não dependia do corpo, mas apenas da
temperatura e do comprimento de onda (Godske et al., 1957).
A expressão anterior parece, à primeira vista, indicar uma simples proporcionalidade.
Analisando-a com mais cuidado, porém, verifica-se que, se o coeficiente de absorção mono-
cromática for nulo (a\u3bb = 0), deve-se ter, forçosamente, Me\u3bb = 0. De fato, se Me\u3bb pudesse ser
diferente de zero quando a\u3bb fosse nulo, então a energia emitida por unidade de área, de tempo
e de comprimento de onda [E(\u3bb, T)] seria paradoxalmente infinita. A condição imposta (de que
a\u3bb e Me\u3bb tendam simultaneamente para 0) revela que, se um corpo não absorve energia radi-
ante em um dado comprimento de onda, ele também não emite nesse mesmo comprimento e
vice-versa. 
Tal comportamento somente só foi inteiramente compreendido após o desenvolvimento
da teoria quântica. No caso específico do corpo negro, tem-se, por definição, a\u3bb = 1, para
qualquer comprimento de onda. Verifica-se, então, que:
M e\u3bb = E(\u3bb, T). (V.4.2)
Então, a função E(\u3bb,T) é a emitância monocromática do corpo negro (expressa em cal
cm -2 min -1 µ -1 ou W m -2 µ -1) a qual, sob uma dada temperatura, é a máxima possível qualquer
que seja o comprimento de onda.
A aplicabilidade da Lei de Kirchhoff pressupõe satisfeita a condição de equilíbrio radiati-
vo. Uma das características desse equilíbrio é, como se viu, que haja isotropia do campo radia-
tivo. Na atmosfera, o campo radiativo, no tocante à radiação solar direta (vinda diretamente do
disco solar), não é isotrópico (sua intensidade varia com a direção), não sendo possível aplicar