198_METEOROLOGIA_E_CLIMATOLOGIA_VD2_Mar_2006

Prévia do material em texto

METEOROLOGIA E CLIMATOLOGIA
Mário Adelmo Varejão-Silva
Versão digital 2 – Recife, 2006
184
terminologia generalizou-se por permitir uma definição mais resumida, muito embora se saiba
que a atmosfera não tem qualquer limite superior no sentido físico.
A determinação do valor exato da constante solar tem sido objeto de muitas investiga-
ções, resultando aproximações cada vez mais realistas. No princípio os valores eram estima-
dos a partir de observações feitas à superfície terrestre, aplicando-se correções para compen-
sar a absorção atmosférica, especialmente na faixa espectral ultravioleta. Posteriormente foram
usados balões, aviões, foguetes e satélites. No presente momento o valor mais aceito é:
Jo = 1,98 ± 0,02 cal cm-2 min-1. (V.7.1)
O erro indicado deve ser debitado mais às imperfeições normais dos métodos de medi-
ção do que às eventuais variações do fluxo radiante, motivadas por alterações na atividade do
Sol. Medidas realizadas com o satélite NIMBUS 6 revelaram 1392 W m-2 ou 1,995 cal cm-2 min-
1 (Gruber, 1977), que praticamente coincide com o valor sugerido por F. S. Johnson, em 1954,
isto é: 2,00 ± 2% cal cm-2 min-1 (Coulson, 1975). Neste texto será adotado o valor dado em
V.7.1. 
Como se viu, a constante solar é definida em função da distância média Terra-Sol (Dm)
e traduz a irradiância normal acima da atmosfera quando essa distância é atingida. No caso da
Terra não se encontrar à distância média do Sol, mas a uma distância qualquer (D), a irradiân-
cia fora da atmosfera poderá ser facilmente calculada admitindo que a energia produzida pelo
Sol se distribui uniformemente no espaço. Utilizando o princípio de conservação de energia
verifica-se que a quantidade total de radiação que atinge a superfície interna da esfera de diâ-
metro Dm (Joπ Dm2) deve ser igual àquela que chega em outra esfera de diâmetro D, já que não
há meio absorvente entre elas. Assim, se Ee designar a irradiância na superfície dessa última,
Joπ Dm2 = Ee πD2. Portanto, sendo R = D/Dm,
Ee = Jo [Dm/D]
 2 = Jo / R2. (V.7.2)
TABELA V.6
FATOR DE CORREÇÃO (1/R2) PARA CÁLCULO DA
IRRADIÂNCIA NORMAL NA AUSÊNCIA DA ATMOSFERA
DATA 1/R2 DATA 1/R2 
1 jan. 1,0353 1 jul. 0,9684
1 fev. 1,0299 1 ago. 0,9705
1 mar. 1,0185 1 set. 0,9818
1 abr. 1,0028 1 out. 0,9987
1 mai. 0,9850 1 nov. 1,0151
1 jun. 0,9725 1 dez. 1,0285
Na equação V.7.2, R designa o módulo do raio vetor da Terra, tomado a partir do centro
do Sol, expresso em unidades da distância média Terra-Sol (I.6.2). O fator 1/R2 = [Dm/D]2 repre-
senta, portanto, a correção que deve ser aplicada à constante solar (Jo) para que se obtenha o
verdadeiro valor da irradiância (Ee) fora da atmosfera, na data particular que se deseja (na qual