Edivan Schein - Trabalho 1 - Introdução às Ciências Atmosféricas

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA MARIA 
CENTRO DE TECNOLOGIA 
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA SANITÁRIA E AMBIENTAL 
INTRODUÇÃO ÀS CIÊNCIAS ATMOSFÉRICAS 
 
 
 
 
 
 
 
 
EDIVAN JOELSON SCHEIN 
 
 
 
 
 
 
 
 
ESTIMANDO A TEMPERATURA DA SUPERFÍCIE DA TERRA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
SANTA MARIA - RS 
MAIO/2022 
Vimos que os gases de efeito estufa e as nuvens (G) absorvem a radiação emitida pela 
superfície terrestre e reirradiam esta energia de volta para a superfície. Este é um processo 
natural e muito importante, pois é ele que mantém a temperatura da Terra em valores ideais 
para a existência de vida no planeta. Porém, as concentrações desses gases têm aumentado 
substancialmente ao longo do tempo (desde a era industrial). 
Aprendemos como determinar a temperatura da superfície do nosso planeta (T) 
variando a quantidade de energia que é absorvida pelo G. Esta quantidade G pode variar de 0 
(zero) a 1 (um), na qual zero significa que nenhuma energia está sendo absorvida pelo G e um 
significa que toda energia emitida pela superfície terrestre está sendo absorvida por G. 
Abaixo é a equação simplificada para determinar a T. Considere o albedo médio global 
(α) igual 0,3 e os valores de G conforme a tabela abaixo. 
𝑇 ≅ 279 √
1 − α
1 − G
4
 
1. Estime a T (em K e em °C) para cada um dos valores de G na tabela abaixo. 
G T (K) T (ºC) 
0,0 255,2 -17,95 
0,1 262,01 -11,14 
0,2 269,84 -3,31 
0,3 279 5,85 
0,4 289,96 16,81 
0,5 303,48 30,33 
0,6 320,89 47,74 
0,7 344,82 71,67 
0,8 381,61 108,46 
0,9 453,81 180,66 
1,0 ∞ ∞ 
 
2. Faça o gráfico de T (em °C) em função de G. 
 
Figura 1: Gráfico da variação da temperatura em função dos gases do efeito estufa e das nuvens. Quando G se 
aproximar de 1, a temperatura (T) tenderá ao infinito 
 
3. Comente o que acontece com T quando a quantidade de energia absorvida pelos 
gases de efeito estufa aumenta. 
Conforme a energia absorvida pelos gases do efeito estufa vai aumentando, a 
temperatura também vai aumentando. Isso acontece porque estes gases absorvem a radiação 
emitida pela superfície terrestre, formando uma “barreira”, e reirradiando esta energia de volta 
para a Terra, não permitido que esta energia em forma de calor escape para o espaço. 
Trata-se de um processo natural essencial à manutenção da vida terrestre, garantindo a 
temperatura em valores ideais para a nossa existência. Em limites ideais, estes gases são 
benéficos, porém, o que se percebe atualmente é um agravamento da emissão destes gases, 
fazendo com que a temperatura também aumente. 
 
4. Determine quanto vale G nos dias de hoje, considerando o mesmo albedo (α = 0,3) 
e T = 16 ºC. 
𝑇 ≅ 279 √
1 − α
1 − G
4
 
289,15 ≅ 279 √
1 − 0,3
1 − G
4
 → 
289,15
279
 ≅ √
0,7
1 − G
4
 → 1,036384 ≅ √
0,7
1 − G
4
4
→ 1,153655 ≅
0,7
1 − G
 
-17,95 -11,14
-3,31
5,85
16,81
30,33
47,74
71,67
108,46
180,66
-50
0
50
100
150
200
250
300
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1
T
em
p
er
at
u
ra
 e
m
 º
C
Energia absorvida pelos gases do efeito estuda (G)
T (ºC) em função de G
1,153655 − 1,153655𝐺 ≅ 0,7 → 1,153655𝐺 ≅ 0,453655 → 𝑮 ≅ 𝟎, 𝟑𝟗 
 Portanto, nos dias de hoje, considerando 16 ºC como a temperatura média da superfície 
terrestre, o G está valendo aproximadamente 0,39.