Balanço da Radiação

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BALANÇO DA RADIAÇÃO 
Erika Segóvia 
16/04/2013 
RADIAÇÃO SOLAR 
 A radiação apresenta-se como uma forma de 
transferência de calor em que a energia é 
transferida de um objeto para outro sem que o 
espaço entre ambos seja, necessariamente, 
aquecido. 
 
 No caso da atmosfera, a fonte de calor é o Sol. 
RADIAÇÃO SOLAR 
 A energia radiante esta constituída por ondas 
eletromagnéticas que se propagam a 
velocidade de 300.000 km/s. 
 As ondas eletromagnéticas se propagam em 
todas as direções e em linha reta a partir da 
superfície emissora. 
 Radiações incidentes em um corpo podem ser 
absorvidas, refletidas ou transmitidas. 
RADIAÇÃO SOLAR 
 Ondas curtas: 
- Entre 0,1 a 2,0 µm 
- Emitidas pelo Sol 
 Ondas Longas: 
– Entre 2,0 a 1000 µm 
– Emitidas pela Superfície Terrestre 
 
LUZ VISÍVEL 
 Apenas as radiações de comprimentos de onda 
compreendidos entre 0,36 e 0,74 μm podem ser 
detectadas pelo olho humano, constituindo a faixa 
visível do espectro eletromagnético ou luz visível. 
 
 Violeta 0,36 a 0,42 μm; 
 Indigo-azul 0,42 a 0,49 μm; 
 Verde 0,49 a 0,54 μm; 
 Amarelo 0,54 a 0,59 μm; 
 Laranja 0,59 a 0,65 μm; 
 Vermelho 0,65 a 0,74 μm. 
Fonte: Assunção, 2006 
ESPECTRO DA RADIAÇÃO SOLAR – 
DESTAQUE PARA O VISÍVEL 
Ultra-Violeta 
Onda curta 
Infra-Vermelho 
Onda Longa 
Faixa do 
espectro que 
enxergamos 
ESPECTRO ELETROMAGNÉTICO 
 ~43% do total emitido  luz visível 
 49% estão no infravermelho 
 7% no ultravioleta 
 menos de 1% é emitida como raios X, 
raios gama e ondas de radio 
ESPECTRO DA RADIAÇÃO SOLAR 
EQUILÍBRIO RADIOATIVO 
 O sistema Terra-atmosfera está 
constantemente absorvendo radiação solar e 
emitindo sua própria radiação para o espaço. 
Numa média de longo prazo, as taxas de 
absorção e emissão são aproximadamente 
iguais, de modo que o sistema está muito 
próximo do equilíbrio radiativo. 
CONCEITOS QUE ENVOLVEM A RADIAÇÃO SOLAR 
 Radiação solar (onda curta): 
 Radiação solar direta (Rd): Fração da radiação 
solar que atravessa a atmosfera e atinge a 
superfície; 
 Radiação solar Difusa (Rdif): Fração da radiação 
solar que atravessa a atmosfera sendo difundida 
pelos constituintes atmosféricos (altera a direção); 
 Radiação solar Global (Rglo): 
Rglo= Rd + Rdif 
CONCEITOS QUE ENVOLVEM A RADIAÇÃO SOLAR 
Radiação solar Refletida (Rref): é a fração 
da radiação solar global que é refletida 
pela superfície; 
 
Saldo radiação de onda curta (SRoc): 
SRoc = Rglo - Rref 
CONCEITOS QUE ENVOLVEM A RADIAÇÃO 
INFRAVERMELHA – IR - (ONDA LONGA, CALOR) 
 
 Radiação Terrestre (onda longa): 
Após a radiação solar (onda curta) ser 
absorvida pela superfície é transformada 
em calor. 
 Emissividade Terrestre (Eter): É 
quantidade de radiação infravermelha 
emitida pela superfície terrestre; 
 Emissividade atmosférica (Eatm): É quantidade de 
radiação infravermelha emitida pela atmosfera 
terrestre; 
• Por ex: a temperatura do topo da troposfera é de, 
aproximadamente, -50 oC, portanto emite radiação 
infravermelha proporcional a essa temperatura. 
 Saldo de radiação (IR) de onda longa (SRol): 
SRol = Eter - Eatm 
 
CONCEITOS QUE ENVOLVEM A RADIAÇÃO 
INFRAVERMELHA – IR - (ONDA LONGA, CALOR) 
 Saldo total de Radiação (SR): É a diferença 
entre o saldo total de onda curta (SRoc) e o 
saldo total de onda longa (SRol). É a 
quantidade de energia disponível aos 
processos físicos, químicos e biológicos que 
ocorrem na superfície terrestre (aquecimento 
do ar e do solo, evaporação, transpiração, 
fotossíntese, etc.) 
SR = SRoc – SRol 
SR = (Rglo – Rref) – (Eatm – Eter) 
 
SALDO TOTAL DE RADIAÇÃO (SR) 
Ondas Curtas Ondas Longas 
6 + 20 + 4 + 16 + 3 = 49 + 51 = 100 38 + 26 + 21 +15 = 100 
RADIAÇÃO SOLAR GLOBAL PARA UM DIA DE VERÃO E DE 
INVERNO 
Dia de céu limpo 
no verão 
Rglo = 29,2 MJ/m2 
Dia de céu limpo 
no inverno 
Rglo=17,6MJ/m2 
Redução de 40% 
REFLEXÃO DA RADIAÇÃO 
 Albedo: porcentagem de radiação que é 
refletida pela superfície quando comparada 
com a radiação que a atinge  Refletividade 
da Superfície 
 
 Em média o albedo da Terra é de 30% 
 
ALBEDO 
 O albedo varia no espaço e no tempo, 
dependendo da natureza da superfície e da altura 
do Sol. Dentro da atmosfera, os topos das nuvens 
são os mais importantes refletores. 
Albedo para algumas superfícies no intervalo visível ( % ) 
Solo descoberto 10-25 
Areia, deserto 25-40 
Grama 15-25 
Floresta 10-20 
Neve (limpa, seca) 75-95 
Neve (molhada e/ou suja) 25-75 
Superfície do mar (sol > 25° acima do horizonte) <10 
Superfície do mar (pequena altura do sol) 10-70 
Nuvens espessas 70-80 
Nuvens finas 25-50 
Observação: quando maior o albedo da superfície menos radiação 
solar absorve, portanto, aquece menos.