Aquecimento global e efeito estufa

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Daniel António Cossa 
Eunencio Afonso Chelengo 
 
 
Efeito de estufa e Aquecimento global 
 
 
2º Ano 
 
 
Lic. Em ensino de Física 
 
 
 
Fundamentos de Meteorologia 
 
 
 
Universidade Pedagógica 
Faculdade de Ciências Naturais e Matemática 
Departamento de física 
Maputo, 2015 
 
 
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 Daniel António Cossa 
Eunencio Afonso Chelengo 
 
 
 
Efeito de estufa e Aquecimento global 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Universidade Pedagógica 
Faculdade de Ciências Naturais e Matemática 
 Departamento de física 
Maputo, 2015 
 
 
Trabalho de investigação realizado 
na cadeira de fundamentos de 
Meteorologia para avaliação, sob 
orientação de: 
dr. Arsénio Mindú 
dr. Fernando Matias 
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Índice 
Introdução………………………………………………………………………………………....4 
Objectivos…………………………………………………………………………………………4 
Efeito Estufa.................................................................................................................................... 5 
Gases de efeito de estufa ................................................................................................................. 7 
Aquecimento global ...................................................................................................................... 11 
Causas do aquecimento global ...................................................................................................... 11 
Grandes emissores de gases de efeito estufa ................................................................................. 13 
Consequências do aquecimento global ......................................................................................... 14 
As possíveis soluções para minimizar os efeitos do aquecimento global ..................................... 18 
Conclusão ...................................................................................................................................... 21 
Bibliografia ................................................................................................................................... 22 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Introdução 
Todos os dias acompanhamos na televisão, nos jornais e revistas as catástrofes climáticas e as 
mudanças que estão ocorrendo, rapidamente, no clima mundial. Nunca se viu mudanças tão 
rápidas e com efeitos devastadores como tem ocorrido nos últimos anos. Portanto neste trabalho, 
fez-se uma análise profunda sobre o efeito estufa e o aquecimento global. 
O trabalho está estruturado em introdução; objectivos; a revisão bibliográfica onde estão 
abordados os seguintes conteúdos: o conceito de efeito estufa, os gases de efeito de estufa, 
aquecimento global, causas do aquecimento global, grandes emissores de gases de efeito estufa, 
consequências do aquecimento global, as possíveis soluções para minimizar os efeitos do 
aquecimento global; as conclusões e a bibliografia consultada na realização do trabalho. 
Objectivos 
 Conceituar o efeito de estufa e o aquecimento global; 
 Caracterizar os gases do efeito estufa; 
 Distinguir efeito estufa do aquecimento global; 
 Explicar as causas do aquecimento global; 
 Descrever as consequências do aquecimento global; 
 Apresentar as formas de minimizar o aquecimento global. 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Efeito Estufa 
Se o planeta terra estivesse desprovido da sua atmosfera (como um pedaço de rocha estéril a 
flutuar no espaço), a temperatura da sua superfície subiria durante o dia, mas desceria 
drasticamente à noite. A média da temperatura seria aproximadamente -18ºC, porem, com a 
presença da atmosfera, a temperatura média na terra é de aproximadamente 14,4ºC. É que na 
atmosfera ocorre um fenómeno que mantem o ser humano e os outros seres vivos num ambiente 
agradável. 
O matemático e físico francês Joseph Fourier, foi um dos primeiros investigadores a analisar o 
equilíbrio energético da terra, e com base em seus cálculos realizados na década 20, demonstrou 
o contraste de temperaturas que se verificariam entre um planeta desprovido da atmosfera e 
aquele em que vivemos. 
A energia que chega à terra sob forma de luz solar tem de ser equilibrada pela energia que é 
devolvida para o espaço, parcialmente sob forma diferente. Entretanto Fourier acreditava que 
alguma desta energia em trânsito seria continuamente interceptada pela atmosfera mantendo a 
superfície terrestre mais quente do que estaria se isso não acontecesse. Fourier baseou-se nas 
experiencias que demonstravam como uma caixa de vidro aprisiona o calor, para comprar a 
atmosfera a uma estufa. Encontra-se ai a génese do conceito de efeito de estufa. 
De acordo com MORAIS (2008:35) O efeito de estufa “é um processo que ocorre quando uma 
parte da radiação solar reflectida pela superfície terrestre é absorvida por determinados gases 
presentes na atmosfera. Como consequência disso, o calor fica retido, não sendo libertado para 
o espaço.” 
A atmosfera aquece por absorver radiação infravermelha proveniente da superfície terrestre 
aquecida pelo sol. Por esse motivo quanto mais gases de efeito de estufa houver, tanto menos 
radiação poderá escapar da terra em direcção ao espaço e mais aumentara a temperatura do 
planeta. O diagrama abaixo (figura 1) apresentado mostra o que acontece quando a luz solar 
chega a superfície da terra: 
 
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Fig. 1. Entrada e saída da radiação 
 Cerca de 30% da luz solar é reflectida de volta para o espaço pelas nuvens, poeiras e pela 
superfície terrestre (sobretudo nas zonas em que esta é mais reflexiva, como as cobertas de 
gelo). 
 Aproximadamente 19% da luz solar é absorvida pela atmosfera, principalmente por acção 
das nuvens e do vapor de água. 
 Quase 51% da luz solar é absorvida pela superfície terrestre (campos, florestas, cidades, 
oceanos, etc.). 
A radiação solar que chega a terra encontra-se na sua maior parte, no segmento visível do 
espectro. Entretanto, a terra (que tem uma temperatura muito baixa do que o sol) emite menos 
energia, a maior parte da qual em comprimentos de onda infravermelhos, que são invisíveis ao 
olho nu. 
Uma parte da radiação que sai da superfície da terra passa através da atmosfera directamente 
para o espaço. A maior parte dela é absorvida por nuvens e gases de efeito de estufa (incluindo 
vapor de água), que, por sua vez, emitem as radiações de volta para a superfície terrestre e para o 
espaço. Assim o balanço energético da terra é mantido em um harmonioso equilíbrio entre a 
radiação recebida proveniente do sol, e uma energia que é emitida pela superfície quente e a 
atmosfera mais fresca. 
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Os dois principais componentes da atmosfera, o nitrogénio (78%) e oxigénio (20%), não são 
capazes de absorver a radiação terrestre, em parte devido a sua estrutura linear diatómica. Outros 
gases porém são compostos por três ou mais átomos, e as suas ramificações captam a energia de 
modo eficaz que não importa serem pouco abundantes na atmosfera. São estes os gases de efeito 
de estufa que mantem habitável o planeta. 
A maior parte dos gases do efeito de estufa encontram-se bem distribuídas por toda a troposfera, 
elevando-se até aos 8 a 16km de altitude, com excepção do vapor de água pois encontra-se mais 
concentrado junto a superfície terrestre. A troposfera torna-se mais fria a medida que se soube e 
por conseguinte, os gases do efeito de estufa são mais frios do que a superfície terrestre. Por isso 
irradia menos energia para o espaço do que a própria superfície terrestre. É esse o fenómeno que 
permite que se preserve uma quantidade maiorde calor na atmosfera mantendo o planeta terra 
habitável. 
Quanto mais gases de efeito de estufa se acrescentar à atmosfera, tanto mais o planeta terra 
aquecera. A medida que o dióxido de carbono e outros gases de efeito de estufa acumulam-se 
dificultam a sua própria capacidade irradiar a radiação para o espaço, provocando um 
sobreaquecimento da atmosfera. Quando o efeito de excesso de gases se faz sentir, produz-se 
uma série de reajustamentos atmosféricos. Trata-se retroacções positivas que intensificam o 
aquecimento. A evaporação de mais água dos oceanos e lagos pode quase duplicar o impacto do 
aumento do dióxido de carbono. A fusão do gelo marítimo reduz a quantidade de luz solar 
reflectida para o espaço. 
Gases de efeito de estufa 
As principais substâncias indutoras do efeito estufa são: dióxido de carbono (CO2), metano 
(CH4), ozono (O3), vapor de água, clorofluorcarbonetos (CFCs) e óxido nítrico (N2O). 
Gráfico. 1. Principais gases de efeito de estufa 
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Dióxido de carbono (CO2) 
O dióxido de carbono não só é um elemento natural, mas também é um poluente produzido 
quando os combustíveis fosseis são queimados, quando os seres humanos e animais respiram ou 
quando as plantas entram em decomposição. 
 As plantas e os oceanos absorvem enormes quantidades de dióxido de carbono, o que impede 
que os níveis de dióxido de carbono aumentem ainda mais rapidamente. Como os mecanismos 
de compensação neste processo não são muito significativos quando comparados com a reserva 
atmosférica do dióxido de carbono, uma molécula de dióxido de carbono pode permanecer na 
atmosfera durante mais de um século. 
A maior concentração do dióxido de carbono é o principal inimigo da superfície terrestre, e esta 
concentração é de aproximadamente 380 moléculas por milhão. Este número tem subido entre 1 
e 3 ppm (cerca de 0,75% a 1%) por ano. 
Fig. 2. Ciclo carbónico 
Metano (CH4) 
O metano é libertado por arrozais, turfeiras e gado bovino, mas também por veículos, casas e 
fabricas. É um dos mais importantes gases do efeito de estufa: embora, em média uma molécula 
de metano permaneça na atmosfera menos de uma década, consegue absorver durante esse 
período entre 20 a 25 vezes mais energia infravermelha que uma molécula de dióxido de carbono 
em um século. 
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Portanto, acredita-se que o impacto total do metano no actual efeito de estufa seja 3 vezes 
superior ao do dióxido de carbono, se bem que o metano represente menos de 2 ppm da 
atmosfera. 
Gráfico. 2. Fontes de emissão do metano 
Ozono (O3) 
A formação do ozono na atmosfera é resultado de uma série de processos que envolvem a 
absorção de radiação solar. Moléculas de oxigénio (O2) são dissociadas em átomos de oxigénio 
após absorverem radiação solar de ondas curtas (ultravioleta). O ozono é formado quando um 
átomo de oxigénio colide com uma molécula de oxigénio em presença de uma 3ª molécula (M) 
que permite a reacção mas não é consumida no processo { }. 
A presença do ozono pode atingir níveis prejudiciais para a saúde quando se acumula ar 
estagnado junto à superfície terrestre. 
O ozono só permanece algumas semanas na troposfera, por isso dificulta a avaliação da sua 
concentração global, embora os dados disponíveis, muito limitados, indiquem uma média de 
cerca de 34 partes por milhar de milhão. 
A uma altitude mais elevada existe uma camada natural de ozono que além de aquece a 
estratosfera, forma um escudo que protege a terra das radiações ultravioletas. 
 
 
 
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Vapor de água 
O vapor de água é um dos mais variáveis gases na atmosfera. Nos trópicos húmidos e quentes 
constitui não mais que 4% do volume da baixa atmosfera, enquanto sobre os desertos e regiões 
polares pode constituir uma pequena fracção de 1%. 
O vapor de água também tem grande capacidade de absorção, tanto da energia radiante emitida 
pela terra (em ondas longas), como também de alguma energia solar. Portanto, junto com o 
dióxido de carbono, o vapor de água atua como uma manta para reter calor na baixa atmosfera. 
A medida que as temperaturas do planeta sobem, os oceanos e lagos libertam mais vapor de 
água, obedecendo a primeira lei da termodinâmica e este vapor de água adicional, por sua vez 
intensifica ainda mais o ciclo de aquecimento. 
Clorofluorcarbonetos (CFCs) 
Os clorofluorcarbonetos (CFCs) são responsáveis pela destruição da camada de ozono da 
estratosfera e são poderosos agentes do efeito de estufa por possuírem uma longevidade. Os 
CFCs são mais pesados do que o ar, mas misturam-se com facilidade na atmosfera. Uma vez 
chegados a estratosfera, permanecem ai o tempo suficiente para causar danos. Os CFCs são 
também gases de efeito de estufa, possivelmente responsáveis por cerca de 10% do aquecimento 
provocado pelo ser humano. 
O buraco de ozono forma-se através do processo de eliminação dos CFCs pela luz solar 
permanente. Nessas reacções liberta-se o cloro que depois vai se fixar na nuvem polar 
estratosférica que desintegra o ozono em oxigénio. Uma molécula de cloro pode destruir diversas 
moléculas de ozono num dado período. 
Óxido nítrico 
O Óxido nítrico é um poluente de origem industrial. Embora sua concentração seja de apenas 
300 partes por milhar de milhão, tem um efeito de 300vezes superior ao do dióxido de carbono 
ao longo da sua vida centenária. As principais fontes de emissão do ácido nítrico são: queima de 
combustíveis, produção e uso de fertilizantes, queima de resíduos agrícolas, processos industriais 
(produção de ácido nítrico e produção de ácido adípico) e manipulação da agricultura e de 
animais. 
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Gráfico. 3. Fontes de emissão do ácido nítrico 
Aquecimento global 
O aquecimento global é um fenómeno climático que estabelece o aumento da temperatura média 
da superfície terrestre. 
Segundo PHILIPI & PELICIONI (2005:148), aquecimento global “é aumento da temperatura de 
terra provocada pela maior retenção, na atmosfera, da radiação infravermelha por ela 
reflectida, em decorrência do acumulo de concentração de determinados gases do efeito estufa.” 
Os gases do efeito de estufa são transparentes à luz, mas opacos para comprimentos de onda 
irradiados pela terra. Portanto, esses gases transmitem a luz do sol para a terra, mas atrasam a 
perda da energia, em forma de calor, para o espaço. Enquanto retida, essa energia na forma de 
calor é absorvida e emitida continuamente, aquecendo a baixa atmosfera. Conforme as 
concentrações desses gases de estufa aumentam, mais energia em forma de calor permanece na 
atmosfera, aumentando a temperatura, consequentemente ocorre o aquecimento global. 
Causas do aquecimento global 
As principais causas do Aquecimento Global estão relacionadas, com as práticas humanas 
realizadas de maneira não sustentável, ou seja, sem garantir a existência dos recursos e do meio 
ambiente para as gerações futuras. Assim, essas causas resumem-se em: queimadas, o 
desmatamento, emissão de gases pelas indústrias e usinas termoeléctricas, poluição da água. 
 
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O desmatamento 
O desmatamento das áreas naturais contribui para o aquecimento global no sentido de promover 
um desequilíbrio climático decorrente da remoção da vegetação que tem como função o controle 
das temperaturas e dos regimes de chuva. As florestas são grandes fornecedoras de humidade 
para a atmosfera, provendo um maior controle das temperaturas e uma certa frequência de 
chuvas, por isso, a remoção das florestas contribui para o aumento das médias térmicas e para a 
redução dos índices de pluviosidade. 
Fig. 3. Desmatamento 
Emissão dos gases indústrias e usinas termoeléctricas 
A emissão dos gases de estufa também são responsáveis pelo aquecimentoglobal e os principais 
elementos são: o dióxido de carbono (CO2), gerado em maior parte pela queima de combustíveis 
fósseis; o gás metano (CH4), gerado na pecuária, na queima de combustíveis e da biomassa e 
também em aterros sanitários; o óxido nitroso (N2O), produzido pelas fábricas; além de gases 
com flúor, tais como os fluorhidrocarbonos e os perfluorocarbonos. 
 
Fig. 4. Emissão dos gases indústrias e usinas termoeléctricas 
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Poluição das águas 
A poluição das águas também é um factor relacionado com o aquecimento global. No caso dos 
oceanos, existem seres vivos responsáveis pela absorção de gás carbónico e emissão de oxigénio: 
os fitoplânctons e as algas marinhas. Portanto, a destruição de seus habitats interfere 
directamente na dinâmica atmosférica global. 
Fig. 5. Poluição das águas 
Grandes emissores de gases de efeito estufa 
Historicamente, os países industrializados foram responsáveis pela maior parte das emissões 
globais de gases de efeito estufa, sendo os Estados Unidos o país líder de emissão destes gases. 
Entretanto, na actualidade, vários países em desenvolvimento, entre eles China, Índia e Brasil, 
também se encontram entre os grandes emissores. 
Mesmo assim, os países em desenvolvimento continuam tendo emissões muito mais baixas do 
que os países industrializados. Em relação à fonte da emissão, também pode se observar um 
padrão global. Enquanto a maior parte das emissões decorrentes da queima de combustíveis 
fósseis provém dos países industrializados, as emissões decorrentes das mudanças no uso da terra 
têm como seus maiores responsáveis os países em desenvolvimento. 
No que respeita o efeito de estufa, as emissões de um país afectam todos os outros. Os agentes 
poluidores mais comuns dispersam-se em poucos dias e tendem a afectar também as zonas 
vizinhas. Devido a sua longevidade, o dióxido de carbono é distribuído de forma equilibrada por 
todo planeta, através de processos naturais. 
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Alguns países com menores emissões de gases de efeito de estufa são especialmente vulneráveis 
perante a catástrofe climática provocada por um número reduzido de países desenvolvidos. 
 
Gráfico. 4. Ranking de emissões de gases de efeito de estufa 
Consequências do aquecimento global 
Além do aumento da temperatura no planeta, existem e prevê-se alguns dos impactos como 
consequência do aquecimento global: 
Aumento na frequência da ocorrência de eventos climáticos extremos 
Deverá ocorrer um aumento na frequência e intensidade de eventos climáticos extremos, tais 
como enchentes, tempestades, furacões e secas. Ainda, o El Niño, um evento climático que 
ocorre regularmente a cada 5 a 7 anos, poderá se tornar mais intenso e frequente, provocando 
secas severas e chuvas torrenciais em algumas regiões. 
Elevação do nível do mar 
O nível do mar deverá subir, o que implicaria o desaparecimento de muitas ilhas (em alguns 
casos países inteiros), com danos fortes em várias áreas costeiras, além de causar enchentes e 
erosão. 
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Fig. 6. Os níveis do mar podem subir devastando áreas costeiras em todo o mundo. 
Perda de cobertura de gelo 
O Árctico já perdeu cerca de 7% de sua superfície de gelo desde 1900, sendo que na primavera 
esta redução chega a 15% de sua área. Nos próximos anos, poderá haver uma diminuição ainda 
maior na cobertura de gelo da terra tanto no Árctico, quanto na Antártica. Algumas projecções 
indicam ainda o desaparecimento quase total do gelo marinho árctico no final do verão, em 
meados do século XXI, embora os processos de derretimento deste gelo sejam lentos. 
 
Fig. 7. Derretimento do gelo no árctico e antárctico 
 
 
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Alterações na disponibilidade de recursos hídricos 
Ocorrerão mudanças no regime das chuvas, onde áreas áridas poderão se tornar ainda mais secas. 
Na Amazónia, as chuvas poderão diminuir em 20% até o final deste século. Poderá ocorrer 
também o avanço de água salgada nas áreas de foz de rios, além de escassez de água potável em 
regiões críticas, que já enfrentam esse problema hídrico. As áreas, como os Andes e o Himalaia, 
que dependem do derretimento de neve armazenada no inverno, podem sofrer impactos 
significativos na disponibilidade de água. 
Mudanças nos ecossistemas 
As alterações climáticas previstas certamente afectarão os ecossistemas e poderão colocar em 
risco a sobrevivência de várias espécies do nosso planeta. Como consequência do aquecimento 
global, a biodiversidade de vários ecossistemas deverá diminuir e haverá mudanças na 
distribuição e no regime de reprodução de diversas espécies. A antecipação ou retardamento do 
início do período de migração de pássaros e insectos e dos ciclos reprodutivos de sapos, a 
floração precoce de algumas plantas, a redução na produção de flores e frutos de algumas 
espécies da Amazónia, e a extinção de espécies nativas, são alguns exemplos dos impactos da 
mudança climática global sobre a biodiversidade do planeta. 
Fig. 8. Mais de 1 milhão de espécies 
no mundo podem estar extintas por volta do ano 2050. 
Desertificação 
A desertificação é principalmente causada pelas actividades humanas e alterações climáticas. 
Estima-se que cerca de 135 milhões de pessoas estão sob o risco de perder suas terras por 
desertificação. 
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Segundo a Convenção das Nações Unidas para o Combate à Desertificação, a África poderá 
perder cerca de 2/3 de suas terras produtivas até 2025, enquanto a Ásia e a América do Sul 
poderão perder 1/3 e 1/5, respectivamente. Áreas inteiras podem se tornar inabitáveis, como 
consequência dos crescentes efeitos do aquecimento global. 
Fig. 9. No deserto, os invernos se 
tornarão mais quentes e secos nos próximos anos 
Interferências na agricultura 
Nas regiões subtropicais e tropicais, mudanças nas condições climáticas e no regime de chuvas 
poderão modificar significativamente a tendência agrícola de uma região. À medida que a 
temperatura muda, algumas culturas terão que migrar para regiões com clima mais temperado, 
ou com maior nível de humidade no solo e taxa de precipitação. 
Estudos mostram que para aumentos da temperatura média entre 1 a 3º C, prevê-se que a 
produtividade das culturas aumentará levemente nas latitudes médias a altas, e diminuirá em 
outras regiões. Nas regiões tropicais, há previsão de que a produtividade das culturas diminua até 
mesmo com aumentos leves da temperatura (1 a 2ºC). Com o aumento da vulnerabilidade da 
produção de alimentos às mudanças climáticas, cresce também o risco da fome atingir um 
número muito maior de pessoas no mundo. Isto ocorreria principalmente nos países pobres, os 
quais são os mais vulneráveis aos efeitos do aquecimento global e os menos preparados para 
enfrentar seus impactos. 
 
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Impactos na saúde e bem-estar da humanidade 
Deverá haver aumento na frequência de doenças relacionadas ao calor (por exemplo: cancro de 
pele, etc.) e daquelas que são transmitidas por mosquitos, tais como malária e dengue. Ainda há a 
possibilidade de ocorrer o deslocamento da população humana em função das alterações no 
clima. Acredita-se que a população mais empobrecida e vulnerável dos países em 
desenvolvimento seria a mais afectada, uma vez que teriam recursos limitados para se adaptar às 
mudanças climáticas. 
As possíveis soluções para minimizar os efeitos do aquecimento global 
Decisões de grande escala só podem ser tomadas pelo Estado ou empresas, mas existem 
pequenas atitudes individuais que também fazem diferença. Do mesmo modo que pequenos 
factores criam grandes problemas climáticos, indivíduos que lutam contra esses factores podem 
evitar os efeitos negativos do aquecimento global. Energia eléctrica e combustíveis são pontos-chave, assim como hábitos de consumo e informação. 
 
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Fig. 10. Algumas formas de minimizar o aquecimento global 
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Conclusão 
Após a realização do trabalho concluímos que: 
O efeito estufa é um fenómeno térmico natural que adequa as temperaturas na terra de tal forma 
que seja habitável. Enquanto que o aquecimento global é a intensificação do efeito estufa, devido 
a maior concentração dos gases de efeito estufa. 
Os gases do efeito estufa são substâncias transparentes a radiação solar e opacas a radiação 
infravermelha emitida pela terra. Alguns são naturais, porem a sua maior concentração na 
atmosfera resulta da acção humana. 
O aquecimento global pode se causado por queimadas, o desmatamento, emissão de gases pelas 
indústrias e usinas termoeléctricas, poluição da água, entre outras. 
O aquecimento global pode causar inundações, secas, desaparecimento de algumas espécies, 
elevação das temperaturas na superfície da terra, etc. 
Pode-se minimizar o aquecimento global reciclando, reduzindo; reutilizando e não poluir. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
22 
 
Bibliografia 
1. CHRISTOPHERSON, W. Robert, Geossitemas: “uma introdução à geografia física”, 7ª 
edição, bookman, 2012. 
2. GUIDE Rough, Alterações climáticas: “Sinais. Ciência. Soluções” Royal society, 2007. 
3. MORAIS, Carlos Alberto. Química Ambiental. S/d. Moçambique, 2008. 
4. PHILIPI Jr. Arlindo & PELICIONI, Maria Cecília Focesi. Educação Ambiental e 
Sustentabilidade; Manole; S⁄d., São Paulo; 2005.