Balanço da Radiação

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Balanço da Radiação
Erika Segóvia
29/10/2013
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.