Radiação Solar, Efeito estufa, chuva ácida

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Radiação Solar 
CLIMATOLOGIA 
Prof. Marcos Caldeira Ribeiro 
Instituto Federal do Sudeste de Minas Gerais – Campus Barbacena 
Introdução 
• A radiação solar é a maior fonte de energia 
para a Terra, sendo também o principal 
elemento meteorológico pois é ela que 
desencadeia todo o processo meteorológico 
afetando todos os outros elementos 
(temperatura, pressão, vento, chuva, 
umidade, etc). 
• Trata-se, portanto, de um elemento 
primordial no entendimento da variação dos 
demais. 
• A energia solar é a fonte primária de energia 
para todos processos terrestres, desde a 
fotossíntese, responsável pela produção 
vegetal e manutenção da vida na presente 
forma, até o desenvolvimento de furacões, 
tempestades, enfim, pela circulação geral da 
atmosfera e oceanos. 
• Além da sua importância em Meteorologia, a 
energia radiante do Sol é um elemento 
fundamental em estudos ecológicos e de 
disponibilidade energética, pois a maior 
parte da energia disponível na Terra tem 
origem na radiação solar. 
Terminologia da radiação 
Espectro da Radiação Solar 
Espectro relaciona a intensidade de radiação transmitida, absorvida ou refletida em função do 
comprimento de onda ou frequência da radiação solar. 
• O sol emite radiação em comprimentos de 
ondas acima de 0,15 μm. 
• Porém, mais de 99% da quantidade de 
energia é emitida no intervalo de 0,15 a 
4,0 μm, chamado de domínio ou região da 
radiação solar. 
• O valor 4,0 μm é utilizado ainda para 
dividir a radiação em duas faixas: 
– radiação de ondas curtas e 
– radiação de ondas longas. 
O Espalhamento da Radiação 
Solar na Atmosfera 
• A radiação solar interage com a atmosfera. 
• Parte toma a direção da terra e parte retorna 
para o espaço sideral determinando relevantes 
perdas. 
• A interação ocorre na forma de reflexão, 
refração (se diz que houve alteração, mudança) 
e absorção. 
• A radiação se difunde pela atmosfera. 
• Esse fenômeno é chamado de espalhamento da 
radiação. 
• Exemplos de Refração: 
– Refração é o fenômeno que ocorre com a radiação solar (luz) quando 
ela passar de um meio homogêneo e transparente para outro meio 
também homogêneo e transparente, porém diferente do primeiro. 
Nessa mudança de meio, podem ocorrer mudanças na velocidade de 
propagação e na direção de propagação. 
Exemplo da 
refração da 
imagem de um 
lápis ao ser 
submerso num 
copo cheio de 
água. 
Note que a piscina 
aparenta estar 
ficando rasa, mas 
na realidade não 
está. Esse efeito é 
provocado pela 
refração da luz na 
água. 
Quando a radiação 
solar (luz) passa de 
um meio para outro, 
ocorre a refração 
além da reflexão. 
Efeito Estufa 
• Da energia infravermelha total, emitida pela 
superfície terrestre, somente uma pequena fração, 
estimada em cerca de 9%, escapa para o espaço, 
em sua maior parte na faixa de 8 a 11,5μ de 
comprimento de onda (janela atmosférica), onde 
praticamente não ocorre absorção alguma pelos 
componentes da atmosfera. 
• O restante da radiação emitida pela superfície é 
absorvido pela atmosfera. 
• Assim, embora praticamente transparente à 
radiação visível, a atmosfera mostra-se quase 
completamente opaca no que tange à energia 
térmica. 
• Quanto maior a nebulosidade, a umidade do ar 
e a presença de poluentes, menores serão as 
perdas radiativas para níveis elevados da 
atmosfera e daí para o espaço. 
• Essa propriedade é conhecida como efeito de 
estufa e pode ser facilmente constatada. 
• É do conhecimento popular, por exemplo, que 
um dia de verão muito nublado é quase sempre 
"abafado" e que, a uma noite sem nuvens, 
segue-se uma madrugada muito mais fria do 
que ocorreria se o céu estivesse encoberto. 
• Na ausência de nuvens e com ar pouco 
úmido a superfície recebe um retorno 
muito pequeno da energia infravermelha 
que emite para a atmosfera (o que justifica 
o maior resfriamento observado em noites 
estreladas, em relação ao que se dá nas 
noites nubladas, na mesma época do 
ano). 
Consequências do Efeito Estufa 
• Aumento da temperatura na Terra 
• Provocado pela maior retenção na atmosfera 
de determinados gases 
– Gás carbônico 
– Metano 
– Clorofluorcarbonos 
– Óxido nitroso 
• Efeito estufa – efeito natural 
– A camada de gases que envolve a Terra tem uma 
função importante na manutenção da vida no 
planeta pela retenção de calor 
Compostos contendo Carbono - Efeitos 
Efeito estufa 
Balanço de energia no 
sistema Terra-atmosfera 
Contribuições para o aquecimento 
global 
05/08/2003 27/06/2003 
05/08/2003 
27/06/2003 
Contribuições para o aquecimento 
global 
Deposição ácida (Chuva ácida) 
• O termo chuva ácida 
 Robert Angus Smith – efeito que emissões 
industriais causavam nas chuvas na Inglaterra, no 
século XIX. 
• Provém da lavagem da atmosfera pelas chuvas, 
que arrastam os óxidos de enxofre e de nitrogênio 
e outros elementos ácidos presentes, alterando a 
acidez da água, pela formação de ácidos 
(sulfuroso, sulfúrico, nitroso e nítrico). 
• Deposição seca – Deposição ácida. 
Chuva ácida 
Chuva ácida 
• pH normal da chuva – 5,6 - gás carbônico (CO2) 
• Chuva ácida – pH < 5,6 
 inexistência de chuva ácida severa 
Brasil 
Origem hidráulica 
Países desenvolvidos 
utilização de termelétricas movidas 
a combustíveis fósseis (carvão e 
óleo mineral) 
energia elétrica 
Niterói – 1986 – pH 4,3 a 5,3 
Floresta da Tijuca RJ – média poderada 4,7 
Amazônia – regiões altamente urbanizadas (Rio de Janeiro e São Paulo) – condições naturais – 
emissão de substâncias ácidas nas queimadas 
Como as mudanças climáticas 
afetam o ser humano 
Adaptado de: WHO, 2003.