Balanço de radiação

Prévia do material em texto

BALANÇO DE RADIAÇÃO 
 
“Balanço” é a diferença entre a entrada e a saída de elementos de um sistema. Os 
principais componentes para o balanço de radiação no sistema terrestre são: superfície, 
atmosfera e nuvens. 
 
Quando a radiação solar entra no sistema terrestre, uma parte é absorvida pela 
superfície e outra parte é refletida de volta para o espaço. A radiação solar é um dos 
principais fatores que assegura a vida na Terra. 
 
A radiação solar que chega a Terra é a fonte de energia necessária para praticamente 
toda a vida e os movimentos atmosféricos de nosso planeta. Quando a radiação solar 
atinge a Terra, ela é refletida, espalhada e absorvida. 
 
Em um solo coberto de vegetação as folhas absorvem uma grande quantidade de 
radiação, impedindo a incidência direta na superfície. A vegetação absorve parte da 
energia que é consumida também na evaporação da água, 
Embora a radiação solar incida em linha reta, os gases e aerossóis podem causar o seu 
espalhamento em diversos níveis da atmosfera, chamado de insolação difusa. 
As características do espalhamento dependem, em grande parte, do tamanho das 
moléculas de gás ou aerossóis presentes na atmosfera. 
 
Dentro da atmosfera, os topos das nuvens são os mais importantes refletores. A 
capacidade de reflexão dos topos de nuvens depende de sua espessura, variando de 
40% para nuvens finas a 80% para nuvens espessas. Já o albedo terrestre, que é a razão 
entre a radiação média refletida pela superfície do planeta e a proveniente do Sol, é de 
30%. 
 
Quando uma molécula absorve energia na forma de radiação esta energia é transformada 
em movimento molecular interno causando o aumento da sua temperatura. Por isso, os 
gases que absorvem melhor a radiação têm papel importante no aquecimento da 
atmosfera. 
O vapor d’água tem um alto índice de absorção da radiação solar. Juntamente com o 
oxigênio e o ozônio, o vapor d’água representa a maior parte dos 19% da radiação solar 
que são absorvidos na atmosfera. 
 
O vapor d’água e o dióxido de carbono são os responsáveis pela maior parte da absorção 
da radiação solar na faixa do infravermelho, que ocorre na troposfera onde suas 
concentrações são maiores. O vapor d’água absorve aproximadamente 5 vezes mais 
radiação terrestre que todos os outros gases combinados. 
 
Aproximadamente 51% da energia solar que chega ao topo da atmosfera consegue atingir 
a superfície da Terra. Depois, a maior parte desta energia é irradiada de volta para a 
atmosfera na faixa do infravermelho. 
 
As nuvens também são bons absorvedores de radiação infravermelha (ondas curtas) e 
tem papel importante em manter a superfície da Terra aquecida, especialmente à noite. 
Uma grossa camada de nuvens pode absorver a maior parte da radiação terrestre e 
irradiá-la de volta. Isto explica porque em noites secas e claras a superfície se resfria bem 
mais que em noites úmidas ou com nuvens. Mesmo uma cobertura fina de nuvens, 
através da qual a Lua é visível, pode elevar a temperatura noturna em torno de 5 °C. 
De modo geral podemos dizer que o céu é azul porque a dispersão ocorre com muito 
mais intensidade para as ondas luminosas de freqüências altas, como o azul e o violeta. 
Desta forma, quase toda a luz de cor azul é espalhada ao redor do céu em todas as 
direções. 
A predominância da cor azul em relação a violeta se explica porque a energia da radiação 
solar contida no azul é muito maior que a contida no violeta. Além disso, o olho humano é 
mais sensível à luz azul que à luz violeta. 
 
A medida em que vamos subindo na atmosfera vão diminuindo os agentes causadores do 
espalhamento. Nestes casos, o céu longe do disco solar vai gradualmente escurecendo 
até tornar-se totalmente escuro. Por sua vez o Sol aparece cada vez mais branco e 
brilhante. 
 
Quando o Sol nasce ou se põe ele aparentemente está próximo do horizonte. Nestes 
casos a radiação solar percorre um caminho mais longo através das moléculas de ar e, 
portanto, mais luz na cor azul é espalhada, espalhando-se também as cores com menor 
comprimento de onda restando a radiação do vermelho. 
Este fenômeno se acentua em dias nos quais pequenas partículas de poeira ou fumaça 
estão presentes. 
 
As nuvens são brancas pois a radiação incidente é espalhada igualmente em todos os 
comprimentos por partículas de um determinado tamanho. E a mistura de todos os 
comprimentos de onda do espectro visível resulta na cor branca. 
 
A radiação global pode ser medida com instrumentos que registram a energia que atinge 
o solo: actinógrafos ou solarímetros. Na falta destes instrumentos, a radiação global pode 
ser estimada a partir das horas de insolação.