Efeito estufa e balanço energético da Terra
FísicaFísica e meio ambienteIdades 15–16
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Se a Terra aquece ou esfria depende do balanço entre a energia solar que ela absorve e a radiação infravermelha que ela emite. Ajuste o nível de gases de efeito estufa, a refletividade da superfície (nuvens, gelo) e a constante solar para ver como muda a temperatura de equilíbrio — junto com o ciclo de realimentação do derretimento do gelo, que faz a Terra absorver ainda mais calor.
Aula: Física e ciências ambientais: balanço energético da Terra
O que mostra
A temperatura média da Terra se estabiliza quando a energia absorvida da luz solar é igual à energia emitida para o espaço como infravermelho. A simulação usa um modelo simples de atmosfera de uma camada: a Terra absorve (1 − a)·S/4 da constante solar S, em que a é o albedo, e a lei de Stefan-Boltzmann σT⁴ define quanto ela emite. Os gases de efeito estufa absorvem o infravermelho que sai e devolvem parte dele à superfície, por isso a superfície precisa ficar mais quente que a temperatura efetiva para manter o balanço. Uma realimentação opcional gelo-albedo reduz o albedo quando o planeta esquenta.
Como usar
Clique em Pré-industrial e depois em Nível atual para comparar a temperatura da superfície e as setas de fluxo de energia. Mova o controle de gases de efeito estufa mantendo o albedo fixo e, depois, altere apenas a refletividade da superfície. Desligue e ligue a realimentação do degelo com o mesmo nível de gases e compare as temperaturas finais para ver como um ciclo de realimentação amplifica uma pequena mudança. Você também pode variar a constante solar para modelar mudanças na emissão do Sol.
Parâmetros que você pode mudar
- Nível de gases de efeito estufa (× pré-industrial) 0,5–3 ×
- Refletividade da superfície (albedo) 0,1–0,6
- Constante solar 1200–1500 W/m²
- Ativar realimentação do degelo
Perguntas para explorar
- Por que os gases de efeito estufa deixam passar quase toda a luz solar, mas reduzem o infravermelho que escapa para o espaço?
- Com o mesmo nível de gases, quanto mais quente fica a superfície quando a realimentação do degelo é ligada?
- O que esfria mais a Terra neste modelo: aumentar o albedo de 0,3 para 0,4 ou voltar os gases ao nível pré-industrial?