Meio Ambiente

Efeito Estufa: O que É? Causas E Consequências? Guia do Aluno!

Efeito estufa natural da Terra é essencial para sustentar a vida

Se atmosfera de um planeta contém gases radiativamente ativos (ou seja, gases de efeito estufa ) na atmosfera vai irradiar energia em todas as direções. Parte desta radiação é dirigida para a superfície, aquecendo-a. O componente para baixo desta radiação – isto é, a intensidade do efeito de estufa – vai depender da temperatura da atmosfera e da quantidade de gases de efeito estufa que a atmosfera contém.

Na Terra, a atmosfera é aquecida pela absorção de infravermelho radiação térmica da superfície subjacente, a absorção de menor comprimento de onda de energia radiante do sol, e convectivas fluxos de calor da superfície. Gases de efeito estufa na atmosfera irradiar energia, alguns dos quais é dirigido para a superfície e atmosfera inferior. O mecanismo que produz esta diferença entre a temperatura da superfície efetiva e a temperatura é eficaz devido à atmosfera e é conhecido como o efeito de estufa.

Efeito estufa natural da Terra é essencial para sustentar a vida. As atividades humanas, principalmente a queima de combustíveis fósseis e desmatamento de florestas, intensificaram o efeito estufa natural, causando o aquecimento global .

O mecanismo é o nome de uma falsa analogia com o efeito da radiação solar que passa através de vidro e aquecimento de uma estufa . A forma como uma estufa retém o calor é fundamentalmente diferente, como uma estufa funciona através da redução do fluxo de ar e retenção de ar quente no interior da estrutura.

Terra recebe energia do Sol sob a forma de radiação ultravioleta , visível e, near-infrared da radiação. Da quantidade total de energia solar disponíveis na parte superior da atmosfera, cerca de 26% é reflectida para o espaço com a atmosfera e nuvens e 19% é absorvida pela atmosfera e nuvens. A maior parte da energia remanescente é absorvida na superfície da Terra. Porque a superfície da Terra é mais frio do que a fotosfera do Sol, que irradia em comprimentos de onda que são muito mais longos do que os comprimentos de onda que foram absorvidos. A maior parte desta radiação térmica é absorvida pela atmosfera, aquecendo desse modo. Além da absorção da radiação solar e térmica, a atmosfera maiores ganhos de calor por fluxos de calor sensível e latente da superfície. A atmosfera irradia energia, tanto para cima e para baixo; a parte irradiada para baixo é absorvida pela superfície da Terra. Isto leva a uma temperatura mais elevada do que o equilíbrio se a atmosfera estavam ausentes.

Um condutor térmico ideal de corpo negro à mesma distância do Sol que a Terra teria uma temperatura de cerca de 5,3 ° C. No entanto, porque a Terra reflete cerca de 30% da luz solar que entra, este planeta idealizada temperatura eficaz (a temperatura de um corpo negro que emitem a mesma quantidade de radiação) seria de cerca de -18 ° C.A temperatura da superfície do planeta hipotético é 33 ° C abaixo da temperatura real da superfície da terra de cerca de 14 ° C.

Efeito Estufa e Aquecimento Global – Guia do Estudante! 

O mecanismo básico pode ser qualificada em um número de maneiras, nenhum dos quais afetam o processo fundamental. A atmosfera perto da superfície é, em grande medida opaca à radiação térmica (com excepções importantes para as faixas de “janela”), e mais a perda de calor a partir da superfície é pelo calor sensível e calor latente de transporte. As perdas de energia radiativa se tornar cada vez mais importante mais elevadas da atmosfera, principalmente por causa da concentração decrescente de vapor de água, um importante gás de efeito estufa. É mais realista pensar do efeito estufa que se aplica a uma “superfície” em meados troposfera , que é efetivamente acoplado à superfície por uma taxa de lapso . A imagem simples também assume um estado estável, mas no mundo real, há variações devido ao ciclo diurno , bem como as perturbações de ciclo e meteorológicas sazonais. Aquecimento solar só se aplica durante o dia. Durante a noite, a atmosfera arrefece ligeiramente, mas não significativamente, porque a sua emissividade é baixa. Mudanças de temperatura diurna diminuir com a altura na atmosfera.

Dentro da região, onde os efeitos radiativos são importantes, a descrição dada pelo modelo de efeito estufa idealizada torna-se realista. Superfície da Terra, aquecida a uma temperatura em torno de 255 K, irradia longo comprimento de onda,de infravermelhos de calor na gama de 4-100 um. A estes comprimentos de onda, gases de estufa que eram, em grande medida transparente à radiação solar incidente são mais absorventes. Cada camada de atmosfera com gases de efeito estufa absorve parte do calor que está sendo irradiada para cima a partir de camadas mais baixas. Isto resulta em mais calor abaixo. O aumento da concentração dos gases aumenta a quantidade de absorção e radiação, e aquece-se assim maiores as camadas e, finalmente, a superfície abaixo.

Gases de efeito estufa, incluindo a maioria dos gases diatômicas com dois átomos diferentes (tais como monóxido de carbono, CO) e todos os gases com três ou mais átomos de-são capazes de absorver e emitir radiação infravermelha.Apesar de mais de 99% da atmosfera seca é IR transparente (porque os principais constituintes-N 2 , O 2 , e não AR-são capazes de absorver diretamente ou emitem radiação infravermelha), as colisões intermoleculares causar a energia absorvida e emitida pela estufa gases para ser compartilhado com os outros, não-IR-ativos, gases.

Gases de efeito estufa

Por sua contribuição percentual para o efeito estufa na Terra os quatro principais gases são: [21] [22]

  • vapor de água , 36-70%
  • dióxido de carbono , 9-26%
  • metano , 4-9%
  • ozono , 3-7%

Não é fisicamente realista para atribuir uma percentagem específica para cada um dos gases, porque as bandas de absorção e de emissão de gases se sobrepõem (por conseguinte, os intervalos dados acima). O principal contribuinte não gás de efeito de estufa da Terra, nuvens , também absorvem e emitem radiação infravermelha e, assim, têm um efeito sobre as propriedades de irradiação do ambiente.

Papel na mudança climática

Fortalecimento do efeito estufa através de atividades humanas é conhecido como o avançado (ou antropogênica efeito de estufa). Este aumento no forçamento radiativo da atividade humana é atribuível principalmente ao aumento dos níveis de dióxido de carbono na atmosfera. De acordo com o Relatório de Avaliação mais recente do Painel Intergovernamental sobre Mudança do clima “, as concentrações atmosféricas de dióxido de carbono, metano e óxido nitroso são sem precedentes em pelo menos os últimos 800.000 anos. os seus efeitos, juntamente com os dos outros motoristas antrópicas, foram detectados em todo o sistema climático e são extremamente provável que tenha sido a causa dominante do aquecimento observado desde meados do século 20 “.

CO 2 é produzido pela queima de combustíveis fósseis e outras atividades, tais como cimento produção e desmatamento tropical . [26] Medidas de CO 2 do show Observatório Mauna Loa que as concentrações aumentaram de cerca de 313 partes por milhão (ppm) em 1960 a cerca de 389 ppm em 2010. Ele atingiu a marca de 400 ppm em 9 de maio de 2013. o valor observado atual de CO 2 excede o recorde máxima geológica (~ 300 ppm) a partir de dados de núcleos de gelo. o efeito da dióxido de carbono produzido de combustão sobre o clima global, um caso especial do efeito estufa descrita pela primeira vez em 1896 por Svante Arrhenius , também tem sido chamado de efeito Callendar .

Ao longo dos últimos 800.000 anos, de dados núcleo de gelo mostra que o dióxido de carbono tem variado desde valores tão baixos como 180 ppm para o nível pré-industrial de 270 ppm. paleoclimatologists considerar as variações na concentração de dióxido de carbono para ser um elemento fundamental influenciando variações climáticas ao longo deste intervalo de tempo.

O que é o efeito estufa?

Enquanto outros planetas no sistema solar da Terra são ou superfície escaldante quente ou muito frio, da Terra tem temperaturas relativamente suaves e estáveis. Terra goza essas temperaturas por causa da sua atmosfera, que é a camada fina de gases que capa e proteger o planeta.

No entanto, 97 por cento dos cientistas do clima concordam que os seres humanos mudaram a atmosfera da Terra de maneira dramática ao longo dos últimos dois séculos, resultando em aquecimento global. Para entender o aquecimento global, é necessário primeiro se familiarizar com o efeito estufa, embora.

Há um equilíbrio delicado que ocorrem todos os dias em toda a Terra, envolvendo a radiação do planeta recebe do espaço e da radiação que é reflectida de volta para o espaço.

Terra é constantemente bombardeada com enormes quantidades de radiação, principalmente a partir do sol. Esta radiação solar atinge a atmosfera da Terra  sob a forma de luz visível, além de ultravioleta (UV), infravermelho (IR) e outros tipos de radiação que são invisíveis ao olho humano.

Radiação UV tem um comprimento de onda mais curto e um nível de energia mais elevado do que a luz visível, enquanto que a radiação IV tem um comprimento de onda mais longo e um nível de energia mais fraco.Cerca de 30 por cento da radiação impressionante atmosfera da Terra é imediatamente refletida de volta ao espaço por nuvens, gelo, neve, areia e outras superfícies reflectoras, de acordo com a  NASA . Os 70 por cento restantes da radiação solar é absorvida pelos oceanos, a terra ea atmosfera. Pois aquece, o calor liberação oceanos, terra e atmosfera sob a forma de radiação térmica IR, que passa para fora da atmosfera e no espaço.

É este equilíbrio da radiação de entrada e saída que torna a Terra habitável, com uma temperatura média de cerca de 59 graus Fahrenheit (15 graus Celsius), de acordo com a NASA. Sem esse equilíbrio atmosférico, a Terra seria tão fria e sem vida, como sua lua, ou como extremamente quente como Vénus.  A lua , que quase não tem atmosfera, é cerca de menos 243 F (menos 153 C) em seu lado escuro. Venus, por outro lado, tem uma atmosfera muito densa que retém a radiação solar; a média  de temperatura em Vênus  é de cerca de 864 F (462 C).

A troca de radiação de entrada e saída que aquece a Terra é muitas vezes referido como o efeito de estufa porque uma estufa funciona quase da mesma maneira.

radiação UV que chega passa facilmente através das paredes de vidro de uma estufa e são absorvidos pelas plantas e superfícies duras no interior.radiação IR mais fraco, no entanto, tem dificuldade em passar através das paredes de vidro e é preso dentro, aquecendo assim o efeito de estufa.Este efeito permite que plantas tropicais prosperar dentro de uma estufa, mesmo durante um inverno frio.

Um fenômeno similar ocorre em um carro estacionado na rua em um dia frio e ensolarado. radiação solar aquece o interior do carro, mas a radiação térmica de saída é preso dentro de janelas fechadas do carro.

“As moléculas de gás que absorvem a radiação infravermelha térmica, e que são em quantidade suficiente significativa, pode forçar o sistema climático. Estes tipos de moléculas de gás são chamados gases de efeito estufa”, Michael Daley, um professor associado de ciência ambiental da Lasell Faculdade disse Ciência Viva. O dióxido de carbono (CO 2 ) e outros gases de efeito estufa agir como um cobertor, absorvendo a radiação IR e impedindo que ele escape para o espaço. O efeito líquido é o aquecimento gradual da atmosfera e da superfície da Terra, um processo conhecido como  aquecimento global .

Estes gases de efeito estufa incluem o vapor de água, CO 2 , o metano, o óxido nitroso (N 2 O) e outros gases, de acordo com a  Environmental Protection Agency  (EPA). Desde os primórdios da Revolução Industrial no início de 1800, a queima de combustíveis fósseis, como carvão, petróleo e gasolina têm aumentado consideravelmente a concentração de gases de efeito estufa na atmosfera, especialmente CO 2 ,  National Oceanic and Atmospheric Administration  (NOAA). “O desmatamento é a segunda maior fonte antropogênica de dióxido de carbono para a atmosfera que varia entre 6 por cento e 17 por cento”, disse Daley.

Atmosférica de CO 2  níveis aumentaram mais de 40 por cento desde o início da Revolução Industrial, a partir de cerca de 280 partes por milhão (ppm) em 1800 para 400 ppm hoje. A última vez que os níveis atmosféricos da Terra de CO 2  atingiu 400 ppm foi durante o Plioceno Epoch, entre 5 milhões e 3 milhões de anos atrás, de acordo com a Universidade da Califórnia, Scripps Institution of Oceanography de San Diego .

O efeito estufa, combinado com o aumento dos níveis de gases de efeito estufa e do aquecimento global resultante, deverá ter implicações profundas, de acordo com o consenso quase universal de cientistas.

Se o aquecimento global continuar sem controle, que irá causar mudanças significativas de temperatura, um aumento do nível do mar, aumentando a acidificação dos oceanos, eventos climáticos extremos e outros impactos naturais e sociais graves, de acordo com a NASA, a EPA e outros organismos científicos e governamentais.

Muitos cientistas concordam que os danos à atmosfera da Terra e do clima é passado o ponto de não retorno, ou que o dano está perto do ponto de não retorno. “Eu concordo que já passamos do ponto de evitar a mudança climática”, Josef Werne, um professor adjunto no departamento da geologia e ciências planetárias na Universidade de Pittsburgh disse Ciência Viva. Na opinião de Werne, há três opções a partir deste ponto em diante:

  1. Não fazer nada e viver com as consequências.
  2. Adaptar-se à mudança do clima (que inclui coisas como a subida do nível do mar e inundações relacionadas).
  3. Mitigar o impacto das alterações climáticas através da adopção agressivamente políticas que, na verdade, reduzir a concentração de CO 2 na atmosfera.

Keith Peterman, um professor de química em York College of Pennsylvania, e Gregory Foy, um professor de química em York College of Pennsylvania acredita que o dano não é a esse ponto ainda, e que os acordos e ação internacional pode salvar a atmosfera do planeta .

Reportagem adicional de Alina Bradford, Ciência Viva Contributor

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Vagner Liberato

Meu nome é Vagner Liberato, sou carioca e vivo no Rio de Janeiro.
Formei-me em Administração de Empresas e sou um apaixonado por conteúdo sustentável.
Desde 2015 faço o Jornal Sustentabilidade com maior prazer!

Para falar comigo, entre em contato pelo email:
contato@meioambienterio.com

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