In: As era de Gaia, James Lovelock

Transcrição

1 EFEITO ESTUFA

2 In: As era de Gaia, James Lovelock

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4 ALBEDO Exemplos de albedos de algumas superfícies: - neve fresca 0,80 a 0,95 - neve velha 0,42 a 0,70 - solos arenosos secos 0,25 a 0,45 - solos argilosos secos 0,20 a 0,35 - solos turfosos 0,05 a 0,15 - florestas 0,15 a 0,20 - florestas coníferas 0,10 a 0,15

5 A Terra recebe radiação: Ultravioleta (< 0,380 µm) removida na estratosfera Luz visível (0,380-0,750 µm) Infravermelho (0, µm) Da luz incidente total 50% alcança a superfície e é absorvida 20% são absorvidos por gases O 3 estratosférico e O 2 (U.V.), e pelo CO 2 e H 2 0 (I.V.) 30% são refletidos de volta ao espaço pelas Nuvens, gelo, neve e areia (sem ocorrer absorção) -vapor d água responsável por 80% do efeito estufa natural.

6 In: Atmospheric Chemistry, D. Jacob

7 H 2 O O 3 CO 2 ATMOSFERA 8 JANELA 12 COMPRIMENTO DE ONDA (µm)

8 In: Atmospheric Pollution, D. jacob.

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10 Parte do aumento de temperatura no último século aumento de 0,24% do fluxo de energia do Sol (U.V.) Emissão de energia da Terra (4 50 µm) região do infravermelho térmico. Efeito estufa responsável pela temperatura média de 15 o e não -15 o

11 Concentração Aquecimento Variação desde o Gás (ppm) estufa (W.m -2 ) vapor de água (H 2 O) ~ ~100 ano 1750 até ~2000 (W.m -2 ) dióxido de Carbono (CO 2 ) 345 ~ Metano (CH 4 ) óxido nitroso (N 2 O) Ozônio (O 3 ) na Troposfera x CFC x CFC x Todos Halocarbonos Tabela 01: Concentrações atuais e aquecimento estufa devido a esses gases traço Fonte: IPCC, 2001

12 In: Introdução à Química Ambiental

13 Vibrações moleculares Quando o momento dipolo da molécula muda com a ocorrência da vibração Não absorve I.V. Absorção de I.V. Absorção de I.V. Não absorve I.V. In: Atmospheric Chemistry, Daniel Jacob.

14 Efeito estufa Movimento oscilatório relativo dos dois átomos ligados entre si estiramento de ligação. Ex: C-F Infravermelho térmico (4 à 50 µm) Para absorver a luz infravermelha, a molécula deve apresentar momento dipolar. Ex: CO 2, H 2 O

15 Intensificação do Efeito Estufa - ponto de divergência científica no debate do aquecimento global está ligado aos mecanismos de retroalimentação

16 1 Variação na órbita da Terra Aumento/decréscimo da inclinação do equador na órbita Variação do eixo de rotação Ciclo de Milankovitch

17 Efeito do ciclo de Milankovitch

18 2 Manchas Solares -tempestade magnética solar EFEITO intensidade da radiação emitida aumenta

19 LINHAS DO CAMPO MAGNÉTICO E = εσt 4 E = εσt 4 TERRA TEMPESTADE SOLAR SOL

20 Petit et al. 1999

21 Past and future climate change 280 ppm 180 ppm Thousands of Years (x1000) GCP 2001 IPCC 2001

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23 The atmospheric concentration of greenhouse gases (CO 2, CH 4, N 2 O) is increasing in response to human activities

24 Holanda França Polônia

25 Radiative Forcing (IPCC, 2001)

26 Capa do pólo norte (New Scientist, 2005) Groen lândia perda de 40 metros de gelo por dia

27 Ice sheet changes China - Gongga Snow Mountains are home to over 70 glaciers in western Sichuan Province Source: China Daily Greenland ice sheet retreat of the Sermilik glacier Source: BBC

28 Peru

29 MECANISMOS DE RETROAÇÃO Clatratos de metano no aceano Enfraquecimento do cinturão oceânico Mudanças nas florestas de absorvedores para emissores de CO 2 Mudança no albedo da Terra gelo e nuvens

30 CINTURÃO OCEÂNICO

31 Metano Aumento da temperatura Decomposição anaeróbia de biomassa Efeito estufa intensificado Liberação de metano Feedback positivo

32 Eventos extremos Inundação UK Boscastle milhoes de custos Onda de calor Europeu em 2003 ~ mortes $13.5b custos Inundação naeuropa mortes $16b custos Inundações UK b de custos

33 Temperaturas Anuais do verão Temperature anomaly (wrt ) C Europeu Annual average Smoothed trend Model natural factors only Summer 2003 value Source: Hadley Centre

34 Onda de calor 2003 Source: NASA Earth Observatory

35 Causas: Perda de Biodiversidade destruição e fragmentação do habitat Exploração e mal gerenciamento Invasão de especies estranhas poluição Living Planet Index =1 Mudança climática Source: WWF Living Planet Report, 2002

36 Changes in plankton have implications for higher trophic levels eg fish From Beaugrand et al. (2003) Nature: 426

37 Possible flooding in the UK by 2080s

38 Conseqüências do derretimento do gelo Efeitos observados na ilha Rei George Ano 1956 Ano 2000 Redução Ilha 1188 km km 2 49 km 2 Calota de gelo km 2 km 2 km 2

39 Conseqüências da variação da Temperatura Efeitos Maior evaporação de água Por que se preocupar? Temperaturas mais altas farão com que mais água se evapore. Os efeitos serão diferentes em cada região. Algumas regiões ficarão mais secas e outras, mais úmidas. Isto poderá causar graves problemas para os ecossistemas sensíveis a excesso e escassez de água. Também poderá afetar plantações e criações de animais. Secas e enchentes serão mais freqüentes e mais intensas. No Brasil, com a dependência dos rios para produzir mais de 90% de energia elétrica, a falta de água, pode ser um problema crítico. Degelo nos pólos Alteração nas estações do ano Recuo de geleiras. Redução de áreas em arquipélagos. Diminuição no número de lagos. Perda da água doce. Possibilidade de emissão do metano estocado no permifrost. Dano aos ecossistemas biológicos. O aumento de temperatura poderá estender o verão e encurtar o inverno. Isto afetará os ecossistemas que são regulados pelas estações do ano. A migração dos pássaros, a produção de frutas e flores e o acasalamento dos animais poderão ocorrer, há perigo de que estes ecossistemas sejam permanentemente danificados. Por exemplo, se pássaros migrarem para uma região onde as árvores ainda não tiverem dado frutos, eles poderão se extinguir por não encontrarem alimento em épocas diferentes. Se estas alterações não forem coordenadas Expansão térmica dos oceanos A água aumenta de volume com o aumento de temperatura. O nível dos oceanos, portanto, pode aumentar significativamente. Isto poderá fazer com que praias, ilhas e cidades costeiras sejam cobertas por água salgada. Mesmo que ainda seja possível continuar vivendo em cidades costeiras, a água do mar poderá contaminar a água doce que abastece a população, afetando a qualidade de vida nestas regiões. Aumento da temperatura dos oceanos O aumento da temperatura dos oceanos pode causar a morte de corais, que são fontes de alimento para grande parte da vida marinha. Desta forma, a população de peixes e outros animais marinhos poderá diminuir ainda mais.

40 Aquecimento global produzirá KATRINAS mais fortes VEJA 2005

41 Folha de São Paulo 2006

42 In: Atmosphere, Climate and Change, Crutzen and Graedel