Sol. O Balanço de Energia do Planeta

Transcrição

1 Sol O Balanço de Energia do Planeta

2 Aquecimento desigual do Planeta...no tempo:...no espaço:

3 BALANÇO DA RADIAÇÃO À ESCALA MENSAL Rad. de pequeno c.d.o. (recebida) Balanço da radiação (recebida-emitida) Rad. de grande c.d.o. (emitida) Wm -2

4 Balanço de Calor do Sistema Oceano-Atmosfera Calorias por cm 2 por minuto balanço negativo de energia Equador radiação terrestre emitida balanço positivo de energia O excesso de energia nas baixas latitudes tem que ser transportado para as altas latitudes radiação solar incidente balanço negativo de energia O Oceano e a Atmosfera realizam esse transporte (o transporte no H. Norte está aqui representado)

5 O transporte realizado pelo Oceano determina as grandes circulações (correntes ) oceânicas mas as correntes não seguem a direito para o Pólo e para o Equador e à superfície temos mais correntes quentes do que frias

6 BALANÇO DE CALOR DOS OCEANOS Q s = Q b + Q e + Q h Q s - Radiação elecromagnética de pequeno comprimento de onda (c.d.o) de origem solar (espectro da radiação solar à superfície do oceano W/m 2 no topo da atmosfera - aprox. 225 W/m 2 na sup. do oceano). Q b - Radiação electromagnética de grande c.d.o. emitida pela superfície do oceano e radiação emitida na mesma banda pela atmosfera suprajacente (entre 8 e 14µm). Q e - Calor latente perdido pela evaporação à superfície, ou ganho no caso de haver condensação de vapor de água da atmosfera sobre a supefície do mar (valor típico 15 W/m 2 ). Q h - Calor trocado por condução entre a atmosfera e o oceano quando a atmosfera e o oceano estão a diferentes temperaturas (valor típico 100 W/m 2, mas muito variável). Razão de Bowen (R): Q h / Q e Valores típicos: 0.1 nas baixas latitudes, cerca de 0.45 a 70º de latitude N

7 O ESPECTRO DA RADIAÇÃO SOLAR Curvas da irradiância solar no topo da atmosfera e na superfície do Globo. Na figura está também representada a curva de emissão do corpo negro para uma temperatura de 6000 K, a temperatura aproximada do Sol. O espectro electromagnético e em detalhe a região visível do espectro

8 TEMPERATURA DA SUPERFÍCIE DO OCEANO A distribuição da Temperatura da Superfície do Mar, TSM, é fundamentalmente uma função do balanço de calor, ou seja, é uma Distribuição Zonal (distribuição em função da latitude). Energia radiante solar média anual recebida na superfície da Terra, em Wm -2.

9 TEMPERATURA DA SUPERFÍCIE DO OCEANO Na distribuição zonal de TSM, as temperaturas mais elevadas ocorrem na região equatorial e as mais baixas nas regiões polares. A distribuição zonal da TSM é perturbada pelo efeito advectivo das circulações oceânicas horizontais e verticais, nomeadamente próximo dos continentes. As correntes oceânicas transportam água fria para o equador e quente para os pólos Distribuição da temperatura de superfície no oceano mundial

10 TEMPERATURA DA SUPERFÍCIE DO OCEANO A temperatura do oceano varia ao longo do ano devido às variações sazonais da energia radiante solar. No oceano equatorial as variações na temperatura superficial são mínimas. Nas altas latitudes as pequenas variações são devidas à presença permanente de gelo. As maiores diferenças sazonais na temperatura da superfície do oceano ocorrem nas latitudes médias. Temperatura da superfície do mar (ºC)

11 TEMPERATURA DA SUPERFÍCIE DO OCEANO Temperatura de superfície da Terra obtida durante o dia a partir de sensores colocados em satélites. A azul estão as temperaturas mais baixas e a vermelho as mais elevadas. Diferenças entre o padrão de Janeiro e Julho. As grandes diferenças (azul escuro a preto) ocorrem sobre os continentes, enquanto nos oceanos raramente passam os 8-10ºC. Nestes, as maiores diferenças são nas latitudes médias, pois as regiões tropicais e equatoriais são bastante constantes.

12 TEMPERATURA DA SUPERFÍCIE DO OCEANO Valor médio e gama de temperaturas da superfícies da Terra (a) sobre a superfície do oceano. Note-se que as grandes diferenças ocorrem nas latitude médias. (b) sobre os continentes e regiões geladas. Note-se que as grandes diferenças ocorrem nas regiões polares, em contraste com os oceanos.

13 SALINIDADE SUPERFICIAL DO OCEANO A salinidade à superfície distribui-se de forma muito diferente da temperatura. As salinidades mais altas ocorrem nas regiões centrais dos oceanos e as mais baixas nas altas latitudes e próximo dos continentes, onde o oceano recebe água doce dos degelos e descargas dos rios. As diferenças espaciais da salinidade superficial são causadas pelas variações na evaporação e precipitação. A evaporação na superfície do mar é maior nas regiões subtropicais. A precipitação é máxima na região equatorial, próximo dos 10ºN, na chamada região das calmarias, situada entre a cintura norte e sul dos ventos alíseos. As salinidades mais elevadas ocorrem nas regiões de excesso de evaporação sobre a precipitação, que são as regiões centrais dos oceanos nas regiões subtropicais e os mares interiores nas regiões áridas (Mar Vermelho, Mediterrâneo e Golfo Pérsico). As salinidades mais baixas ocorrem onde a precipitação excede a evaporação, como seja as regiões costeiras e regiões equatoriais. Nas altas latitudes as baixas salinidades devem-se aos degelos. A distribuição da salinidade está portanto relacionada com o balanço de massa do sistema Oceano-Atmosfera.

14 SALINIDADE SUPERFICIAL DO OCEANO Em cima: relação entre a evaporação e a precipitação no oceano em função da latitude. Em baixo: salinidade média do oceano mundial em função da latitude.

15 SALINIDADE SUPERFICIAL DO OCEANO (a) Distribuição média anual de salinidade no oceano mundial; (b) valores médios zonais de salinidade, S, e da diferença entre evaporação e a precipitação, E-P, em função da latitude.

16 TEMPERATURA, SALINIDADE E DENSIDADE SUPERFICIAL DO OCEANO Distribuição de valores superficiais, médios zonais para o oceano mundial, de temperatura, salinidade e densidade (σ t ) em função da latitude.