O Balanço de Energia do Planeta

Sol
O Balanço de Energia do Planeta
Aquecimento desigual do Planeta
....no tempo:
....no espaço:
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)
-100 -50 -25
0
25 50 100 125 150 200
Wm-2
Balanço de Calor do Sistema Oceano-Atmosfera
Calorias por cm2 por minuto
balanço
negativo
de
energia
radiação terrestre
emitida
balanço
positivo
de
energia
Equador
radiação
solar incidente
balanço
negativo
de
energia
O Oceano e a Atmosfera
realizam esse transporte
(o transporte no H. Norte
está aqui representado)
O excesso de energia nas
baixas latitudes tem que
ser transportado para as
altas latitudes
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…
BALANÇO DE CALOR DOS OCEANOS
__ __ __ __
Qs = Qb + Qe + Qh
Qs - Radiação elecromagnética de pequeno comprimento de onda (c.d.o) de origem
solar (espectro da radiação solar à superfície do oceano - 340 W/m2 no topo da
atmosfera - aprox. 225 W/m2 na sup. do oceano).
Qb - 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).
Qe - 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/m2).
Qh - Calor trocado por condução entre a atmosfera e o oceano quando a atmosfera e o
oceano estão a diferentes temperaturas (valor típico 100 W/m2, mas muito variável).
Razão de Bowen (R): Qh / Qe
Valores típicos: 0.1 nas baixas latitudes, cerca de 0.45 a 70º de latitude N
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
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.
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
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)
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.
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.
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.
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.
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.
TEMPERATURA, SALINIDADE E DENSIDADE
SUPERFICIAL DO OCEANO
Distribuição de valores superficiais, médios zonais para o
oceano mundial, de temperatura, salinidade e densidade (σt)
em função da latitude.