Enviado por carolinegoncal13

Resenhas de Climatologia: Circulação Atmosférica

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UNIVERSIDADE ESTADUAL DO CEARÁ - UECE
Caroline Gonçalves de Carvalho ¹
A ATMOSFERA TERRESTRE: COMPOSIÇÃO E ESTRUTURA (RESENHA)
Caderno de Física da UEFS 05 (01 a 02): 21-40, 2007
O artigo escrito por Anderson Albert C. Dias, tem por função nos trazer uma análise
introdutória a respeito das questões referentes à atmosfera terrestre, tais como sua composição
e todos os processos que ocorrem em seu intervalo, necessários para a manutenção da vida na
Terra, assim como, fenômenos de pequenas e grandes escalas, sendo estes ocasionados em
decorrência de diversos fatores climáticos que chegam a causar danos significativos em
determinadas regiões.
Entendemos por Atmosfera a porção que vai da superfície da terra até os limites quase
inexistentes com o meio interplanetário. Dizemos inexistentes, pois, por ser formada de gases,
a atmosfera terrestre vai se tornando mais tênue na medida em que se distancia da superfície,
diminuindo tanto a concentração como a diversidade dos gases presentes e a pressão
atmosférica.
A formação do Planeta Terra ao longo de milhares de anos nos deu características
favoráveis à existência de vida na Terra. Essas características se dão principalmente em
função da matéria presente na nossa atmosfera e à quantidade de radiação solar que consegue
ultrapassar as camadas que a compõem. No que se refere à matéria, podemos dizer que esta é
bem mais complexa, visto que “matéria” é uma denominação ampla, pois se refere à imensa
diversidade de gases presentes no limite atmosférico. Dentre essa variedade, os que possuem
mais importância e estão presentes em maior quantidade são: Nitrogênio (78%) e o Oxigênio
(21%21), ocupando quase todo o volume de ar seco e limpo.
Apesar de fazerem parte de uma pequena porção na quantidade de matéria distribuída
na atmosfera e não haverem sido mencionados no parágrafo anterior, há também o gás
Carbônico (CO³), Ozônio (O³) e o Vapor D’água, que apresentam papel fundamental, pois são
¹ Aluna do curso de Licenciatura em Geografia na Universidade Estadual do Ceará - UECE.
Bolsista do Programa de Educação Tutorial - PET Geografia UECE. E-mail:
[email protected]
os principais responsáveis por impedir que a radiação solar chegue á nossas cabeças em
quantidades máximas. O primeiro, de nomenclatura Dióxido de Carbono, é produzido através
da fotossíntese das plantas, um processo realizadopara a produção de energia necessária para
a sua sobrevivência. O Ozônio, por sua vez, é formado através de uma série de processos, que
serão mencionados posteriormente; encontra-se em abundância na camada estratosférica da
atmosfera e é o principal responsável por impedir a entrada de radiação nociva á vida humana.
O Vapor D’água, assim como se subentende pelo nome, é formado a partir da disponibilidade
de água na superfície, necessário para a ocorrência de chuvas e também responsável, junto ao
gás carbônico, pelo Efeito Estufa.
O Efeito Estufa é o processo pelo qual a Terra mantém a quantidade de calor
suficiente para a sobrevivência dos seres vivos. Este calor é produzido através da eminência
de raios infravermelhos que penetram a as camadas da Terra, chegando á superfície terrestre
em quantidades razoavelmente menores, sendo absorvido por gases presentes na atmosfera,
onde se conserva proporcionando temperaturas estáveis para a vida.
Assim como dito anteriormente, esta radiação emitida pelo Sol e que chega ao nosso
Planeta é de suma importância para nossa sobrevivência. Esta se difere com relação ao
comprimento de onda e apresenta-se sobre quantidades também diferentes. A Luz Visível,
como sugere, é a faixa do espectro eletromagnético percebida a olho nu, pode ser decomposta
nas cores do arco-íris e incide sobre a terra praticamente sem ser absorvida. A radiação
Infravermelha, já mencionada anteriormente, não é captada pelo olho humano, é a principal
fonte de calor absorvida pela matéria e é subdividida em três regiões distintas de acordo com
o comprimento de onda. ARadiação Ultravioleta, mais perigosa de todas à saúde humana,
costuma se dividir em três intervalos com características diferentes: UVA, UVB e UVC. A
primeira é potencialmente prejudicial, dessa forma, é absorvida totalmente pelo O²
presentenaatmosfera; asegunda é fortemente absorvida e pode causar sérias complicações
como queimaduras e câncer; e a terceira e última, mais benéfica que as outras, é importante na
sintetização da vitamina D no organismo, entretanto, deve se tomar cuidado com o excesso de
exposição a mesma.Estas são as radiações mais importantes que participam com maior
expressividade sobre o clima da Terra.
A atmosfera terrestre é subdivida em camadas, sendo cinco ao todo. Estas estão
separadas conforme a temperatura são elas: troposfera, estratosfera, mesosfera termosfera e
exosfera.
A Troposfera possui uma altitude média de 11 km contando da superfície terrestre,
nela se concentra a maior parte da massa atmosférica necessárias para o sustento da vida.
Possui uma faixa descontinuidade entre ela e a camada seguinte, denominada tropopausa, com
temperatura mínima de -55°C. É na tropopausa onde ocorre o processo de convecção do ar
provocado pela ascensão de ar quente e frio, este processo é responsável pela formação das
nuvens de chuva e de fenômenos como geadas, entre outros.A Estratosfera é camada mais
lenta da atmosfera, sendo bastante estável comparada à primeira. É nela onde se encontra a
camada de Ozônio, essencial para o equilíbrio de radiação ultravioleta, responsável pelo
aquecimento da Terra. A Mesosfera, camada mediada, possui as mais baixas temperaturas e
pouca concentração de moléculas, que apesar de escassas, apresentam ainda resistência á
objetos vindos do espaço, como meteoritos. A quarta e última camada, a Termosfera, não
possui limite superior definido por ser a última cama e estar contato com o meio
interplanetário. A quantidade de moléculas é ainda menor que a camada anterior
AS ESCALAS DO CLIMA (RESENHA)
BOLETIM DE GEOGRAFIA TEORÉTICA, 23 (46-46): 288-294, 1993
Este capítulo, assim como proposto pelo tema, vem nos trazer uma rápida e bastante
explicativa descrição das diferentes escalas de clima ocorrentes no planeta Terra, de acordo
com a grandeza física de propagação dos fenômenos observados em decorrências de
específicos fatores climáticos, que são estudados de acordo com sua extensão espacial e a
duração dos mesmos.
O Prof. Dr. AntonioGiacomini Ribeiro, busca fazer uma análise sobre os diferentes
tipos de climas já estudados neste ramo da ciência. Para isso, ele nos mostra avisão de alguns
autores sobre os respectivos tipos de climas por eles estudados, após anos de pesquisa e
trabalhos em campo. Entretanto, há de se observar que embora muitos tenham dedicado boa
parte de suas pesquisas a uma única escala, há também outras teorias e trabalhos que provam
que nunca sabemos de tudo quando se trata da atmosfera terrestre.
Inicialmente, entendemos que para ser estabelecida uma tipologia de cada clima, estes devem
ser compreendidos dentro de uma grandeza escalar mediante a área por ele abrangida. Não
somente isto, como também os fatores influentes dentro da esfera climática, formadores da
atmosfera terrestre, responsáveis pela incidência defenômenos específicos e que através destes
podem ser entendidos. Para isso, Giacomini se utilizou de critérios a fim de proporcionar uma
classificação parao estudo dos climas; dentre as quais propõe ser tudo o que acontece na
atmosfera, em camadas mais distantes da superfície terrestre, tais como a interações
ocorridasneste espaço, resultado de expressivas mudanças na superfície habitada; o inverso
disso possui pouco efeito. Admite-se também que quanto maior foraextensão da combinação
doselementosde determinado fenômeno na atmosfera, maior será seu nível volumétrico, da
mesma maneira que o tempo do qual esteirá decorrer.
Diante do que já fora dito,assumem-se as seguintes categorias climáticas:
Clima Zonal;abrange amaior região geográfica, pois se configura em escala planetária,
é a maior das unidades climáticas, compreendendo áreas muito vastas da superfície terrestre e
fenômenos de grande extensão, chegando a apresentar entre 1000 e 5000 quilômetros,
produzidos a partir da radiação incidente sobre a curvatura da Terra. O Clima Zonal já é
muito tempo conhecido, onde os antigos costumavam subdividir o mundo em zonas
decorrentes da quantidade de calor recebida pela atmosfera. Com advento de novas
tecnologias ao passar de muitos anos, pode-se, hoje, compreender essealcanceclimático na
composição dos diferentes hemisférios, em escala planetária.
O Clima Regional compreende uma extensa região, abaixo da anterior em dimensão,
influenciada por fatores mais próximos a superfície terrestre. No Brasil, pode ser entendido
através das diferenças climáticas característicasentre as regiões de norte a sul do País, que
diferem de forma bastante evidente, provocando de um lado estações severas de seca e no
outro a ocorrência de neve e granito eventualmente, determinando os Domínios
Morfoclimáticos da Caatinga, Cerrado, Araucárias, entre outros. Possui extensão horizontal
entre 150 e 2500 quilômetros horizontais, sendo variáveis de acordo com fenômenos
produzidos abaixo da Troposfera sobre a superfície.
O Mesoclima é a unidade intermediária na escala climática, modificado de forma local
pelos diversos aspectos da paisagem, como o relevo, a altura das cidades etc.Nessa última o
mesoclima é motivado principalmente em conseqüência da poluição das fábricas e outros
agentes antrópicos. Possui extensão variada por depender das características fisiológicas
locais e costuma apresentar-se em períodos de curto tempo, com duração média de poucas
horas.
O Topoclimacorresponde a uma situação particular do mesoclima,O termo topoclima é
utilizado para designar um mesoclima onde a curvas do relevo da regiãoconstituemum dos
critérios principais de identificação, como por exemplo, podemos perceber essa diferenciação
nas encostas debarlavento e sotavento das montanhas, tendo o clima modificado de
formarigorosa em uma pequena extensão quilométrica..
A última unidade em ordem decrescente da grandeza escalar do clima, é o Microclima.
Esta unidade compreende uma área relativamente pequena, mais próxima aos indivíduos,
abrangida já por um clima de ordem maior, cujo pode ser ainda fragmentado devido ás
variações que apresentam determinadas estruturas particulares dispostas na superfície da
Terra. Apesar de apresentar maior proximidade, deve se considerar as dificuldades em estudar
os diferentes microclimas existentes, uma vez que apresentam características extremamente
particulares, ocasionando em imprecisões acentuadas.
É importante ressaltar que as unidades climáticas acima estudadas requerem de
diferentes métodos de pesquisa no processo de identificação e diferenciação no meio,exigindo
dados de um conjunto de postos meteorológicos, assim como representações cartográficas e
constantes observações, levando de meses á anos para serem concluídos.
CORREÇÃO ATMOSFÉRICA: CONCEITOS E FUNDAMENTOS
Espaço & Geografia, Vol.5, Nº 1 (2002), 153:178
Com base no estudo das radiações que ultrapassam a atmosfera terrestre, a elaboração
deste capítulo tem por objetivo auxiliar em pesquisas, a fim de serem produzidas análises que
identifiquem, de forma rápida e eficiente, os componentes de um sinal de radiação. Para isso,
faz-se necessário conhecermos os constituintes da atmosfera, ou seja, os meios pelo qual esta
fonte de energia perpassa até que chegue a superfície. Contudo, para uma análise livre de
interferência, torna-se fundamental a utilização de técnicas de correção atmosférica, um
mecanismo essencial para processamento de imagens orbitais e anulação de fontes de
influência dos fatores que compõem a atmosfera terrestre.
Para começar uma explicação da composição atmosférica, temos inicialmente que esta
é constituída basicamente de Gases e Particulados. Como já foi estudada anteriormente, a
atmosfera terrestre tem a maior parte de sua massa composta de gás, sendo os mais
conhecidos e que se concentram em maior quantidade: o Nitrogênio (N), Oxigênio (O) e o
Argônio (Ar). A concentração dos gases varia dependendo de sua posição na escala
atmosférica, ou seja, a altitude, entre os fatores como temperatura e pressão. Podem ainda
variar de acordo com a posição geográfica no globo. O vapor d’agua é considerado o
elemento mais variável na composição atmosférica, pois, como sugere, depende
especificamente da quantidade de água disponível na superfície.
Os primeiros, os gases, hão de ser mais familiares, mas o que seriam Particulados?
Trata-se de partículas sólidas pequenas resultantes da desintegração mecânica de outras
substâncias, são exemplos de particulados: cristais de gelo, gotículas de água e aerossóis. Os
últimos possuem mais participação na atmosfera, embora ainda em concentrações mínimas
em relação aos gases, são considerados qualquer partícula distinta de água e gelo, dessa
maneira, é a forma de particulado mais abrangente e que merece maior foco. Sendo os
aerossóis constituintes de maior parte dos particulados, esses podem ser formados através de
processos de fonte natural (através de erupções vulcânicas) e humana (através das indústrias),
além de ser suma importância na diminuição da incidência de radiação sobre a superfície.
Uma vez atravessada a atmosfera terrestre, uma fração específica de radiação emitida
pelo o Sol pode sofrer com dois processos, que por sua vez, modificam consequentemente as
propriedades ópticas da atmosfera, são os de Espalhamento e Absorção.
No Espalhamento, um feixe de que incide em uma direção sobre a superfície de uma
cama, é espalhada ou desviada para outras direções. Chama-se radiação direta quando esse
feixe de luz incide sem sofrer interferência em seu caminho, obedecendo ao mesmo sentido
que o originou. Contrário ao anterior há produção de radiação difusa quando o feixe de luz
incide sobre a superfície em um ponto diferente do sentido em que o originou. Outro efeito de
espalhamento é a radiação ambiental, onde o feixe de luz é refletido na superfície terrestre
devido ao desvio causado pela atmosfera. Da mesma forma que essas trajetórias de luz são
traçadas advindas do Sol, a energia captada pelos sensores obedece ao mesmo segmento na
formação do sinal recebido, no sentido Terra-Sensor.
A Absorção da energia solar subsequente ao Espalhamento. Constitui um fenômeno
termodinâmico caracterizado pela perca de energia para o meio, onde quimicamente um
elétron salta para uma camada mais distante do núcleo. A expressão absorção atmosférica
designa o processo de retenção de parte da radiação solar pelas nuvens e aerossóis existentes
na atmosfera.
Assim como proposto inicialmente, os métodos para a correção atmosférica podem ser
feitos duas maneiras. Os métodos alternativos são basicamente análises feitas na própria
imagem espectral a fim determinar a contribuição da atmosfera em cada banda espectral,sem
a necessidade de obter dados sobre as condições atmosféricas na data de obtenção das
imagens. A utilização dos métodos físicos requer informações sobre parâmetros da atmosfera
local no horário de aquisição das imagens de satélite, o que permite um melhor embasamento
físico na correção atmosférica.
A explicação a cerca do fenômeno de absorção atmosférica no texto possui
uma linguagem bastante técnica, requerendo um conhecimento a priori dos termos
mencionados, de maneira que apresentei dificuldades para a interpretação do conteúdo em
determinadas partes. Entretanto, podemos entender a complexidade com a qual são tratados os
níveis de radiação captados por sensores, assim como as interferências sofridas por estas.
QUÍMICA ATMOSFÉRICA: A QUÍMICA SOBRE NOSSAS CABEÇAS
Cadernos Temáticos de Química Nova na Escola. Edição Especial – Maio 2001
O capítulo nos permite compreender os principais componentes da atmosfera terrestre
e os fenômenos que ocorrem nela, com o objetivo final de entendermos como se dá o
fenômeno do efeito estufa; tão frequentemente discutido no cenário mundial em função dos
graves danos que podem ser causados á saúde dos seres vivos e do meio ambiente. Assim, é
preciso entender a forma como nosso meio de vida afeta o planeta. Com o passar dos tempos
e avanço das tecnologias, diariamente são lançadas ao ar inúmeras quantidades de poluente
que ficam retidas bem próximas à biosfera, considerando que 85% da massa de toda
atmosfera se encontra na primeira camada, a contar da superfície, conclui-se que toda a
poluição que produzimos se volta contra nós.
Como já visto em artigos anteriores, a atmosfera terrestre é constituída por quatro
camadas responsáveis por fornecerem condições favoráveis para a existência de vida na Terra,
protegendo-nos das fortes radiações transmitidas pelo Sol, que ao atingir o Planeta, são
absorvidas á medida que ultrapassam as camadas, chegando à superfície apenas as ondas de
luz necessárias ao equilíbrio térmico. É na troposfera onde se encontram os principais gases
da atmosfera, sendo desses o CO² e O² os de maior abundância, produzidos através dos
processos de respiração das plantas. Á medida que subimos, a temperatura aumenta devido á
quantidade de energia advinda do espaço. Na estratosfera encontra-se o gás Ozônio (O³),
principal regulador de radiação UV, permitindo que as ondas entrem na Terra e permaneçam
em quantidades favoráveis, servindo como um cobertor contra o frio intergaláctico. Na
Mesosfera a temperatura chega a cerca de 1.200ºC, e consequentemente, por serem grandezas
inversamente proporcionais, quanto maior a temperatura, menor a pressão, isso também tem
relação com a altitude do qual esta camada está em relação á superfície.
A importância da estratosfera na atmosfera se deve unicamente pelos átomos de
Oxigênio que apresenta. Possuindo algo em torno de 35 km de extensão, essa camada é
formada essencialmente por moléculas de O³ e O², concentrando-se em maior quantidade em
sua base. Com as moléculas de O² ocorrem um processo chamado de fotoquímico, onde ao
absorver a radiação UV, estas sofrem processo de dissociação, dividindo os átomos de
oxigênio. Estes átomos por sua vez, em estado de excitação pelo acumulo de energia, colidem
com outras moléculas de O², formando assim moléculas triatômicas de O³. O ozônio é
responsável por filtrar os comprimentos de onda maiores que 320 nm, impedindo que esta
radiação prejudicial atinja a superfície. Após filtra-los, essas moléculas são dissociadas em
função da grande quantidade de fótons de energia absorvida, transformando-se novamente em
moléculas de O² e O excitado. Podemos ver claramente a alternância de um ciclo na formação
e destruição das moléculas de O³, o chamado de Clico de Chapman, além de que este processo
é exotérmico, emanando calor para o meio, conferindo, portanto o típico perfil de temperatura
desta camada.
Dada à importância que o Ozônio oferece na proteção contra a radiação UV
prejudicial, é de se notar que sua manutenção é vital para nossa sobrevivência. Entretanto,
dia-a-dia são lançados ao ar quantidades exorbitante de poluentes capazes de destruir as
moléculas de O³ em grande escala, principalmente devido às concentrações de moléculas de
HCI e CIONO²; em virtude disso foi detectado em 2002 o maior buraco na camada de
Ozônio, sobre a Antártica. As consequências dessa destruição já podem ser sentidas através
do aumento desproporcional da temperatura da Terra, a partir do agravamento do processo de
Efeito Estufa, segundo cientistas.
O Efeito Estufa é o processo que se dá a partir da contenção dos raios de luz na
atmosfera, promovendo o aquecimento da Terra de forma benéfica, necessário para a biosfera.
Dessa forma, a radiação benéfica ao entrar na Terra fica contida somente o necessário, esse
regulador é promovido pela eficiência das moléculas de O³ presentes na camada de Ozônio,
sem o qual a radiação incidiria diretamente sobre nossas cabeças não havendo a possibilidade
de vida. Para isso, além da presença de O³, outros gases também são necessários à
manutenção deste efeito, são os chamados Gases Estufa. Entretanto, o que acontece é que
esses gases em grandes quantidades filtram mais energia do que deveriam, além de que em
contato com as moléculas de O³ o destroem, assim, acontece o aumente exorbitante de calor
na atmosfera que, em alguns anos, pode gerar grandes catástrofes tais como o derretimento
das calotas polares provocando alagamentos, assim como, em contraponto, a seca extrema
outras áreas do planeta.
Embora não existam ainda medidas que comprovem inequivocamente o agravamento
deste efeito, as consequências da emissão de poluentes na atmosfera pelas fábricas já vem
causando inúmeros problemas de saúde, pois o ar que respiramos encontra-se cada vez mais
contaminado. Esta contaminação pode não somente ser vista como também ser medida
através de simples análises químicas feitas em laboratórios através de amostras de ar. Os
procedimentos incluem sistemas absorvedores de gases, a fim de contê-los para um estudo
mais detalhado, visto que na atmosfera estes possuem concentrações que podem variar
rapidamente com o tempo.
Diante disso, entendemos que a o cuidado com a poluição industrial assim como
queimadas e outras formas de emissão de espécies químicas tóxicas deve ser constante. Foi
pensando nisso que depois de compreendido o grande risco que estamos correndo, hoje se
pode encontrar diversos órgãos e programas que estabelecem padrões de qualidade do ar,
reforçado por leis que preveem multas para quem descumpri-las.
CONSIDERAÇÕES FINAIS
A leitura dos textos para a produção das resenhas foi de grande valia para a
compreensão dos importantes fenômenos ocorrentes na atmosfera terrestre, assim como a
divisão da mesma entre camadas, cada qual com sua função na manutenção da radiação
recebida pelo Sol.
Os artigos possuem linguagem bastante técnica, requerendo um conhecimento prévio
sobre determinados temas, dos quais precisei utilizar de outras fontes de pesquisa a fim de
compreender melhor o que fora dito. Apesar disso, acredito que este trabalho servirá como
base para as discussões em sala.
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