Férias

Os Mitos Climáticos vão repousar. Os leitores podem continuar a ler criticamente a matéria desde o início do blog. Existe informação para reflectir, discutir, discordar e corrigir. Todos ganhamos com isso. No regresso procurar-se-á responder a questões postas pelos leitores.

«Global Warming» ou «Global Warning»?

Os exemplos da evolução climática recente invalidam a noção de temperatura média global, de clima global ou de alterações climáticas globais tudo devido ao microscópico forçamento radiativo dos gases com efeito de estufa de origem antropogénica.

Existe sim uma repetição sistemática de afirmações falsas, não só de teorias mas também de interpretações dos acontecimentos, para já não falar de previsões sem nexo, que substitui uma verificação analítica que tenha por objectivo determinar o entendimento da brusca modificação da dinâmica do tempo e do clima que se operou a partir da década de 70 do século XX.

É cada vez mais imperioso determinar porquê aqueles anos 70 constituiram uma charneira da evolução do clima mais recente, isto é, qual a causa a partir da qual algumas regiões aqueceram e outras arrefeceram e, principalmente, procurar saber o motivo da modificação da circulação geral que passou de um tipo lento para rápido.

Certos efeitos parecem validar a teoria do aquecimento como sejam os aumentos das temperaturas na Islândia, no mar do Noruega e na parte meridional do Alasca. Mas é necessário precisar que esses aquecimentos relativos se seguem a um período menos quente, ou mais fresco, que correspondeu ao óptimo climático contemporâneo de 1930-1960.

Nesse óptimo, o Árctico apresentava uma temperatura menos vigorosa que se reflectia numa menor actividade dos anticiclones móveis polares aí nascidos (em número e em potência) e, o que não é menos importante, numa menor transferência de energia dos Trópicos para os pólos.

Do mesmo modo, deve-se indagar profundamente a razão das vagas de frio, não apenas as recentes de Janeiro a Março deste ano de 2005, mas as de Fevereiro de 1996, as de Janeiro de 2000 que então ajudaram a bater recordes da queda de neve na América do Norte.

É cómodo para certos sectores alarmistas ignorar estes acontecimentos ou atribuir-lhes uma variabilidade climática natural quando não se coíbem de dizer que, já agora, os arrefecimentos também foram devidos ao aquecimento global. Mas esta afirmação infantil não explica a razão de os recordes das temperaturas inferiores serem batidos tal como são os das superiores.

A própria ideia de aquecimento global à superfície terrestre é desmentida pelos registos dos satélites e dos balões meteorológicos que não encontram qualquer tendência de aumento das temperaturas atmosféricas, seja globalmente, seja nos Trópicos e nas latitudes extra-tropicais, a Norte e a Sul (consultem-se as bases de dados da NOAA-National Oceanic and Atmospheric Administration).

Não se devem confundir todos os dados, nomeadamente de valores das regiões que arrefecem com as que aquecem, já que as curvas térmicas médias globais da superfície reflectem uma hipotética evolução térmica global que esconde as diferenças.

Considere-se o caso muito badalado do ano de 1998 em que a dita temperatura média global se apresentou com uma anomalia de +0,57 ºC, ou seja, se posicionou cerca de +0,6 ºC acima da normal de 1961-1990 (Vd. World Meteorological Organization, 1999).

Ora, para o hemisfério Norte, este valor médio global tanto pode testemunhar um aquecimento real como pode significar o prosseguimento do arrefecimento do Árctico ocidental que implica uma intensificação da transferência de ar quente para o pólo vindo dos Trópicos que passa através de trajectórias singulares onde existem termómetros.

Nunca é demais sublinhar que o arrefecimento do Árctico, que está mesmo a acontecer, contrariamente à campanha negativa dos media, acelera as trocas meridianas e acentua os contrastes térmicos regionais.

Uma elevação da temperatura do Árctico, inversamente, desaceleraria as trocas energéticas e atenuaria os contrastes térmicos, como aconteceu no óptimo climático contemporâneo de 1930-1960.

Que diabo, não custa nada pôr os neurónios a funcionar e replicar aos senhores do pseudo-aquecimento global que reduzir a evolução climática ao único parâmetro da temperatura não é digno de quem se intitula cientista e mutio menos especialista de alterações climáticas.

Olhe-se, por exemplo, para o que está a suceder à pressão atmosférica e tente-se explicar o inexplicável com os raciocínios limitados à falácia do aquecimento global devido aos gases com efeito de estufa de origem antropogénica que não deixam transparecer a realidade climática tal como ela se apresenta na Natureza.

A ladainha do aquecimento global

A repetição dos acontecimentos climáticos recentes – como seja a seca presente desde o início de 2005 – não traduz a versão “oficial” que nos querem obrigar a acreditar do presumível global warming apresentada como uma ladainha assente em 3 pilares:

1. A concentração atmosférica de CO2 aumenta;
2. Os modelos informáticos do clima (aplicando uma regra de três simples) prevêem um aumento teórico da temperatura, nomeadamente nas altas latitudes;
3. A curva das temperaturas médias (reconstituídas) à escala planetária parecem confirmar as previsões dos modelos.

Destes três pilares da ladainha só um é verdadeiro: a concentração do dióxido de carbono aumenta. A histeria começou no Verão de 1988, embora a sua preparação tenha começado três anos antes.

Aquele Verão foi particularmente quente nalgumas regiões do planeta, como os Estados Unidos da América. Depois do óptimo climático contemporâneo de 1930-1960 e de uma década 1960-1970 com tendência para descidas da temperatura, o abrupto aumento da temperatura no início da década de 70 do século passado foi logo associado ao crescimento das emissões antropogénicas do CO2.

James Hansen, director do Goddard Institute for Space Studies, da NASA, ao testemunhar perante o senador Al Gore, presidente do Comité de Ciência, Tecnologia e Espaço, disse, com efeito, que tinha a garantia de 99 % que se registavam aumentos da temperatura e das concentrações dos gases com efeito de estufa.

No entanto, ele não deu a certeza da existência de uma relação directa entre estes dois fenómenos. Foram os media que se aproveitaram daquele testemunho e propagaram a fé do global warming. Depois, ele foi na onda, tratou de arranjar uma explicação, elementar que fosse, que alguns burocratas da ONU viram como uma excelente oportunidade de demonstrar a imprescindibilidade da sua existência.

Traçaram-se storylines (cenários), amplificados pelos media, anunciando um cortejo de catástrofes associadas ao aquecimento e o menor acontecimento climático natural era apresentado – e continua a ser apresentado – como mais uma prova “irrefutável” da catástrofe anunciada.

O “planeta em perigo”, a Terra é “um planeta frágil” – ainda hoje se ouve na TV gente com grandes responsabilidades públicas a emitir esta argumentação, ela sim, frágil – que caminha para um “apocalipse climático” acompanhado de temperaturas excessivas.

São anunciadas fusões rápidas dos glaciares e uma subida astronómica do nível dos oceanos estimada em metros, a seca, a desertificação, mas também inundações (já agora convém não deixar nada de fora…). Tudo sem base de sustentação científica.

Nenhuma região do globo escapa a este cataclismo que se aproxima a passos largos. “O Árctico à beira do abismo” anunciava recentemente um jornal que o público considera de referência ao dar guarida a mais um estudo de “cientistas” que fazem carreira com a ajuda dos modelos.

Alguns “cientistas” descobriram o primado dos modelos sobre a realidade. Esta desmente passo a passo as profecias dos bandarras do clima. Basta citar um trabalho de um climatologista de nomeada: «Litynski, J., Changements de température de la surface terrestre pendant la période 1931-1990, Publications de l’Association International de Climatologie, 12º Colloque, 1999».

Neste artigo, Litynski compara os valores das «Normales Climatologiques» de 1931-1960 com as de 1961-1990 publicadas pela «Organização Mundial de Meteorologia». Que conclui ele? Para azar dos alarmistas e catastrofistas eis algumas conclusões:

- De uma maneira geral não há aquecimento planetário durante o período 1931-1990;

- Observam-se arrefecimentos regionais, por exemplo: no leste da América do Norte (-0,4 ºC), no leste da Gronelândia (-0,45 ºC), no norte da Europa (-0,35 ºC), nos Balcãs (-0,3 ºC), no norte da Ásia (-0,7 ºC), no Médio Oriente (-0,4 ºC), no nordeste de África (-1,1 ºC), no Vale do Nilo (- 1 ºC);

- Também se observam aquecimentos regionais, como sejam: no oeste da América do Norte (México, Califórnia, sul do Alasca), no litoral do Peru e do Equador (+0,6 ºC), na Ucrânia e sul da Rússia (+0,25 ºC), no sul da Ásia (+0,35 ºC), na Austrália (+0,1 ºC).

Estas desiguais variações de temperatura mostram que não existe clima global, noção que os modelos tendem a impor, e desmentem afirmações como esta: «Os valores regionais das temperaturas poderão ser sensivelmente diferentes da média global mas não é ainda possível determinar com precisão estas flutuações» – IPCC, 1996.

Não só é possível conhecer essas flutuações como esta afirmação diletante do IPCC mostra o estado de espírito do seu núcleo duro: o valor médio global da temperatura seria conhecido antes de se conhecerem os valores locais que permitem determinar aquela média. Isto é surpreendente… Contado não se acredita!

Os modelos informáticos do clima são igualmente simplistas

O IPCC associou aos modelos informáticos o simplismo do seu modelo radiativo. Mas os modelos informáticos sofrem da mesma doença simplista ao considerar outros esquemas que também não explicam a realidade da dinâmica do tempo e do clima.

O IPCC persegue apenas o objectivo de confirmar o seu raciocínio primário do desequilíbrio radiativo com a projecção de subidas de temperatura sob a influência dos aumentos das concentrações dos GEE de génese antropogénica.

No entanto, estas ferramentas são manifestamente inadequadas para o objectivo em causa. Os vários modelos informáticos não representam as pressões atmosféricas, com grandes diferenças dos Trópicos para os pólos, que têm um papel fundamental na evolução das temperaturas superficiais. Nem os ventos, nem a chuva, nem etc.

Mesmo dentro da imperfeição, há diferenças significativas entre os vários modelos quanto à distribuição global das precipitações, incluindo os esquemas das chuvas tropicais. Isto é normal, pois os autores dos modelos não dominam os processos pluviométricos pelo que não podem transpor para os modelos aquilo que desconhecem.

A precipitação é um resultado das transferências atmosféricas da emissão do calor latente e assim as inconsistências reflectem as diferenças das dinâmicas internas consideradas nos modelos. Os modelos não podem resolver aquilo que os modeladores desconhecem.

Outro aspecto da ignorância dos modelos reside no tratamento que é dado às circulações dos oceanos que são grosseiramente desprezadas. Pode-se afirmar sem correr grande risco que os modelos climáticos ainda estão na sua infância e têm de percorrer um grande caminho até merecerem algum crédito.

Outro aspecto extremamente importante é que os modelos não têm nem podem ter em consideração as respostas imediatas a um impulso de uma alteração de um agente climático, ou seja, desconhecem o feedback de um forçamento ao pretenso equilíbrio radiativo.

Depois de se produzir um forçamento radiativo existirá sempre um regime livre que tenderá a levar o sistema climático para um novo estado de equilíbrio. O processo não pode ser instantâneo – na Natureza as variações de energia não podem ser instantâneas pois caso contrário obter-se-iam potências infinitas. Ninguém sabe explicar com segurança como se processa a passagem de um estado de equilíbrio para outro estado de equilíbrio.

Ora, os feedbacks (ou retroacções) podem ser positivos ou negativos. Quem sabe como são? Eis um exemplo meramente especulativo. Um aumento da concentração do dióxido de carbono poderá mudar a quantidade de vapor de água na atmosfera. Como?

Mas também poderá modificar as características das nuvens, a extensão da cobertura de neve ou a área ocupada pelos gelos marinhos, tudo com uma influência considerável na temperatura da superfície terrestre. Como?

O modo complexo como todos estes processos interactuam torna muito dispersos os resultados obtidos nos modelos informáticos actuais sobre o suposto aquecimento final que, por exemplo, produziria uma duplicação da concentração do dióxido de carbono. O conceito de sensibilidade climática é atraente mas especulativo.

O problema radica nas formulações utilizadas nos modelos, na variabilidade interna natural do sistema climático e nos múltiplos aspectos possíveis da composição química da atmosfera futura que não são apreendidos pelos modelos.

Qual é o tempo de resposta do sistema climático a um forçamento radiativo, isto é, o tempo que demora a alcançar um novo equilíbrio térmico que se adeqúe a um novo balanço? Ninguém sabe. Nos oceanos, por exemplo, os tempos de resposta podem ser da ordem de décadas ou de centenas de anos.

Já a inércia térmica da atmosfera é menor. Verifica-se que os diferentes tempos de resposta complicam ainda mais a determinação e os cálculos dos efeitos climáticos depois de qualquer tipo de forçamento.

Crítica à tese do IPCC. Contraste entre o realismo e o simplismo

A maior parte da radiação solar em ondas curtas é interceptada nos Trópicos onde, em grandeza, excede largamente a emissão radiativa da Terra para o espaço em ondas longas. Nas regiões polares, pelo contrário, a radiação de ondas longas para o espaço excede a radiação solar interceptada, muito especialmente durante a penumbra dos Invernos.

Como consequência desta realidade, em nenhum lugar a temperatura da superfície da Terra é uma função da variável exclusiva do processo radiativo. Se, por acaso, a temperatura não dependesse da circulação atmosférica e dos oceanos então os Trópicos seriam bem mais quentes e os pólos bem mais frios.

O balanço real de energia do sistema climático é, esquematicamente, diferente do modelo simplista do IPCC (Vd. Fig. 24). Primeiro, a maior parte da radiação solar é interceptada pela Terra na região dos Trópicos, reconhecendo-se que ela se aproxima mais de uma esfera do que do plano do imaginário do IPCC.

Segundo, a camada superficial dos oceanos é reconhecidamente um importante reservatório de armazenamento de calor. Terceiro, as circulações atmosféricas e oceânicas são de importância capital para o transporte do excesso de energia acumulada nos Trópicos em direcção às regiões polares onde existe excesso sazonal de radiação para o espaço.

O excesso de energia solar que é recebido nos Trópicos penetra e é largamente absorvido nas camadas superficiais dos oceanos tropicais formando um enorme reservatório de energia. Esta energia é trocada entre o reservatório oceânico e o limite fronteiriço da atmosfera por condução (calor sensível) e evaporação (calor latente).

A convecção tropical conduz o calor latente e o calor sensível da fronteira equatorial para a troposfera aonde, por sua vez, será conduzido em direcção aos pólos, encontrando-se algures com os anticiclones móveis polares que nascem nestas regiões. O ar tropical constitui o potencial precipitável que nem sequer é concebido no modelo primário do IPCC.

Por outro lado, para complicar ainda mais e se afastar definitivamente do simplismo do IPCC, a Terra além de não ser um plano, é um corpo em rotação permanente que arrasta os fluidos atmosféricos e oceânicos que mantêm interacções mútuas na interface ar – água com velocidades distintas. Tudo isto é estranho à explicação primária do IPCC.

Crítica à tese do IPCC. A Terra é mais esférica que plana

As falhas, as incongruências e as evasivas da teoria do IPCC tornam-se patentes após uma análise crítica mais ou menos profunda.

O cálculo do balanço energético assumido para o topo da atmosfera, tal como visto na Fig. 24, é apenas uma boa aproximação para explicar o aparente equilíbrio radiativo que permite a existência de vida na Terra. Não passa disso.

Pretender ultrapassar este limite é uma falsa mensagem que se envia a quem não tem ou não teve oportunidade de esmiuçar a explicação simplista. Nomeadamente, é o caso dos policymakers a quem falta o tempo necessário para ler e estudar para além de passar uma vista de olhos pelos resumos ainda mais simplistas do que a tese.

Primeiro, qualquer desequilíbrio no topo da atmosfera é sempre pequeno quando comparado com as grandezas da maior parte das componentes do balanço energético global. O que representa o suposto forçamento radiativo total de 2 W/m2 anunciado pelo IPCC quando comparado com o fluxo de 1368 W/m2 penetrante de origem solar?

Não é verdade que a medição deste fluxo pelos radiómetros instalados nos satélites tem um grau de precisão de ± 0,3 %? Ou seja, o resultado desta medição deveria ser apresentado como 1368 W/m2 ± 4 W/m2, isto é, as medições estão dentro de um intervalo de 1372 W/m2 a 1364 W/m2.

Espanto dos espantos, o forçamento radiativo total de 2 W/m2 (Vd. post do Forçamento radiativo), calculado através de modelos, para todos os gases com efeito de estufa de origem antropogénica, mais a fuligem, o dióxido de enxofre, e o Sol, com a inclusão de valores contabilísticos desde o longínquo ano de 1850, é apenas metade do erro de precisão das medições feitas com satélites!

Do mesmo modo, os cenários do IPCC consideram implicitamente um forçamento radiativo do dióxido de carbono entre 2000-2050 de 1 W/m2 a 3 W/m2, isto é, um valor inferior ao erro atrás enunciado. É isto sério?

Não se trata de comparar alhos com bugalhos mas de valores determinados com graus de precisão completamente distintos. Além disso, os raciocínios feitos por meio de valores médios globais anuais escamoteiam as desigualdades das distribuições sazonais das energias radiadas.

As considerações do modelo radiativo simplista do IPCC não são válidas no complexo sistema climático com uma dinâmica não – linear das circulações que transportam energia à volta do globo tanto pela atmosfera como pelos oceanos.

A hipótese do forçamento radiativo é sedutora mas inadequada. Ela interpreta o processo radiativo como central e exclusivo do sistema climático. Quem aceita esta explicação simplificada deve ter esquecido os elementos da Geografia que aprendeu na instrução primária: a Terra é um globo com quatro estações aquecido pelo Sol de modo diferenciado entre os Trópicos e os pólos.

É essencial tratar a Terra com respeito, não a considerando um plano que troca energia através de outro plano que lhe é perpendicular. A Terra merece ao menos ser considerada como um esfera que em quase nenhum lugar tem o topo atmosférico em equilíbrio térmico permanente. Trata-se de uma abstracção simplificadora.

Sensibilidade climática

Define-se sensibilidade climática ao acréscimo de temperatura média global por unidade de acréscimo de forçamento radiativo medidos à superfície da Terra. Utiliza-se, para o efeito, a unidade ºC / (W/m2).

A sensibilidade climática pode ser definida para a globalidade dos agentes perturbadores do equilíbrio radiativo ou individualmente para cada um deles, com destaque para o dióxido de carbono.

A consideração sobre o melhor valor a atribuir a esta grandeza tem conduzido a discussões intermináveis. Nomeadamente, existe a pretensão de se determinar o valor do aumento da temperatura correspondente à duplicação da concentração atmosférica do dióxido de carbono (o alvo da perseguição nestas conjecturas).

Esta ideia não é nova. Já Arrhenius (1859-1927) se preocupou com essa determinação. Este físico-químico sueco obteve valores que hoje em dia se consideram discutíveis.

Alguns autores actuais destas lucubrações admitem que essa duplicação conduziria a um aumento de temperatura de 1,2 ºC para um forçamento radiativo de 4 W/m2. Se estas contas feitas com o auxílio de modelos - sempre os modelos - merecessem algum crédito, obter-se-ia uma sensibilidade de 0,3 ºC/ (W/m2).

Para as projecções 2000 – 2050, James Hansen considera um forçamento radiativo de 1 W/m2 para o dióxido de carbono antropogénico, o que daria um aumento de temperatura de 0,3 ºC.

O IPCC nos seus exageros para “chercher à épater le bourgeois” considera que, entre 2000 – 2050, o forçamento radiativo do dióxido de carbono se situará entre 1 W/m2 e 3 W/m2. Eis pois que este organismo sonha com um aumento da temperatura entre 0,3 ºC e 0,6 ºC até meados deste século, só devido ao CO2.

Já para o final do século, o documento de 2001 do IPCC não está com meias medidas e aponta um intervalo assustador: 1,2 ºC – 5,8 ºC, agora, devido a todos os GEE. Então este último valor tem feito as delícias dos media, mesmo que ele não tenha rigorosamente, repete-se, rigorosamente qualquer valor científico ou climático.

James Hansen já disse publicamente que as contas do IPCC são baseadas em pressupostos irrealistas e que, contrariamente à estratégia de, praticamente, só atacar o dióxido de carbono – técnica e economicamente difícil de ceder aos desejos dos burocratas do IPCC, da Comissão Europeia, do Instituto do Ambiente, etc., etc. – dever-se-ia começar por mitigar outros GEE antropogénicos e a fuligem.

De facto, da Fig. 25, verifica-se que a soma dos forçamentos radiativos do CH4 , CFC, N2O, O3 e da fuligem é de 2,5 W/m2 ,valor bem superior ao do CO2 (1,4 W/m2). Assim, a estratégia do Protocolo de Quioto se não é uma teimosia, então o que é?

Forçamento radiativo

Antes de se analisar criticamente o esquema conceptual de base do IPCC, convém referir duas grandezas que foram, especialmente, introduzidas por James Hansen para apoio das suas teses e uso interno nos modelos climáticos. São elas o forçamento radiativo e a sensibilidade climática.

O IPCC adoptou ipsis-verbis não só o esquema da Fig. 24 como também o conceito destas duas grandezas. Aliás, o IPCC tem muito pouca imaginação, pois limita-se a transcrever os artigos que vai encontrando na literatura que mais convém ao objectivo para que foi criado. O IPCC não é seguramente um organismo de investigação.

Naquela Fig. 24 existe equilíbrio radiativo terrestre considerando os gases com efeito de estufa (GEE) de origem natural. Se desaparecer o equilíbrio no topo da atmosfera e na superfície terrestre, isso poderia ser devido a uma variação da energia emitida pelos agentes implicados no processo radiativo (Sol, nuvens, GEE).

Define-se forçamento radiativo (tradução de radiative forcing) à perturbação energética radiativa de um agente que force o aparecimento de um desequilíbrio. Se a perturbação conduzir a um sobreaquecimento o forçamento radiativo diz-se positivo. Se conduz a um arrefecimento considera-se negativo.

Na Fig. 25 estão representados os valores dos forçamentos radiativos médios globais para o período 1850 – 2000, sendo a primeira data considerada como a do início da civilização industrial. Como se verifica, os forçamentos radiativos dos GEE são positivos (vermelho) e os do dióxido de enxofre e das nuvens são negativos (azul).

O Prof. James Hansen é um inimigo feroz do agente perturbador designado correntemente por fuligem. A fuligem é emitida pelos motores diesel, sem filtragem eficaz do escape, que não queimam completamente o combustível.

Segundo Hansen, a fuligem vai cobrir os mantos de gelo e diminuir o albedo conduzindo à fusão das calotes polares e dos glaciares. Por isso, ele é contra os biocombustíveis a ser usados naquele tipo de motores.

Na Fig. 25 estão representados os valores em W/m2 dos GEE, presumidamente de origem antropogénica – como sejam o dióxido de carbono (CO2) , o metano (CH4), os CFC, o óxido nitroso (N2O), o ozono troposférico (O3) –, da fuligem e do Sol com forçamentos radiativos positivos que conduzem a sobreaquecimentos. Só as nuvens e o dióxido de enxofre (SO2) não são acusados de malefícios climáticos.

A soma de todos os valores da Fig. 25 dá um resultado total de +2 W/m2 que deveriam ser somados aos 324 W/m2 indicados na Fig. 24 como atingindo a Terra pela contra-radiação celeste dos GEE naturais e das nuvens. Resumidamente, é esta a tese do aquecimento global defendida pelo IPCC e tantas vezes repetida.

Fig. 25 - Forçamentos radiativos (1850 - 2000). Fontes: James Hansen (NASA) e Antón Uriarte Cantolla.

A radiação dos gases com efeito de estufa de origem natural

A atmosfera é quase “transparente” à radiação solar (só retém 70 W/m2) mas absorve grande parte da radiação infravermelha terrestre (390 W/m2 – 40 W/m2 = 350 W/m2). Esta absorção é realizada, fundamentalmente, por alguns gases concentrados no ar e chamados gases com efeito de estufa (GEE) – vapor de água, dióxido de carbono, metano, ozono, etc. – e pelas nuvens.

O azoto e o oxigénio não participam neste processo de absorção. Além de absorver o calor emitido tanto pelo Sol como pela Terra, os GEE transformam-no e emitem calor. Este é emitido em radiações de ondas longas, infravermelhas, em todas as direcções, para o espaço extraterrestre e para a superfície.

Para o topo da atmosfera vai um fluxo de 200 W/m2 de radiação infravermelha emitida pelo ar e pelas nuvens, que se perde no espaço extraterrestre, enquanto para a superfície planetária vai um fluxo de 324 W/m2. Desta forma, a superfície terrestre recupera grande parte da energia que ela própria emitiu para cima.

Este calor recebido na superfície (324 W/m2) proveniente da atmosfera representa quase o dobro do proveniente do Sol (170 W/m2). Pela soma dos dois, a superfície recebe um fluxo médio de 494 W/m2 (o mesmo que emite, 80 W/m2 + 24 W/m2 + 390 W/m2). Donde, também existe um balanço nulo à superfície terrestre tal como existe no topo da atmosfera.

No topo da atmosfera perde-se continuamente por radiação infravermelha e por reflexão do albedo o mesmo calor que se recebe do Sol. É a situação de equilíbrio já referida. As medições das radiações infravermelhas feitas pelos satélites indicam que sai do topo da atmosfera um fluxo médio de 240 W/m2 que se escapa para o espaço, valor esse que é igual ao da radiação em ondas curtas que o Sol acaba por enviar em direcção ao planeta depois de se ter reflectido uma parte pelo albedo (342 W/m2 – 102 W/m2).

A energia que atravessa o topo da atmosfera por radiações infravermelhas provém dos GEE (165 W/m2), das nuvens (35 W/m2) e da radiação infravermelha procedente directamente da superfície terrestre (40 W/m2) que não é absorvida pelos GEE e pelas nuvens.

Note-se que a radiação infravermelha emitida a partir da superfície terrestre, 390 W/m2, é muito maior do que a radiação infravermelha que sai pelo topo da atmosfera, 240 W/m2. Não existiria esta diferença se não houvesse GEE.

Então, da superfície terrestre emitir-se-ia uma radiação semelhante à que sai pelo topo da atmosfera, isto é, 240 W/m2 (uns 150 W/m2 menos do que se emite realmente). A temperatura média da superfície terrestre, que hoje é de +15 ºC, seria a correspondente a esta emissão inferior, ou seja de -18 ºC, isto é, o ganho térmico devido à radiação infravermelha é de 33 ºC.

A temperatura mais elevada à superfície da Terra deve-se à existência da sua atmosfera.

A contra-radiação terrestre

A Terra, sendo um corpo quente, emite radiação de acordo com a lei de Stefan-Boltzman:
E = σ . T4 (T elevado à 4ª potência)

Onde E representa a energia radiada em W/m2, σ é a constante de Stefan-Boltzman, T é a temperatura absoluta em graus kelvin (K).

O calor radiado pelo planeta – que, no fundo, proveio da energia solar absorvida anteriormente – adiciona-se ao fluxo solar de 70 W/m2 absorvido pelo ar vindo do Sol (Vd. Fig. 24).

A contra-radiação terrestre de 494 W/m2 provém de um processo radiativo e de dois não-radiativos, a saber:

- Radiação infravermelha de 390 W/m2 dos quais 40 W/m2 se escapam pelo topo da atmosfera e 350 W/m2 são absorvidos pelas nuvens e pelos gases com efeito de estufa de origem natural.
- Calor latente de evaporação e de condensação de 80 W/m2 que é da mesma ordem de grandeza que a absorção directa da radiação solar (70 W/m2). Por um lado, existem moléculas de água em fase líquida retiradas do mar ou de zonas húmidas que se evaporam e passam à fase gasosa. Esta mudança de estado liberta calor. Por outro, também há libertação de calor pela mudança de estado da fase gasosa à fase líquida por condensação de vapor de água da atmosfera.
- Calor sensível de 24 W/m2, que acompanha de maneira imediata a convecção térmica, por condução e convecção pelo contacto directo das moléculas do substrato oceânico ou continental com as moléculas de ar.

A radiação solar incidente propaga-se em linha recta a uma velocidade de 300 mil quilómetros por segundo e está essencialmente situada na gama visível. Quase toda a energia solar radiante é transmitida em ondas curtas (99 %).

Já a contra-radiação terrestre é emitida em ondas longas. A diferença de comprimentos de onda está situada nas diferentes temperaturas do Sol e da Terra. Os comprimentos de onda da radiação são inversamente proporcionais às temperaturas.

Enquanto a atmosfera é quase “transparente” (pequena absorção) à radiação visível das ondas curtas, relativas à radiação incidente, ela é quase “opaca” (grande absorção) às radiações infravermelhas (ondas longas) da contra-radiação.

Por isso, a contra-radiação é parcialmente absorvida pelo vapor de água (que constitui cerca de 1 % da atmosfera), o dióxido de carbono (0,03 %) e pelo ozono ou o metano (em quantidades ínfimas). Já os outros componentes do ar como o azoto (78,8 %) e o oxigénio (20,95 %) não intervêm praticamente neste processo.

Como se vê até aqui, o balanço radiativo no topo da atmosfera é nulo, ou seja, existe equilíbrio entre a energia que penetra (342 W/m2) e a energia que sai, a reflectida pelo albedo planetário (102 W/m2) mais a devida, directa ou indirectamente, à contra-radiação planetária (40 W/m2 + 200 W/m2).

A radiação solar incidente

Olhando para a Fig. 24, verifica-se que a superfície da Terra e a atmosfera adjacente recebem, aproximadamente, 240 W/m2 da energia solar que penetrou no topo da atmosfera (342 W/m2). Os fluxos energéticos estão expressos em densidade de potência (watt por metro quadrado). Recorde-se que se trata de valores médios anuais e globais.

Os gases e as nuvens que compõem a atmosfera absorvem directamente 70 W/m2, dos quais uma pequena parte pelo oxigénio e pelo ozono da estratosfera (situada entre 11 quilómetros e 47 quilómetros de altitude) e a maior parte pelo vapor de água, pelos aerossóis e pelas nuvens da troposfera (camada do ar até 11 quilómetros de altitude).

Por radiação directa (em linha recta) ou por radiação difusa (em qualquer direcção), a superfície terrestre absorve os restantes 170 W/m2 que atravessam o ar mas que se repartem pelas várias latitudes de forma muito diferente. A radiação difusa, que sofre muitos desvios até atingir a Terra, suplanta a directa nas altas latitudes ou nos dias nublados. O contrário acontece nos dias de céu limpo e nas latitudes baixas. Começa-se a perceber que a realidade suplanta a simplicidade do IPCC.

Embora o IPCC raramente o explique, para se chegar ao valor de 240 W/m2, atrás referido, parte-se do fluxo de radiação solar de, aproximadamente, 1368 W/m2 que atravessa uma superfície imaginária no topo da atmosfera, transversal aos raios solares.

É este o valor, que começou a ser medido pelos satélites (por meio de radiómetros, com uma precisão de mais ou menos 0,3 %, que também medem a contra-radiação terrestre), atribuído à designada constante solar. Continua aqui o somatório de aproximações do IPCC já que dizer que este valor é constante é uma meia verdade científica, se assim se pode dizer.

De facto, a constante solar varia com a actividade solar e, mais ainda, com a excentricidade da órbita terrestre (Vd. posts sobre manchas solares e a excentricidade). O fluxo solar incidente varia entre um máximo de 1410 W/m2 no periélio (princípio de Janeiro, quando a Terra está mais próxima do Sol) e um mínimo de 1320 W/m2 no afélio (princípio de Julho quando a terra está mais afastada do Sol).

A partir da constante solar pode-se calcular o fluxo médio que incide por metro quadrado da superfície esférica exterior da atmosfera (topo da atmosfera) já que, como se verá a seguir, é a quarta parte desse valor: 342 W/m2 (Vd. Fig. 24).

Com efeito, o fluxo total da energia solar que é interceptada continuamente pelo planeta é igual ao valor da constante solar (1368 W/m2) multiplicado pela superfície que ela atravessa correspondente a um círculo imaginário de raio R igual ao raio médio da Terra.

Ou seja, determina-se uma potência igual a 1368 x π R2 watts. Como a superfície da Terra é muito aproximadamente igual à de uma esfera (4π R2) que é 4 vezes superior à superfície do círculo transversal (π R2) conclui-se que o fluxo médio que se reparte pelo conjunto da esfera é 4 vezes menor: (1368 / 4) = 342 W/m2.

Assim se chega ao valor incidente da radiação solar média global durante um ano. Deste valor, 30 % é reflectido pela própria atmosfera (102 W/m2) e devolvido de novo para o espaço extraterrestre sem ser utilizado pelo planeta.

Este factor igual a 0,3 de radiação reflectida, que se perde no espaço, denomina-se albedo terrestre. Deste modo, a densidade da potência que incide sobre a Terra e a atmosfera adjacente é de (1 - 0,3) x 342 = 240 W/m2.

Não são poucos os climatologistas que afirmam que as mudanças climáticas sentidas actualmente estão ligadas a uma diminuição do albedo que varia com o tempo devido a causas naturais.

A título de curiosidade, o albedo de Vénus é de 0,72 pelo que, embora este nosso vizinho esteja mais próximo do Sol do que a Terra e receba no topo da sua atmosfera um fluxo médio quase duas vezes mais elevado (654 W/m2), absorve uma quantidade de energia solar inferior à da Terra: (1 - 0,72) x 654 = 183 W/m2.

O balanço energético simplificado do IPCC

Os Mitos Climáticos aproveitam a oportunidade para agradecer publicamente a Antón Uriarte Cantolla a autorização expressa para a utilização de material que se encontra na sua obra, especialmente as Figuras da sua fonte que têm enriquecido os textos.

A Fig 24 (onde se manteve a língua original, facilmente legível, o que beneficia a qualidade da imagem) representa o modelo simplista do IPCC – publicado tal qual nos documentos deste organismo internacional – que reduz a extrema complexidade do sistema climático a simples fluxos verticais numa única dimensão.

O IPCC considera a Terra um objecto chato, plano (flat earth na terminologia anglo-saxónica), em vez de aproximadamente esférico. Os fluxos de energia que atravessam a atmosfera, não só para baixo e para cima mas também em todas as outras direcções, são factores essenciais para a vida da Terra que influenciam decisivamente o seu clima.

Podem-se distinguir três tipos de fluxos de energia: 1– A radiação solar que atravessa a atmosfera de cima para baixo; 2 – A energia terrestre que é emitida em sentido inverso, de baixo para cima; 3 – A radiação da própria atmosfera, que está na origem do efeito de estufa natural, já que o ar é também um corpo quente que emite em todas as direcções, mas aqui apenas consideradas para baixo e para cima.

Os valores indicados na Fig. 24 representam valores médios anuais e globais para o planeta – em estado de equilíbrio, sem acção antropogénica – que, no entanto, recebe e emite valores distintos consoante as latitudes e as faces que estão expostas à radiação solar ou na penumbra.

Fig. 24 - O modelo radiativo simplista do IPCC. Unidade - watts por metro quadrado, símbolo W/m2. Fonte: Antón Uriarte Cantolla.

A falácia do IPCC

A base científica da teoria do designado aquecimento global não passa de um mero esquema teórico falacioso depois transposto para inadequados modelos climáticos usados em potentes computadores que dão indicações do mesmo modo falaciosas.

Se existe fragilidade é nos argumentos científicos – e não no planeta que está cheio de saúde – que sustentam esta euforia que pode ser desmontada por meio de uma análise mais profunda do modelo de equilíbrio energético da Terra que é usado para explicar o conceito de forçamento radiativo do sistema climático.

O termo forçamento radiativo é a tradução da designação anglo-saxónica radiative forcing, que foi adoptada pela primeira vez por James Hansen, da NASA – considerado o pai do aquecimento global –, e que é já usada em Portugal e no Brasil com vulgaridade.

No entanto, a construção do modelo de balanço anual global, tal como é utilizado pelo IPCC, influenciado por aquele Prof. do Goddard Institute for Space Studies, da NASA, não se pode dizer que seja uma novidade.

Esse modelo foi largamente utilizado para estimar de modo aproximado os valores das grandezas envolvidas no sistema climático geral. Nestes cálculos elementares, a suposição grosso modo do equilíbrio energético no topo da atmosfera é uma aproximação razoável, e apenas isso.

Qualquer pequeno desequilíbrio é sempre um valor residual quando comparado com os valores da maior parte dos componentes do balanço energético geral, nomeadamente da energia solar entrada e da energia reenviada pela superfície terrestre que atravessam a superfície imaginária do topo da atmosfera.

Do mesmo modo, assumem-se valores energéticos globais para o planeta que se verificam durante o período de um ano sem ter em consideração as acumulações energéticas sazonais do sistema climático nem sequer a complexidade do meio em que se produzem as trocas de energia.

A atmosfera e os oceanos estão muito longe de serem meios lineares, contínuos e homogéneos onde a dinâmica do tempo e do clima se processariam através de leis físicas simples e bem apreendidas como acontece, por exemplo, com a teoria electrodinâmica dos meios ideais.

Estas simplificações não se aplicam ao estudo das alterações climáticas. Insistir nisso é um erro que dificulta a apreensão dos fenómenos reais que comandam a dinâmica do tempo e do clima em meios não – lineares, descontínuos e heterogéneos como são a atmosfera e os oceanos.

O efeito de estufa de origem antropogénica

Não existe estrada real para chegar à conclusão da existência de um defeituoso raciocínio implícito na tese do Intergovernmental Panel on Climate Changes (IPCC), pelo que se deve analisar cuidadosa e pacientemente a base que levou à sustentação de uma teoria que está longe de corresponder à realidade.

Para levantar o véu apoiamo-nos no climatologista australiano William Kininmonth que é autor de uma vasta obra da qual se destaca o recente livro com o título apropriado «Climate Change: A Natural Hazard», editado pela Multi-Science Publishing Co. Ltd, Reino Unido, em 2004.

Uma tradução livre do título do livro pode ser «Alteração Climática: Um Fenómeno Natural». Kininmonth teve uma carreira de mais de 40 anos como meteorologista e climatologista durante a qual foi colaborador da Organização Mundial de Meteorologia em mais de duas décadas.

William Kininmonth foi membro da delegação da Austrália na Segunda Conferência Mundial de Meteorologia (1990) e nas subsequentes negociações da Convenção Quadro sobre Alterações Climáticas das Nações Unidas (1991-1992) que culminaram na constituição do IPCC e na aprovação do Protocolo de Quioto.

Este ilustre climatologista australiano participou activamente nos debates que deram origem aos textos cristalizados no Third Assessment Report (Terceiro Relatório de Avaliação) do IPCC de 2001. É pois alguém que conhece muito bem os meandros deste organismo intergovernamental.

Mas não se pode prescindir também da opinião do francês Marcel Leroux, do basco Antón Uriarte Cantolla, do Prof. do Massachussetts Institute of Technology, Richard Lindzen (que colaborou igualmente com o IPCC até descobrir a verdadeira ética do seu núcleo duro), do neozelandês John McLean, do finlandês Timo Hämeranta e de tantos e tantos outros climatologistas que é impossível indicar todos eles.

Muito tem sido dito acerca dos custos e da eficácia da aplicação do Protocolo de Quioto, especialmente nos países industrializados onde a base energética é essencialmente preenchida com combustíveis fósseis. O que não tem sido examinado com profundidade é a montagem adoptada pelo IPCC para demonstrar a hipotética ligação dos gases com efeito de estufa de origem antropogénica ao designado aquecimento global.

A percepção entre os responsáveis políticos (policymakers, na feliz designação anglo-saxónica) é que o assunto está já para além do IPCC – a missa já está dita! – que, segundo aqueles, já fez a listagem completa dos impactos das alterações climáticas devidas a um inquestionável aquecimento global.

Ou seja, o dossier do aquecimento global devido aos gases antropogénicos transcendeu o nível científico e passou para o plano puramente político. Daí se invocar continuadamente a existência de um vastíssimo consenso que é, na realidade, um consenso político e não científico.

Raios cósmicos

Embora envolvidos em âmbito mais restrito do conhecimento científico, não pode deixar de se referir a acção dos raios cósmicos. A variação do fluxo de raios cósmicos que atinge a Terra tem sido proposta como um mecanismo diferente que liga a actividade solar e a resposta climática.

De acordo com esta teoria, as variações dos ventos solares próximos da Terra estão muito estreitamente relacionadas com a temperatura à sua superfície. A actividade geomagnética (variação do campo magnético terrestre) precede a temperatura de 4 a 8 anos.

Considerando este atraso no efeito da temperatura, o pico da temperatura média global de 1998, atribuída por outros ao El Niño, seria então explicado por uma notável acção dos raios cósmicos observada cerca de 1990.

O fluxo magnético total que abandona o Sol, arrastado pelo vento solar, cresceu cerca de 2 a 3 vezes desde 1900 até 2000. De acordo com os defensores desta tese, a temperatura dita média global cresceu concomitantemente de 0,5 ºC.

A energia associada ao fluxo solar é transferida ao ambiente próximo da Terra pela ligação magnética e directamente à atmosfera pelas partículas cósmicas electricamente carregadas.

As partículas carregadas e os efeitos indirectos do vento solar têm uma forte contribuição adicional. Friis-Christensen (Vd. Fig.16) demonstrou, em 1997, que a cobertura global das nuvens, observada pelos satélites, está ligada ao fluxo dos raios cósmicos modulados pelo vento solar.

Segundo esta explicação, a variação correspondente ao desequilíbrio radiativo, no balanço terrestre, provocado pelos raios cósmicos seria da ordem de grandeza do desequilíbrio radiativo atribuído ao CO2 acumulado na atmosfera desde os tempos pré-industriais.

As medições do fluxo de raios cósmicos remontam a 1937. Os efeitos directos e indirectos, em conjunto, apontariam para um papel dominante da actividade solar, incluindo os raios cósmicos, nas variações climáticas.

Os oceanos. Correntes superficiais

No Equador, para compensar o fluxo de 13 Sv da NADW que o cruza em direcção ao Sul, existe em sentido inverso, de Sul para Norte, e em superfície, a corrente costeira do norte do Brasil, NBCC (North Brazil Coastal Current), que transporta um caudal semelhante de 13 Sv para a corrente do Golfo.

Este fluxo que chega do hemisfério Sul junta-se ao fluxo tropical de 7 Sv que vem de Este – que gira em torno do anticiclone dos Açores (aglutinação de anticiclones moveis polares) –, pelo que o caudal total da corrente do Golfo a norte de Cuba pode atingir os 20 Sv (milhões de metros cúbicos por segundo).

Assim como existem zonas onde a água superficial mergulha, existem também zonas de afloramento (upwelling) de águas profundas que sobem até à superfície embora localizadas de forma mais difusa.

Estas áreas de upwelling situam-se em zonas de divergência de águas superficiais, pelo que são substituídas por águas ascendentes profundas. Uma extensa zona de upwelling está situada no Pacífico Oriental junto ao Equador. Aí, a água superficial, movida pelos alísios, tende a divergir para norte e para sul, deixando um vazio que é ocupado por águas mais frias e ascendentes (p.e., origina La Niña).

Também se produzem afloramentos nas costas donde as águas superficiais, por efeito dos ventos e da rotação terrestre, tendem a afastar-se mar adentro. Isto ocorre especialmente nas quatro margens orientais das bacias oceânicas do Atlântico (Norte e Sul) e do Pacífico (Norte e Sul, também). Ao longo destas costas os afloramentos dão lugar ao aparecimento de correntes de águas frias (Canárias e Benguela, no Atlântico; Califórnia e Humoldt, no Pacífico).

Algumas análises de sedimentos oceânicos mostraram que estes afloramentos se intensificaram há cerca de 2 a 3 milhões de anos, quando o fecho do istmo do Panamá reorganizou as correntes oceânicas, o que deve ter tido influência no arrefecimento quaternário.

Estudos recentes mostram cada vez mais claramente que um enfraquecimento da corrente do Golfo, provocado por sua vez por um enfraquecimento de todo o sistema da corrente termohalina, intensifica as variações climáticas em todo o Atlântico e, muito provavelmente, em todo o globo.

Os oceanos. Correntes profundas

O caudal principal desta corrente profunda NADW avança para o Sul pela zona ocidental do oceano Atlântico e cruza o Equador até chegar à Antárctida. A partir dali penetra no Índico e estende-se posteriormente pelas profundidades do imenso Pacífico. A viagem de uma molécula de água que realize a viagem completa até aflorar à superfície pode durar mil anos.

Nos mares da plataforma da Antárctida também se formam correntes de água profunda, mais fria do que no hemisfério Norte, especialmente debaixo dos bancos de gelo do mar de Weddel e do mar de Ross (Vd. Fig. 10 para situar estes mares).

Todos os Invernos, os fortes e densos ventos catabáticos (que descem a enorme velocidade a partir de elevadas altitudes dos vales) que partem do continente Antárctico empurram mar a dentro os blocos de gelo que se formam na costa (originados pelo escoamento dos rios gelados).

Note-se que estes blocos de gelo que aparecem no Atlântico têm sido, não poucas vezes, apontados como materiais da pseudo – fusão da Antárctida pelos demagogos das alterações climáticas e do aquecimento global que têm acesso fácil aos media.

Desta maneira, na Antárctida, as zonas costeiras ficam temporariamente livres de gelo (e são fotografadas e filmadas para manipulação da opinião pública internacional) mas renovam-se continuamente num processo de congelação eterno.

A salificação da água muito fria da costa deste continente torna-a mais densa e forma uma massa de água profunda que se designa por AABW (Antarctic Bottom Water), água de fundo da Antárctida, que na sua translação para as profundidades em direcção ao Norte pode atingir a latitude de 40 ºN e fá-lo metendo-se em cunha por debaixo da NADW.

As estimativas do caudal da AABW variam entre 2 Sv e 9 Sv, se bem que em épocas mais frias possa chegar até aos 15 Sv. Existe uma ligação entre a produção de NADW nos Mares Nórdicos e a produção de AABW na Antárctida de tal forma que quando uma aumenta a outra diminui e vice-versa.

De qualquer modo este esquema da circulação oceânica é ainda mais complicado, porque, além destas massas de águas (NADW e AABW) existem outras correntes de águas intermédias que também podem formar os seus próprios circuitos e jogar um papel importante nas variações climáticas.

Os oceanos. Corrente termohalina

A corrente termohalina (Vd. Fig. 23) é um dos principais responsáveis pelos acontecimentos climáticos a oriente da região do Pólo Norte onde os gelos marinhos têm sofrido a erosão que os alarmistas atribuem erradamente ao efeito de estufa de origem antropogénica.

Na Fig. 23, distingue-se a corrente termohalina que vem superficialmente do Pacífico (a vermelho), atravessa o Índico, passa pelo Cabo da Boa Esperança, sobe o Atlântico, viaja até ao Golfo do México, dirige-se à região árctica aonde mergulha e faz a viagem profunda de regresso (a azul).

Existem mais razões para apontar as correntes termohalina e oceânicas como factores de aumento das temperaturas no hemisfério Norte do que a acção insignificante do efeito de estufa adicional provocada pelos gases de origem antropogénica.

Na faixa latitudinal 45 ºN – 60 ºN, o Atlântico Norte tem uma temperatura média superficial de 10 ºC e uma salinidade 34,9 ‰, enquanto que o Pacífico Norte tem uma temperatura de 6,7 ºC e uma salinidade de 32,8 ‰.

A elevada salinidade do Atlântico explica-se porque o volume de água evaporada supera o volume de água entrada na bacia pelos caudais dos rios que desaguam nela. Pelo contrário, no Pacífico os sistemas montanhosos do oeste americano provocam chuvas abundantes que diminuem o teor de sal.

A água evaporada na região anticiclónica subtropical do Atlântico Norte, que se estende das Bermudas aos Açores, é parcialmente transportada para o Pacífico pelos ventos alísios tropicais que atravessam o istmo do Panamá. A evaporação no Atlântico e o transvaze atmosférico do vapor para o Pacífico, faz aumentar a salinidade das águas tropicais atlânticas.

O enorme volume das águas profundas do Mar do Labrador e dos Mares Nórdicos denomina-se na literatura anglo-saxónica com o acrónimo NADW (North Atlantic Deep Water), que se pode traduzir por água profunda do Atlântico Norte.

As correntes têm um caudal de 13 Sv (milhões de metros cúbicos por segundo) o que equivale a setenta vezes o caudal do Amazonas no seu estuário. No NADW distinguem-se um volume inferior, mais profundo, originado essencialmente nos Mares Nórdicos de água muito fria, e um volume superior de águas menos frias provenientes do Mar Labrador e do sul da Gronelândia.

Fig. 23 - Corrente termohalina associada a outras correntes oceânicas. Fonte: Rahmstorf, Nature, 2002.

Os oceanos. Correntes oceânicas

As correntes marítimas têm um papel importante no transporte da energia da fonte quente dos Trópicos para as fontes frias das altas latitudes, incluindo as regiões polares. Nas regiões tropicais o balanço radiativo entre a recepção da emissão solar e a emissão terrestre de ondas infravermelhas é positivo enquanto que nas regiões polares é negativo.

A literatura que liga a oceanografia à climatologia é fértil em terminologia anglo-saxónica que se pretende descodificar de modo a facilitar a compreensão de fenómenos aí descritos tais como: Gulf stream, conveyor belt, overtuning circulation, upwelling, thermohaline circulation, etc.

A corrente do Golfo (Gulf stream) – atravessa o golfo do México – transporta calor para o Norte através das águas superficiais que é parcialmente compensada pelo transporte de frio através da corrente que passa pelo Mar do Labrador, Portugal e Canárias.

As correntes profundas que se movem para Sul a partir do extremo Norte do Atlântico formam uma espécie de correia transportadora (conveyor belt) que se fecha com as correntes superficiais para o Norte com um caudal de alguns milhões de metros cúbicos por segundo (define-se a unidade “sverdrup”, símbolo Sv, em que 1 Sv = 1 x 10 6 m3 / s).

Esta correia funciona continuamente a partir do impulso dado pelos Mares Nórdicos (conjunto de mares da Gronelândia e da Noruega) e pelo Mar do Labrador, aonde a água superficial que vem do Sul mergulha e regressa às profundezas do Oceano Atlântico (overtuning circulation).

A salinidade e a temperatura jogam um papel importante no funcionamento do conveyor belt. Passadas algumas semanas, a temperatura média da água transportada pela corrente do Golfo quando chega aos Mares Nórdicos, que era de 10 ºC na latitude 50 ºN, desce para 3 ºC na latitude 65 ºN.

Pelo arrefecimento e pela contracção térmica, a água adquire então uma elevada densidade e afunda-se deixando espaço para a chegada de novos caudais de água vindos do Sul com temperaturas mais elevadas e menos densas que se situam à superfície.

O fenómeno de mergulho por convecção intensifica-se no início do Inverno devido a um aumento da salinidade. Acontece que em cada ano, durante a formação dos gelos marinhos nas áreas sub – árcticas, há libertação de sal e forma-se, debaixo dos bancos de gelo novo, uma massa fria e muito salgada que se afunda e contribui para a formação da água profunda do Atlântico Norte.

O sistema de correntes oceânicas, superficiais e termohalinas, no Oceano Pacífico não tem a mesma potência do Atlântico. Devido às diferenças de circulação, o Atlântico Norte é bastante menos frio e mais salgado que o Pacífico Norte.

Os oceanos. El Niño e La Niña

Depois da atmosfera, os oceanos formam o segundo fluido do sistema climático geral. Mas as circulações dos oceanos são apenas responsáveis por 10 % a 15 % da energia total transportada das regiões tropicais para as polares onde existe um défice térmico.

Apesar desta relativamente pequena proporção do total da energia transportada, a influência dos oceanos não pode ser ignorada visto que eles actuam com um volante do sistema climático.

Devido à enorme massa de água dos oceanos, uma vez iniciadas, as correntes superficiais e outras circulações oceânicas à escala planetária tendem a persistir com a continuação do transporte de energia à volta das bacias a que pertencem.

Os oceanos também possuem uma enorme capacidade térmica quando comparados com a atmosfera. A diferença entre as capacidades térmicas dos oceanos e da atmosfera pode ser avaliada pelo facto de que, por cada unidade de área, os três metros superiores dos oceanos têm a mesma capacidade térmica que a atmosfera que lhes fica por acima.

A massa total dos oceanos e a sua capacidade térmica fazem com que eles sejam o maior reservatório de energia e o volante do sistema climático. Por motivo da enorme capacidade térmica dos oceanos, uma pequena alteração das suas características pode ter um enorme impacto na circulação atmosférica e nos climas regionais.

Por exemplo, o fenómeno conhecido como El Niño, que envolve um aquecimento anormal no Oceano Pacífico, na sua parte oriental e central, junto ao Equador, pode provocar modificações do clima regional – secas, cheias e tempestades –, em zonas afastadas do seu local de nascimento (Vd. Fig. 22, onde se mantiveram os termos na língua original).

As modificações na circulação do Oceano Pacífico, que estão associadas ao El Niño, e as consequentes variações da temperatura das águas superficiais dos oceanos, são um contribuinte para a variabilidade interna do sistema climático, mesmo à escala inter-anual.

Todavia, o El Niño, tal como La Niña, que disputa actualmente o lugar de vedeta dos media juntamente com o pseudo – aquecimento global, tem um espaço limitado no mecanismo da dinâmica geral do tempo e do clima que não pode explicar mais do que mudanças regionais.

Sublinhe-se que o episódio do El Niño que se desenvolveu no Pacífico de Dezembro de 1991 a Abril de 1992 atingiu o seu máximo de intensidade em Março – Abril de 1992, precisamente no momento em que a concentração dos aerossóis vulcânicos expelidos pelo Pinatubo atingia o valor máximo sobre o Pólo Norte.

Precise-se ainda que existe uma covariação entre os acontecimentos do El Niño e as baixas pronunciadas da pluviometria do Sahel (ou da Índia). Estas covarições, associadas às modificações da circulação geral, são mais que simples coincidências.

No entanto, o El Niño, que de 1991 a 1995 teve o período mais longo do século XX, e que em 1997-1998 teve o seu apogeu de intensidade, é acusado de terríveis consequências, que ainda estão por provar, fora do seu campo de acção.

O nome de El Niño advém do facto de, originalmente, o acontecimento estar associado a uma corrente costeira sazonal ao longo do Equador e do Peru originada por um aquecimento das águas superficiais do Pacífico equatorial oriental e central. O inverso deste episódio é um episódio frio designado por anti-El Niño ou La Niña.

Como este fenómeno oceano-climático, detectado há vários séculos, aparece nas proximidades do Natal as populações da América do Sul baptizaram-no com o nome designativo de menino Jesus (El Niño).

Fig. 22 - Efeitos do El Niño nalgumas regiões do globo. Fonte: Antón Uriarte Cantolla.

As nuvens

O vapor de água é o principal gás com efeito de estufa. A sua presença provoca mais de 60 % do aquecimento natural devido à sua muito eficiente capacidade de absorver as radiações infravermelhas reemitidas pela superfície terrestre em diversos comprimentos de onda.

As medições dos satélites sobre os oceanos reflectem em muitas zonas uma elevada correlação entre a temperatura do ar das camadas baixas da troposfera e o conteúdo de vapor de água. Quanto maior a temperatura maior conteúdo de humidade e vice-versa.

Um dos maiores falhanços dos modelos climáticos é o da má avaliação do comportamento da humidade nos diferentes níveis da atmosfera. Acertar nesta variável seria importante porque se sabe que o papel do vapor de água na variação climática, especialmente nos fluxos radiativos, depende não só da sua concentração na composição do ar mas também da sua distribuição vertical.

Muitas das críticas que se fazem aos resultados dos modelos dizem respeito à quantidade do vapor de água que eles “produzem” internamente – daí o resultado de aumentos de temperatura excessivos – devido ao esquema explicativo deste fenómeno erradamente considerado nas equações do modelo.

Quanto às nuvens propriamente ditas – já se imaginou o que será feito delas no ano 2100? –, sabe-se que cobrem aproximadamente 65 % a 70 % da superfície terrestre.

No conjunto da superfície terrestre o balanço radiativo global, medido pelos satélites, do efeito da presença das nuvens é no sentido do arrefecimento. No entanto, elas provocam um pequeno aquecimento nos trópicos e nas altas latitudes. O notável arrefecimento que provocam nas latitudes médias ultrapassa aquele efeito de aumento da temperatura.

Existem diferenças radiativas das nuvens consoante a sua localização vertical (Vd. Fig. 21). As nuvens baixas, mais espessas e de temperaturas cálidas reflectem mais luz solar (setas amarelas da figura) e, além disso, emitem a partir da parte superior abundante radiação infravermelha (setas vermelhas da figura) para o exterior, pelo que arrefecem a superfície.

As nuvens altas, mais delgadas (cirros), com pequenos cristais de gelo, são transparentes à radiação solar e a sua emissão infravermelha para o espaço é pequena pois a sua superfície está muito fria (a temperatura do ar diminui com a altitude), pelo que aquecem a superfície.

O efeito térmico das nuvens na superfície é diferente conforme seja dia ou noite. As nuvens das baixas e médias altitudes tendem a arrefecer os dias mas tendem a temperar as noites. Por isso, diminuem as oscilações da temperatura local entre os dias e as noites. Globalmente, as nuvens provocam uma redução das variações térmicas diárias, ou seja, reduzem as diferenças entre as temperaturas máximas e mínimas.

Fig.21 - As nuvens e os seus efeitos radiativos. Fonte: Antón Uriarte Cantolla.

Vulcanismo e clima

Desde longa data que existe a noção sobre a influência do vulcanismo no clima. Já no ano 44 antes da nossa era a erupção do vulcão Etna, na Sicília, foi acusada de ter destruído as colheitas ao escurecer o céu.

O tempo rigoroso na Europa durante o Inverno de 1783-84 foi explicado pela primeira vez, em 1789, pelo americano Benjamin Franklin, como sendo devido aos efeitos da erupção do Laki, situado na Islândia. Esta actividade do Laki causou a morte de mais de 10 mil pessoas e de milhares de cabeças de gado.

A erupção do vulcão Krakatoa, na Indonésia, em 1883, provocou, além da morte de 36 mil pessoas, um aceso debate que conduziu a um enorme número de conclusões que foram reunidas pela Geographic Royal Society, de Londres, em 1888.

Os efeitos ópticos que se verificaram nos meses seguintes à erupção, nomeadamente espectaculares efeitos no pôr – do – Sol, o aparecimento de bruma seca e as baixas temperaturas registadas num grande número de locais afastados do Krakatoa foram então atribuídos a esse acontecimento.

Ao longo do século XX numerosos autores analisaram e debateram as relações entre grandes erupções vulcânicas e as descidas de temperatura verificadas posteriormente, não só nas épocas recentes, mas também no decurso das erupções antigas que chegaram a ser consideradas como um factor contributivo para as glaciações.

O inglês Lamb foi quem mais contribuiu para os estudos de base científica da relação vulcanismo – clima com publicações conhecidas a partir de 1969. Lamb, inclusive, propôs a consignação de um índice (o dust veil index, DVI) para caracterizar a influência sobre o clima do manto de poeiras emitidas por uma erupção vulcânica.

Actualmente, na era dos satélites, começaram a aparecer numerosos estudos que confirmaram o facto de os aerossóis vulcânicos terem um papel importante de entre as várias causas das variações do clima.

Além de grandes quantidades de dióxido de carbono, gás com efeito de estufa, os vulcões expelem também enormes quantidades de cinzas e, sobretudo, de dióxido de enxofre. Calcula-se que a emissão anual global de enxofre a partir dos vulcões e fumarolas é de cerca de 10 milhões de toneladas.

O efeito da difusão de dióxido de enxofre na atmosfera, que se segue a uma actividade vulcânica, manifesta-se por um arrefecimento da superfície terrestre durante o Verão. Durante o Inverno, devido à menor radiação solar, o efeito dos aerossóis vulcânicos é reduzido e pode mesmo provocar um aquecimento pela absorção de parte da radiação infravermelha terrestre.

As projecções das erupções vulcânicas que atingem a estratosfera com um tempo de residência prolongado influenciam – embora de modo não imediato e não uniforme – as condições climáticas à superfície, fundamentalmente, pela redução da temperatura.

O atraso na resposta depende do tempo de propagação dos aerossóis em direcção às regiões polares onde agravam o défice térmico existente. Os anticiclones móveis polares até aqui têm um papel importante como relés que intensificam as trocas meridianas e agravam a violência das perturbações.

O vulcanismo é, pois, uma causa suplementar de variação climática, aperiódica e de curta duração, que se mistura com os efeitos das variações da actividade solar.