Aquecimento ou histeria global? (1)
Luiz Carlos Baldicero Molion
Instituto de Ciências Atmosféricas, Universidade Federal de Alagoas
Cidade Universitária - 57.072-970 Maceió, Alagoas - BRASIL
email: molion@radar.ufal.br
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1. INTRODUÇÃO
Existem evidências que o clima, entre cerca de 800 a 1200 DC, era mais quente do que o de hoje. Naquela época, os Nórdicos (Vikings) colonizaram as regiões do Norte do Canadá e uma ilha que foi chamada de Groelândia (Terra Verde) e que hoje é coberta de gelo (!?). Entre 1350 e 1850, o clima se resfriou, chegando a temperaturas de até cerca de 2 °C inferiores às de hoje, particularmente na Europa Ocidental. Esse período foi descrito na Literatura como “Pequena Era Glacial”. Após 1850, o clima começou a se aquecer lentamente e as temperaturas se elevaram. Portanto, não há dúvidas que ocorreu um aquecimento global nos últimos 150 anos. A questão que se coloca é se o aquecimento observado é natural ou antropogênico?
A fonte primária de energia para o Planeta Terra é o Sol, que emite radiação eletromagnética (energia), denominada radiação de ondas curtas (ROC). O albedo planetário - percentual de ROC incidente no Planeta que é refletida de volta para o espaço exterior, atualmente cerca de 30 % – é resultante da variação da cobertura e do tipo de nuvens, da concentração de aerossóis e partículas em suspensão no ar, e das características da cobertura superfície tais como gelo/neve (90 % de reflexão), florestas (12 %) e oceanos/lagos (10 %). Portanto, o albedo planetário controla o fluxo de ROC que entra no sistema terra-atmosfera-oceanos: menor albedo, maior entrada de ROC e concomitante aquecimento do sistema terra-atmosfera, e vice-versa.
O restante do fluxo de ROC passa através da atmosfera terrestre e boa parte dele é absorvida pela superfície, que se aquece e emite radiação numa faixa espectral denominada radiação de ondas longas (ROL). O fluxo de ROL, emitida pela superfície, é absorvido por gases, pequenos constituintes, como o vapor d'água (H2O), o gás carbônico (CO2), o metano (CH4), o ozônio (O3), o óxido nitroso (N2O) e compostos de clorofluorcarbono (CFC), vulgarmente conhecidos por freons. Esses, por sua vez, emitem ROL em todas as direções, inclusive em direção à superfície e ao espaço exterior. A absorção/emissão desses gases pelas várias camadas atmosféricas reduz a perda de ROL, emitida pela superfície, que escaparia para o espaço exterior, e constitui o chamado efeito-estufa.
O vapor d'água é o gás principal de efeito-estufa (GEE) e sua concentração é extremamente variável no espaço e tempo. Por exemplo, sobre a Floresta Amazônica existe 5 vezes mais vapor d’água que sobre o Deserto do Saara e sobre a Amazônia, ainda, sua concentração varia de 30 % entre a estação seca e a chuvosa. Em regiões polares, e em regiões tropicais a uma altura acima de 4 km, existe muito pouco vapor d’água e o efeito-estufa é fraco. O gás carbonico (CO2) é o segundo GEE em importância, com concentração até 100 vezes inferior à do vapor d'água.
É o gás que tem causado grande polêmica, pois sua concentração, embora baixa, aumentou de 315 ppmv (1ppmv = 1 parte por milhão por volume, ou seja, 1 mililitro de gás por metro cúbico de ar) em 1958 para 379 ppmv em 2005, crescendo à taxa média de 0,4 % ao ano. Esse crescimento está sendo atribuído às emissões decorrentes das atividades humanas, como a queima de combustíveis fósseis e florestas tropicais. O metano (CH4), com concentrações muito pequenas, na ordem de 1,7 ppmv, também vinha mostrando um significativo aumento de 1,0 % ao ano, atribuído às atividades agropecuárias.
Mas, a partir de 1998, a taxa de crescimento anual de sua concentração passou a diminuir, ou se estabilizou, inexplicavelmente, embora as fontes antrópicas continuem aumentando. Os gases restantes apresentam concentrações ainda menores que as citadas, porém parecem estar aumentando também. O efeito-estufa faz com que a temperatura média global do ar, próximo à superfície da Terra, seja cerca de 15 °C. Caso ele não existisse, a temperatura da superfície seria 18 °C abaixo de zero, ou seja, o efeito-estufa é responsável por um aumento de 33 °C na temperatura da superfície do planeta! Logo, ele é benéfico para o planeta, pois gera condições que permitem a existência da vida como se a conhece.
Em resumo, a estabilidade do clima da Terra resulta do balanço entre o fluxo de ROC absorvido pelo planeta e o fluxo de ROL emitido para o espaço (ROC = ROL). O aquecimento do clima global ocorreria, por exemplo, ou pela redução de albedo planetário, que aumentaria ROC absorvida, ou pela intensificação do efeito-estufa, que reduziria a perda de ROL para o espaço exterior. A hipótese do efeito-estufa intensificado é, portanto, fisicamente simples: mantidos a produção de energia solar e o albedo planetário constantes (?), quanto maior forem as concentrações dos GEE, menor seria a fração de radiação de ondas longas, emitida pela superfície, que escaparia para o espaço (redução do fluxo de ROL) e, conseqüentemente, mais alta a temperatura do planeta.
É dito que a concentração de CO2 passou de 280 ppmv, na era pré-industrial para os atuais 380 ppmv, um aparente aumento de 35% da concentração desse gás nos últimos 150 anos. Utilizando tais concentrações nas simulações feitas por modelos de clima global (MCG), o incremento na temperatura média global resultante já seria de 0,5 °C e 2,7 °C, conforme o modelo utilizado. Entretanto, de acordo com o Sumário para Formuladores de Políticas, extraído do Relatório da Quarta Avaliação do Painel Intergovernamental de Mudanças Climáticas (SPM/AR4/IPCC, 2007), o aumento “observado” está entre 0,4 e 0,7 ºC. Ou seja, o aumento observado está situado no limite inferior dos resultados produzidos pelos atuais MCG utilizados para testar a hipótese da intensificação do efeito-estufa, evidenciando que esses tendam a superestimar a temperatura.
Porém, se a concentração de CO2 dobrar nos próximo 100 anos, de acordo com os mesmos MCG, poderá haver um aumento da temperatura média global entre 2 °C e 4,5 ºC, não inferior a 1,5 °C, conforme afirmado no SPM/AR4/IPCC. Os efeitos desse aumento de temperatura seriam catastróficos! Segundo a mesma fonte, uma das conseqüências seria a expansão volumétrica da água dos oceanos que, associada ao degelo parcial das geleiras e calotas polares, notadamente o Antártico, aumentaria os níveis dos mares entre vinte e sessenta centímetros.
Esse fato, dentre outros impactos sociais, forçaria a relocação dos 60 % da Humanidade que vivem em regiões costeiras. Aumento na freqüência de tempestades severas e na intensidade de furacões seria outra conseqüência. Em seguida, foram discutidos o estado atual do conhecimento sobre o assunto e algumas das limitações dos modelos de simulação do clima.
(continua)
Instituto de Ciências Atmosféricas, Universidade Federal de Alagoas
Cidade Universitária - 57.072-970 Maceió, Alagoas - BRASIL
email: molion@radar.ufal.br
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1. INTRODUÇÃO
Existem evidências que o clima, entre cerca de 800 a 1200 DC, era mais quente do que o de hoje. Naquela época, os Nórdicos (Vikings) colonizaram as regiões do Norte do Canadá e uma ilha que foi chamada de Groelândia (Terra Verde) e que hoje é coberta de gelo (!?). Entre 1350 e 1850, o clima se resfriou, chegando a temperaturas de até cerca de 2 °C inferiores às de hoje, particularmente na Europa Ocidental. Esse período foi descrito na Literatura como “Pequena Era Glacial”. Após 1850, o clima começou a se aquecer lentamente e as temperaturas se elevaram. Portanto, não há dúvidas que ocorreu um aquecimento global nos últimos 150 anos. A questão que se coloca é se o aquecimento observado é natural ou antropogênico?
A fonte primária de energia para o Planeta Terra é o Sol, que emite radiação eletromagnética (energia), denominada radiação de ondas curtas (ROC). O albedo planetário - percentual de ROC incidente no Planeta que é refletida de volta para o espaço exterior, atualmente cerca de 30 % – é resultante da variação da cobertura e do tipo de nuvens, da concentração de aerossóis e partículas em suspensão no ar, e das características da cobertura superfície tais como gelo/neve (90 % de reflexão), florestas (12 %) e oceanos/lagos (10 %). Portanto, o albedo planetário controla o fluxo de ROC que entra no sistema terra-atmosfera-oceanos: menor albedo, maior entrada de ROC e concomitante aquecimento do sistema terra-atmosfera, e vice-versa.
O restante do fluxo de ROC passa através da atmosfera terrestre e boa parte dele é absorvida pela superfície, que se aquece e emite radiação numa faixa espectral denominada radiação de ondas longas (ROL). O fluxo de ROL, emitida pela superfície, é absorvido por gases, pequenos constituintes, como o vapor d'água (H2O), o gás carbônico (CO2), o metano (CH4), o ozônio (O3), o óxido nitroso (N2O) e compostos de clorofluorcarbono (CFC), vulgarmente conhecidos por freons. Esses, por sua vez, emitem ROL em todas as direções, inclusive em direção à superfície e ao espaço exterior. A absorção/emissão desses gases pelas várias camadas atmosféricas reduz a perda de ROL, emitida pela superfície, que escaparia para o espaço exterior, e constitui o chamado efeito-estufa.
O vapor d'água é o gás principal de efeito-estufa (GEE) e sua concentração é extremamente variável no espaço e tempo. Por exemplo, sobre a Floresta Amazônica existe 5 vezes mais vapor d’água que sobre o Deserto do Saara e sobre a Amazônia, ainda, sua concentração varia de 30 % entre a estação seca e a chuvosa. Em regiões polares, e em regiões tropicais a uma altura acima de 4 km, existe muito pouco vapor d’água e o efeito-estufa é fraco. O gás carbonico (CO2) é o segundo GEE em importância, com concentração até 100 vezes inferior à do vapor d'água.
É o gás que tem causado grande polêmica, pois sua concentração, embora baixa, aumentou de 315 ppmv (1ppmv = 1 parte por milhão por volume, ou seja, 1 mililitro de gás por metro cúbico de ar) em 1958 para 379 ppmv em 2005, crescendo à taxa média de 0,4 % ao ano. Esse crescimento está sendo atribuído às emissões decorrentes das atividades humanas, como a queima de combustíveis fósseis e florestas tropicais. O metano (CH4), com concentrações muito pequenas, na ordem de 1,7 ppmv, também vinha mostrando um significativo aumento de 1,0 % ao ano, atribuído às atividades agropecuárias.
Mas, a partir de 1998, a taxa de crescimento anual de sua concentração passou a diminuir, ou se estabilizou, inexplicavelmente, embora as fontes antrópicas continuem aumentando. Os gases restantes apresentam concentrações ainda menores que as citadas, porém parecem estar aumentando também. O efeito-estufa faz com que a temperatura média global do ar, próximo à superfície da Terra, seja cerca de 15 °C. Caso ele não existisse, a temperatura da superfície seria 18 °C abaixo de zero, ou seja, o efeito-estufa é responsável por um aumento de 33 °C na temperatura da superfície do planeta! Logo, ele é benéfico para o planeta, pois gera condições que permitem a existência da vida como se a conhece.
Em resumo, a estabilidade do clima da Terra resulta do balanço entre o fluxo de ROC absorvido pelo planeta e o fluxo de ROL emitido para o espaço (ROC = ROL). O aquecimento do clima global ocorreria, por exemplo, ou pela redução de albedo planetário, que aumentaria ROC absorvida, ou pela intensificação do efeito-estufa, que reduziria a perda de ROL para o espaço exterior. A hipótese do efeito-estufa intensificado é, portanto, fisicamente simples: mantidos a produção de energia solar e o albedo planetário constantes (?), quanto maior forem as concentrações dos GEE, menor seria a fração de radiação de ondas longas, emitida pela superfície, que escaparia para o espaço (redução do fluxo de ROL) e, conseqüentemente, mais alta a temperatura do planeta.
É dito que a concentração de CO2 passou de 280 ppmv, na era pré-industrial para os atuais 380 ppmv, um aparente aumento de 35% da concentração desse gás nos últimos 150 anos. Utilizando tais concentrações nas simulações feitas por modelos de clima global (MCG), o incremento na temperatura média global resultante já seria de 0,5 °C e 2,7 °C, conforme o modelo utilizado. Entretanto, de acordo com o Sumário para Formuladores de Políticas, extraído do Relatório da Quarta Avaliação do Painel Intergovernamental de Mudanças Climáticas (SPM/AR4/IPCC, 2007), o aumento “observado” está entre 0,4 e 0,7 ºC. Ou seja, o aumento observado está situado no limite inferior dos resultados produzidos pelos atuais MCG utilizados para testar a hipótese da intensificação do efeito-estufa, evidenciando que esses tendam a superestimar a temperatura.
Porém, se a concentração de CO2 dobrar nos próximo 100 anos, de acordo com os mesmos MCG, poderá haver um aumento da temperatura média global entre 2 °C e 4,5 ºC, não inferior a 1,5 °C, conforme afirmado no SPM/AR4/IPCC. Os efeitos desse aumento de temperatura seriam catastróficos! Segundo a mesma fonte, uma das conseqüências seria a expansão volumétrica da água dos oceanos que, associada ao degelo parcial das geleiras e calotas polares, notadamente o Antártico, aumentaria os níveis dos mares entre vinte e sessenta centímetros.
Esse fato, dentre outros impactos sociais, forçaria a relocação dos 60 % da Humanidade que vivem em regiões costeiras. Aumento na freqüência de tempestades severas e na intensidade de furacões seria outra conseqüência. Em seguida, foram discutidos o estado atual do conhecimento sobre o assunto e algumas das limitações dos modelos de simulação do clima.
(continua)
posted by Rui G. Moura at 14:38
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