10º ANO

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A RADIAÇÃO SOLAR
 ESPECTRO SOLAR
ESTRUTURA VERTICAL DA ATMOSFERA
EQUILÍBRIO TÉRMICO DA TERRA
EFEITO DE ESTUFA
GEOGRAFIA A – 10º ANO
Origem do Sistema Solar
http://www.youtube.com/watch?v=4iCuHjvehvU
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O SOL
-GRANDE MASSA INCANDESCENTE
- VOLUME 1 300 000 VEZES SUPERIOR AO DA TERRA
- TEMPERATURA QUE PODE ATINGIR OS 16 000
000°C.
-EMITE RADIAÇÕES ELECTROMAGNÉTICAS, DE
ORIGEM NUCLEAR
- A POTÊNCIA DA ENERGIA EMITIDA É EQUIVALENTE
À OBTIDA COM A EXPLOSÃO, POR SEGUNDO, DE 3500
BILIÕES DE BOMBAS IGUAIS À DE HIROXIMA.
O SOL, FONTE DE VIDA
A energia solar constitui a verdadeira causa de todos os processos
físicos e químicos que ocorrem na Terra, responsáveis pelas condições
meteorológicas, pelas circulações oceânicas, pela modelação da crosta
terrestre e por todos os fenómenos biológicos.
Todos os componentes do sistema climático, designadamente a
atmosfera, a hidrosfera, a litosfera e a biosfera, devem a sua origem e as
suas características à radiação solar. por isso, podemos dizer que a radiação
solar é o factor essencial do ambiente.
Adaptado de j. Pinto Peixoto, A radiação solar e o ambiente, 1981 .
 Deve-se à energia solar:
•O CICLO DA ÁGUA OU CICLO HIDROLÓGICO;
•A DESIGUAL REPARTIÇÃO DA TEMPERATURA;
•A DIVERSIDADE DE CLIMAS, DESDE OS CLIMAS FRIOS DAS
REGIÕES POLARES, PASSANDO PELOS TEMPERADOS DAS
LATITUDES MÉDIAS, AOS QUENTES E HÚMIDOS DAS REGIÕES
EQUATORIAIS.
Espectro solar
A atmosfera é uma camada gasosa que envolve o planeta
Terra e acompanha todos os seus movimentos. Com
espessura de aproximadamente 600 km, a atmosfera está
intimamente ligada a tudo o que acontece na superfície
terrestre.
A atmosfera actua como um filtro, tanto das radiações
solares que atingem a superfície do planeta como das
radiações que se reflectem dela para o exterior. É este efeito
de filtro nos dois sentidos que tem determinado, desde há
milhões de anos, o clima das diferentes regiões da terra e o
desenvolvimento das espécies de animais e plantas que a
povoam.
COMPOSIÇÃO QUÍMICA DA ATMOSFERA
OS GASES DE CONCENTRAÇÃO
VARIÁVEL MAIS IMPORTANTES SÃO
OS QUE DESEMPENHAM UM PAPEL
RELEVANTE NA ORIGEM DOS
PRINCIPAIS FENÓMENOS
METEOROLÓGICOS QUE AFECTAM O
NOSSO DIA-A-DIA:
VAPOR DE ÁGUA E DIÓXIDO DE
CARBONO CONCENTRAM-SE
SOBRETUDO NOS PRIMEIROS KM
DA TROPOSFERA
OZONO CONCENTRA-SE ENTRE OS
25 E 50 KM DE ALTITUDE, NA
ESTRATOSFERA
A MISTURA DE GASES QUE CONSTITUI O AR CONTÉM EM SUSPENSÃO PARTÍCULAS SÓLIDAS E
LÍQUIDAS.
 OS GASES DE CONCENTRAÇÃO VARIÁVEL E AS PARTÍCULAS SÓLIDAS E LÍQUIDAS SÃO SELECTIVOS
RELATIVAMENTE À RADIAÇÃO SOLAR: ABSORVEM RADIAÇÃO INFRAVERMELHA E SÃO QUASE
PERMEÁVEIS À REDIAÇÃO LUMINOSA.
AS PARTÍCULAS SÓLIDAS (POEIRAS, FUMOS, SAIS MINERAIS E MICROORGANISMOS), DESIGNADAS
POR NÚCLEOS DE CONDENSAÇÃO, SÃO MUITO IMPORTANTES PORQUE É EM TORNO DELAS QUE SE DÁ A
CONDENSAÇÃO DO VAPOR DE ÁGUA
ESTRUTURA VERTICAL DA
ATMOSFERA
 EXOSFERA
-De 600 a 1000 km.
-Camada mais externa da atmosfera.
- Zona de transição entre a atmosfera e o espaço
 TERMOSFERA OU IONOSFERA
-De 80 a 600 km.
-Grande aumento da temperatura (até 200ºC).
-Constituída por gases muito rarefeitos (ionizados)
- estrelas cadentes e auroras boreais
MESOSFERA
-De 50 a 80 km.
-Diminuição da temperatura até - 90ºC).
 ESTRATOSFERA
-De 12 a 50 km.
-Nesta camada a temperatura mantém-se mais ou
menos constante até aos 25 km, subido na parte
superior, devido à presença do Ozono que absorve
grande parte da radiação Ultravioleta, função
importante para a manutenção da vida na Terra porque :
-o excesso de radiação ultravioleta, com os
seus efeitos químicos, provocaria a
destruição dos tecidos dos seres vivos;
-o défice de radiação ultravioleta impediria a
síntese da vitamina D e o norma
desenvolvimento da estrutura óssea dos
animais.
 TROPOSFERA
- Do nível do mar até 6 a 8 km nos pólos e 12 a 14 no
equador.
-É nesta camada que se processam todos os
fenómenos meteorológicos.
- A temperatura diminui com a altitude (6ºC por cada
1000 metros) – gradiente térmico vertical.
- Concentração dos absorventes térmicos : dióxido de
carbono, vapor de água e poeiras.
ESTRELAS CADENTES
SÃO FENÓMENOS LUMINOSOS
QUE OCORREM NA ATMOSFERA,
DECORRENTES DO ATRITO E DA
DESINTEGRAÇÃO DE CORPOS
SÓLIDOS VINDOS DO ESPAÇO, OS
CHAMADOS METEORÓIDES.
QUANDO PENETRAM NA
ATMOSFERA, A GRANDE
VELOCIDADE DESINTEGRAM-SE E
TORNAM-SE INCANDESCENTES
DEVIDO AO ATRITO COM O AR E
ÀS ELEVADAS TEMPERATURAS,
DEIXANDO UM RASTRO
LUMINOSO NO CÉU.
OS METEOROS QUE NÃO SE
DESINTEGRAM E ATINGEM O
SOLO RECEBEM O NOME DE
METEORITOS.
AURORAS BOREAIS
AS AURORAS POLARES TÊM ORIGEM NA IONOSFERA E SÃO PROVOCADAS PELA RADIAÇÃO
ULTRAVIOLETA E POR PARTÍCULAS CARREGADAS DE ELECTRICIDADE RESULTANTES DA
INTERACÇÃO ENTRE A RADIAÇÃO SOLAR E A ATMOSFERA TERRESTRE.
A RADIAÇÃO ULTRAVIOLETA E AS PARTÍCULAS ELECTRICAMENTE CARREGADAS SÃO
ATRAÍDAS PELO CAMPO MAGNÉTICO DA TERRA NA DIRECÇÃO DOS PÓLOS NORTE E SUL,
PRODUZINDO FAIXAS VERDES, AZUIS, BRANCAS E VERMELHAS PELA IONIZAÇÃO DOS
GASES DA ATMOSFERA TERRESTRE
http://www.youtube.com/watch?v=aNfvySa9dDk&feature=related
http://www.youtube.com/watch?v=MOT3rrC6cDU&feature=fvw
FUNÇÕES DA
ATMOSFERA
CAPA PROTECTORA, RELATIVAMENTE
AO EXCESSO DE RADIAÇÃO E À ENTRADA
DE CORPOS ESTRANHOS NA ATMOSFERA
 ABSORVE UMA PARTE SIGNIFICATIVA
DA RADIAÇÃO ULTRAVIOLETA
 EVITA QUE A RADIAÇÃO TERRESTRE SE
PERCA PARA AS ALTAS CAMADAS DA
ATMOSFERA
.
A ATMOSFERA: FILTRO DA RADIAÇÃO SOLAR
QUASE METADE DA ENERGIA
QUE ENTRA NA ATMOSFERA
PERDE-SE ATÉ CHEGAR À
SUPERFÍCIE DA TERRA.
OS PROCESSOS
ATMOSFÉRICOS QUE EXPLICAM
ESSA PERDA DA RADIAÇÃO
SOLAR SÃO:
- A ABSORÇÃO
- A REFLEXÃO
- A DIFUSÃO.
Na absorção intervém o ozono que, na estratosfera, absorve grande parte da
radiação ultravioleta. O vapor de água, o dióxido de carbono, as poeiras e as
nuvens são, também, responsáveis pela absorção de uma parte da radiação solar.
Uma boa parte da radiação solar perde-se por reflexão no topo das nuvens e na
superfície terrestre, em particular nas regiões cobertas de gelo.
No processo de difusão intervêm os gases e partículas constituintes da atmosfera,
dispersando a radiação solar. Embora esta se disperse no espaço exterior, uma parte
acaba por atingir, indirectamente, a superfície terrestre — radiação difusa.
ALBEDO DE UMA SUPERFÍCIE
A radiação solar, ao incidir sobre qualquer corpo, vai, em maior ou menor quantidade,
sofrer uma mudança de direcção, sendo reenviada para o espaço por reflexão.
A fracção de energia reflectida por uma superfície em relação ao total de energia nela
incidente (expresso em percentagem) designa-se por albedo.
As superfícies lisas e de cor clara, como a neve, têm um albedo elevado, reflectindo
quase a totalidade da energia solar nelas incidente, logo não aquecem muito.
As superfícies rugosas e de cor escura têm um albedo muito fraco, o que se traduz
numa grande absorção de radiação solar e num consequente aquecimento.
Quanto maior a inclinação dos raios solares maior é o albedo.
A radiação global (radiação total que atinge a
superfície da Terra) é constituída:
 pela radiação directa — energia recebida na
Terra, directamente do Sol;
pela radiação difusa.
A radiação terrestre
Uma das maiores contribuições da radiação solar é o aquecimento
do nosso planeta, sem o qual a temperatura média na Terra seria
de aproximadamente -238 °C e a água apenas existiria no estado
sólido.
Ao ser absorvida pela Terra, a radiação solar converte-se em
energia calorífica, aquecendo a superfície terrestre. Esta, por sua
vez, emite a mesma quantidade de energia que recebe,
encontrando-se, por isso, em equilíbrio térmico.
A radiação terrestre – radiação emitida pela Terra – processa-se
em grande comprimento de onda (radiação infravermelha), ao
contrário da radiação solar que é, essencialmente, de curto
comprimento de onda. Este facto é importante porque alguns
gases atmosféricos, como o vapor de água e o dióxido de carbono,
apesar de reflectirem a radiação solar, de curto comprimento de
onda, absorvem uma boa parte da radiação terrestre, de grande
comprimento de onda
O balanço energético da Terra
É um mecanismo de compensação que regula a
quantidade de radiação que chega à Terra e a
quantidade de calor que a Terra emite para o espaço.
A temperatura média constante do planeta é de
aproximadamente 150 centígrados.
A quantidade de energia que a Terra recebe durante o
dia equivale à energia perdida , mantendo-se assim o
equilíbrio térmico da Terra.
A transferência de energia da superfície da Terra para a atmosfera
ocorre devido à existência de diversos processos, dos quais se
destacam:
Radiação Terrestre;
Reflexão;
Condução;
Convecção;
Sistema evaporação - condensação.
Radiação Terrestre - é a emissão de energia calorífica pela superfície do globo
(incluindo as superfícies líquidas, como oceanos e mares) para a atmosfera.
Parte desta radiação é absorvida pela atmosfera, essencialmente pelo vapor
de água, pelo dióxido de carbono e pelas partículas sólidas.
Estes componentes absorvem uma parte da energia e reenviam a restante, por
reflexão, para a superfície terrestre - contra-irradiação.
Reflexão - parte da energia solar que chega à Terra não é
absorvida, mas imediatamente reenviada para a atmosfera.
Condução - consiste na transferência de calor, por contacto
directo, entre dois corpos com temperaturas diferentes. Por
exemplo, se a superfície do globo estiver mais quente do que o ar
envolvente, este aquece e vice-versa. No entanto, como é um
processo que se realiza por contacto com o solo, é pouco
significativo, porque os componentes gasosos são maus
condutores de calor.
Convecção - consiste no transporte de energia calorífica pelos
gases quando ascendem. É um processo que se intensifica com o
aumento da turbulência atmosférica. (Depois da radiação
terrestre, é o processo mais eficaz na transferência de energia
entre a Terra e a atmosfera.)
Sistema evaporação-condensação - A mudança de estado da
água na atmosfera tem como consequência alterações na
temperatura do ar:
a passagem da água do estado líquido ao gasoso (evaporação provoca sempre um arrefecimento) origina um aumento do
consumo de energia que se incorpora no vapor de água (calor
latente).
Quando a água passa do estado gasoso ao líquido (condensação)
liberta a energia inicialmente acumulada (calor sensível) e o ar
aquece. (Então, quando o ar está muito frio, a ocorrência de
precipitação pode suavizar a temperatura.)
A radiação terrestre – radiação emitida pela
Terra – processa-se em grande
comprimento de onda (radiação
infravermelha), ao contrário da radiação
solar que é, essencialmente, de curto
comprimento de onda. Este facto é
importante porque alguns gases
atmosféricos, como o vapor de água e o
dióxido de carbono, apesar de reflectirem a
radiação solar, de curto comprimento de
onda, absorvem uma boa parte da radiação
terrestre, de grande comprimento de onda.
O vapor de água e o dióxido de carbono
têm, por isso, um papel muito importante no
aquecimento das camadas mais baixas da
atmosfera, devolvendo à Terra uma parte da
energia que esta reflecte e permitindo,
deste modo, que esta mantenha uma
temperatura média de 15 °C, sensivelmente
constante.
Este fenómeno, efeito de estufa, explica o
facto de as temperaturas nocturnas não
baixarem tanto quanto seria de esperar, já
que, durante a noite, a Terra não recebe
energia do Sol. Por isso, quando o céu está
nublado, as temperaturas são, geralmente,
mais elevadas do que se o céu estiver limpo.
NOTA:
o efeito de estufa é um fenómeno
natural e necessário ao equilíbrio
térmico da Terra.
O problema que se põe, desde há
décadas, prende-se com o aumento de
intensidade deste fenómeno provocado
pela acção humana (poluição).
http://www.youtube.com/watch?v=soicSlswjOk

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