Efeito estufa

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stufa
REFLEXÕES SOBRE O EFEITO-ESTUFA

Luiz Carlos Baldicero Molion, PhD
Instituto de Ciências Atmosféricas , Universidade Federal de Alagoas
lcmolion @gmail.com
O fenômeno do efeito-estufa, como descrito nos livros de Meteorologia, é questionável e desafia as leis da Termodinâmica! Pelo menos, não é descrito nos livros de Física. A versão clássica o compara com o que ocorre nas casasde vegetação (estufa de plantas = greenhouse), nas quais a radiação solar atravessa os painéis de vidro e aquece o chão e o ar interno. A radiação infravermelha térmica (IV), emitida dentro da casa de vegetação, não consegue passar pelo vidro, que a absorve por ser opaco a ela (vidro é um filtro IV e absorve comprimentos de onda superiores a 2,8 µm) e a impede de escapar para o ambiente exteriorà casa de vegetação. Esse seria o fenômeno responsável pelo aumento de sua temperatura. Em princípio, ocorreria a mesma coisa na atmosfera terrestre. A radiação solar atravessa as camadas da atmosfera, parte dela (30%) é refletida de volta para o espaço exterior por nuvens, moléculas do ar e pela própria superfície terrestre - que constituem o albedo planetário - e boa parte é absorvida pelasuperfície terrestre, que se aquece. Esta, por sua vez, emite radiação IV que seria absorvida por gases constituintes minoritários da atmosfera, como vapor d’água, gás carbônico (CO2) e metano (CH4), os chamados gases de efeito-estufa (GEE), que atuariam de forma semelhante ao vidro. Os GEE emitiriam a radiação IV absorvida em todas as direções, inclusive de volta à superfície. Essa seria a explicaçãopara o ar adjacente à superfície ser mais quente que as camadas superiores da atmosfera. Em princípio, quanto maior a concentração dos GEE, maior seria a absorção da radiação emitida pela superfície e mais quente ficaria o planeta. Ou seja, maior injeção de CO2 e CH4 na atmosfera tenderia a intensificar o efeito-estufa, teoricamente.
A primeira vez que o fenômeno da “casa de vegetaçãoaquecida” foi mencionado na literatura foi por Joseph Fourier (o mesmo da Matemática) em 1826. Depois, em 1859, John Tyndall descobriu que gases, como vapor d'água e CO2 e CH4, absorviam radiação IV. Em 1896, Svante Arrhenius (da Química) afirmou que, segundo seus cálculos, a temperatura global aumentaria de 5°C a 6°C se a concentração de CO2 dobrasse. Arrhenius nem calculadora tinha e o IPCC precisoude complexos modelos de clima, que rodam em supercomputadores, e gastaram-se bilhões de dólares para chegar ao mesmo número de Arrhenius. Entretanto, em 1909, Robert W. Wood construiu dois modelos de casa de vegetação, uma de vidro e outra de quartzo, que não absorve a radiação IV, e demonstrou que a temperatura final das duas era a mesma. Ou seja, a casa de vegetação se mantinha aquecida não porcausa da propriedade do vidro absorver radiação IV, e sim porque o ar, aquecido e menos denso, ficava confinado dentro da casa de vegetação e não conseguia se misturar ou subir (convecção), dando lugar a ar mais frio, proveniente de outras camadas atmosféricas, conforme ocorre na atmosfera livre. Portanto, a absorção pelos GEE não seria o mecanismo principal para aquecer o ar próximo à superfície.O assunto, porém, foi deixado de lado porque o clima era muito frio naquela época. Foi só em 1938 que um técnico em máquinas a vapor da British Electric, Guy S. Callendar, escreveu um trabalho, associando o aumento de temperatura entre 1925 e 1937 à emissão de CO2 proveniente do aumento de geração de energia por termelétricas. Na época, ele foi amplamente refutado pelos "papas" da Climatologia,mas não desistiu. Ora, sabe-se hoje que o aumento da temperatura entre 1925-1946 foi devido ao aumento da atividade solar, maior transparência da atmosfera e aquecimento dos oceanos, portanto, natural! Em 1956, Charles Keeling modificou um cromatógrafo a gás para medir CO2 utilizando um comprimento de onda de radiação IV que é absorvido pelo CO2, e passou a medir a concentração de CO2 por...
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