Efeito Estufa

A atmosfera da Terra é constituída de gases que permitem a passagem da radiação solar, e absorvem grande parte do calor (a radiação infravermelha térmica), emitido pela superfície aquecida da Terra. Esta propriedade é conhecida como efeito estufa. Graças a ela, a temperatura média da superfície do planeta mantém-se em cerca de 15°C. Sem o efeito estufa, a temperatura média da Terra seria de 18°C abaixo de zero, ou seja, ele é responsável por um aumento de 33°C. Portanto, é benefício ao planeta, pois cria condições para a existência de vida.

Quando se alerta para riscos relacionados com o efeito estufa, o que está em foco é a sua possível intensificação, causada pela ação do homem, e a conseqüência dessa intensificação para o clima da Terra. A hipótese da intensificação do fenômeno é muito simples, do ponto de vista da física: quanto maior for a concentração de gases, maior será o aprisionamento do calor, e conseqüentemente mais alta a temperatura média do globo terrestre. A maioria dos cientistas envolvidos em pesquisas climáticas está convencida de que a intensificação do fenômeno em decorrência das ações e atividades humanas, provocará esse aquecimento. Uma minoria discorda disso e indaga em que medida esse aquecimento, caso esteja ocorrendo, se deve ao efeito estufa, intensificado pela ação do homem. Sem dúvida, que as descargas de gases na atmosfera por parte das indústrias e das frotas de veículos, contribuem para aumentar o problema, e naturalmente ainda continuarão a ser objeto de muita discussão entre os cientistas e a sociedade.

A Terra e o Sol

A causa fundamental de todas as situações meteorológicas na Terra é o Sol e a sua posição em relação ao nosso planeta, não devendo entender-se por isto as variações estacionais que ocorrem ao mesmo tempo em que a Terra progride na sua órbita anual. A energia calorífica fornecida pelo Sol afeta diretamente a densidade do ar (o ar quente é mais leve do que o ar frio), provocando assim todos os gradientes de pressão importantes que causam o movimento do ar numa tentativa para minimizar a distribuição deles. O movimento constante da atmosfera depende, assim, do balanço de energia, fator que temos de considerar sob dois aspectos: o balanço, ou "orçamento", entre a Terra e o espaço, porque este determina a temperatura média da atmosfera, e o balanço, ou "orçamento", no seio da atmosfera em si, porque este é a causa fundamental das condições meteorológicas.

O "orçamento" Terra-espaço: ganhos 

O Diagrama abaixo mostra o balanço da radiação na Terra

Diagrama sobre o Balanço da radiação

Todos os "orçamentos" são uma questão de receita e despesa ou de entradas e saídas. Neste caso, as entradas são a radiação recebida do Sol e as saídas são a perda de radiação pela Terra. A prazo longo, estas quantidades deveriam equilibrar-se, mas no decurso da história da Terra é sabido que deve ter havido pequenos desequilíbrios, como evidenciam as ocorrências de idades do gelo.

O Sol emite radiação de onda curta a uma razão que varia pouco, pelo que é designada constante solar. Esta emissão fornece a energia para toda a vida natural e movimentos no nosso planeta. Quando atinge a Terra a radiação solar é refletida, retrodifundida e absorvida por várias componentes: 6% é retrodifundida para o espaço pelo próprio ar, 20% é refletida pelas nuvens e 4% pela superfície do Globo. Deste modo, 30% da radiação perde-se para o planeta por estes processos, que coletivamente constituem o albedo. As nuvens absorvem 3% da radiação solar restante, ao passo que o vapor de água, as poeiras e outros componentes no ar contam para mais 16%. O resultado de todas estas interferências atmosféricas é garantir que apenas 51% da radiação solar incidente atinja verdadeiramente a superfície do Globo.

Esta quantidade é apenas uma média e dissimula na quantidade de radiação solar que chega ao solo em diferentes pontos do planeta. Porque a Terra é esférica, as regiões tropicais são atingidas por três vezes mais radiação solar do que as regiões polares. Além disso, devido à distribuição da nebulosidade, as regiões equatoriais recebem somente mais metade da radiação solar do que a recebida pelos desertos quentes e secos da Terra, onde cerca de 80% da radiação total penetra na atmosfera atinge o solo. E nas latitudes médias nubladas a radiação solar recebida no solo é somente um terço da que se encontra nos desertos.

O "orçamento" Terra-espaço: perdas

A entrada da radiação solar tem de ser equilibrada por uma saída de calor enviado pela Terra, o que resulta de radiação pela atmosfera.

Ao contrário da radiação de onda curta, a radiação da Terra ocorre sob a forma de onda longa e é por isso muito mais absorvida pelo vapor de água e dióxido de carbono existentes na atmosfera. Da radiação emitida pelo globo terrestre (a parte sólida da Terra), cerca de 90% é absorvida pela atmosfera, que irradia cerca de 80% de novo para o solo. Deste modo, a atmosfera atua como uma cobertura ou como o vidro de uma estufa, e daí o chamado efeito estufa. Como resultado, apenas uma pequeníssima quantidade de radiação terrestre se escapa diretamente para o espaço.

O que está acontecendo?

O problema é que nós, os humanos, estão adicionando cada vez mais dióxido de carbono na atmosfera ao queimarmos combustíveis fosséis para obter energia. Nós também temos adicionado gases de efeito estufa que não estão presentes naturalmente na atmosfera (Óxido nitroso e o CFC). E ainda, nós continuamos a cortar milhares e milhares de árvores por dia, fazendo com que elas fiquem incapazes de retirar o dióxido de carbono do ar e substituí-lo por oxigênio.