Fisica do Clima
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Earth’s Energy Imbalance(TRENBERTH et al., 2014)
Alunos: Gilberto Pimentel Vivian Mariano
Seminário de Física do Clima 2015
Introdução
Radiação Líquida no TOA
• Radiação Líquida no TOA ( )• ASR = absorbed solar radiation• OLR = outgoing longwave radiation• ASR é a diferença entre a radiação
solar incidente e a refletida.
Conservação de energia
Balanço Energético
Balanço Energético
Para onde vai essa energia extra?
Onde se mede o desequilíbrio energético?
Variação da temperatura dos oceanos
Variação do nível dos oceanosBasicamente no mar
Como se manifesta?
Como se mede o desequilíbrio energético?
• Termógrafos – Batitermografo (XBT) (1960-2004)
• Satélites
• Argos (2000)
Expendable Bathythermograph (XBT)
Fonte: http://celebrating200years.noaa.gov/datasets/world_ocean_database/xbt_launch.html
Satélites
ARGO
Fonte: http://www.aoml.noaa.gov/phod/argo/
Fonte: http://www.aoml.noaa.gov/phod/argo/
Argo floats
Fonte: http://www.noaa.gov/features/climate/changingoceans.html
Variabilidade do desequilíbrio
Forçantes Naturais• El Niño• Ciclos solares (manchas) (11 anos)• Ciclo de Milankovitch • Erupções vulcânicasForçantes Antrópicas • Poluição (aerossóis) • Desflorestamento• Aumento da concentração de gases do efeito estufa
Forçantes naturais
Forçantes NaturaisEl NiñoCiclos solaresCiclo de Milankovitch Erupções vulcânicas
Pinatubo, junho 1991
20 milhões de toneladas de dióxido de enxofre
El Chicón, 1982
Afetou a temperatura média da superfície nos 2 anos seguintes.
aerossóis
Propagação das partículasEl Chicón, 1980
Fonte: Vulkaner, 2014.
• Vapor d’água;• Dióxido de carbono ;• Dióxido de enxofre;• Sulfeto de hidrogênio;• Cloreto de hidrogênio.
Fonte: GOES
• Vapor d’água;• Dióxido de carbono ;• Dióxido de enxofre;• Sulfeto de hidrogênio;• Cloreto de hidrogênio.
Fonte: GOES
• Vapor d’água;• Dióxido de carbono ;• Dióxido de enxofre;• Sulfeto de hidrogênio;• Cloreto de hidrogênio.
Temperatura da superfície da Terra
Irritação nos olhos, garganta e nariz, tonturas e dificuldade para respirar
Chuva ácida
Pode ser letal para pessoas e animais
Fonte: GOES
aerossol
O tempo de vida dos aerossóis na estratosfera é muito maior do que na troposfera, devido a falta de precipitação.
Fonte: Harvard
Fonte: (TRENBERTH;FASULLO;BALMASEDA, 2014)
Tempo de erupção
Perfil da massa de aerossol na Estratosfera El Chicón década de 80
atenuação
Fonte: (TRENBERTH;FASULLO;BALMASEDA, 2014)
El Niño e Vulcões
AGUNG
El CHICON
PINATUBOFonte: (TRENBERTH;FASULLO;BALMASEDA, 2014)
El Niño (ONI) após 1992• 1991(AMJ) -1992(JJA) (14 meses)• 1994(AMJ) -1995(FMA) (10 meses)• 1997(AMJ) -1998(AMJ) (12 meses)• 2002(AMJ) -2003(FMA) (10 meses)• 2004(MJJ)-2005(JFM)(8 meses)• 2006(JAS) - 2007 (DJF) (4 meses).
Fonte: (TRENBERTH;FASULLO;BALMASEDA, 2014)
El Niño
2) Águas mais quentes – Pacífico Oeste Águas mais frias – Pacífico Leste
Condição Normal
1) Ventos alísios – direção oeste
Fonte: USP
El Niño
1) Ventos alísios - enfraquecem
2) Deslocamento para leste das águas mais frias
Fonte: USP
Ocorrem a cada 2-7 anos
9-12 meses
Radiação líquida no topo da atmosfera
Radiação de onda longa
Radiação de onda curta
Valores positivos – El Niño
Valores Negativos- La Niña
Fonte: (Loeb et al., 2012)
Águas mais quentes – El Niño
+ Evaporação+ Nuvens+ ROL
Águas mais frias- no La Niña
- ROL
Perda de energia=
=Ganho de energia
Atividade Solar
Diminuição da irradiação solar em função da baixa atividade solar e talvez pela mudança presença de aerossóis e de vapor d'água na estratosfera no período de 2005 a 2010
Fonte: (TRENBERTH;FASULLO;BALMASEDA, 2014)
Fonte: (TRENBERTH;FASULLO;BALMASEDA, 2014)
• Dados de satélites • Modelos climáticos
• Evolução dos equipamentos de medida• Satélites • Argos
OHC (ORAS4)
Fonte: (TRENBERTH;FASULLO;BALMASEDA, 2014)
Fonte: (IPCC, 2007)
Aquecimento
• Aumento da temperatura do mar (90%)• Derretimento do gelo• Aumento do ciclo da água (tempestades)
Fonte: (TRENBERTH;FASULLO;BALMASEDA, 2014)
El Niño
Fonte: (TRENBERTH;FASULLO;BALMASEDA, 2014)
Fonte: (TRENBERTH;FASULLO;BALMASEDA, 2014)
Radiação líquida no Topo da Atmosfera (TOA)
• El Niño• Vulcões• Ciclo solar• Ocean Heat Content (OHC)• Alterações na composição da atmosfera
Conclusão
Apesar de se estimar que existe tendência de aumento, há ainda muitas incertezas na avaliação da energia estocada na Terra e até mesmo quanto à sua variação no tempo.
Sendo assim, permanecem dúvidas sobre o real comportamento do estoque energético do planeta. Não necessariamente quanto a tendência da taxa de variação, mas pelo seu valor absoluto.
Referências Bibliográficas
Argo. Disponível em: http://www.argo.ucsd.edu/. Acesso em: 15 de setembro de 2015.
NCEP. Disponível em: http://www.cpc.ncep.noaa.gov/products/analysis_monitoring/ensostuff/ensoyears.shtml. Acesso em: 10 de setembro de 2015.
GOES. Disponível em: http://www.goes-r.gov/users/comet/volcanic_ash/volcanism/print.htm. Acesso em: 18 de setembro de 2015.