O Efeito Estufa e o Forçamento Radiativo

Como o aprisionamento atmosférico da radiação de ondas longas aquece a superfície e como as mudanças na composição perturbam o balanço energético planetário.

Definition

O efeito estufa é o aquecimento da superfície planetária causado pela absorção e reemissão atmosférica da radiação de ondas longas; o forçamento radiativo é a mudança na irradiância líquida na tropopausa causada por uma perturbação, como uma mudança na concentração de gases de efeito estufa.

Scope

Abrange a base física do efeito estufa, o papel do vapor de água, dióxido de carbono, metano e outros gases de efeito estufa, a distinção entre o efeito estufa natural e o intensificado, e o conceito de forçamento radiativo como uma medida padronizada da perturbação de um agente no balanço energético no topo da atmosfera.

Core questions

• Quais constituintes atmosféricos são responsáveis pelo efeito estufa?
• Como o forçamento radiativo é definido e quantificado?
• Por que a adição de dióxido de carbono aquece a superfície mesmo quando suas bandas de absorção estão parcialmente saturadas?

Key theories

Conceito de forçamento radiativo

Uma estrutura que quantifica a perturbação no balanço energético da Terra por um agente como uma mudança de fluxo em watts por metro quadrado, permitindo a comparação de diferentes impulsionadores climáticos.

Aquecimento por dióxido de carbono de Arrhenius

A primeira estimativa quantitativa de que as mudanças no dióxido de carbono atmosférico alteram a temperatura da superfície através da absorção de ondas longas, estabelecendo a ligação entre composição e clima.

Mechanisms

Os gases de efeito estufa são em grande parte transparentes à radiação solar incidente, mas absorvem o infravermelho térmico emitido, reemitindo-o em todas as direções, incluindo para baixo. Isso eleva o nível de emissão efetivo para altitudes mais altas e frias, de modo que a superfície deve aquecer para restaurar o balanço no topo da atmosfera. O aumento da concentração de um gás aprofunda a absorção nas bordas de suas bandas, produzindo um forçamento adicional que, para o dióxido de carbono, cresce aproximadamente logaritmicamente com a concentração.

Clinical relevance

O forçamento radiativo é a métrica central que liga as emissões às mudanças climáticas em avaliações científicas e sustenta as métricas de equivalência de emissões e as metas de política climática.

History

Fourier sugeriu que a atmosfera retém calor na década de 1820, Tyndall mediu a absorção de infravermelho dos gases na década de 1860, e Arrhenius produziu a primeira estimativa quantitativa da sensibilidade ao dióxido de carbono em 1896. O conceito de forçamento radiativo foi formalizado no final do século XX e codificado em sucessivas avaliações do IPCC.

Key figures

• Joseph Fourier
• John Tyndall
• Svante Arrhenius

Seminal works

• arrhenius1896
• myhre2013

Frequently asked questions

O efeito estufa natural é prejudicial?

Não. O efeito estufa natural mantém a superfície da Terra aproximadamente 33 graus Celsius mais quente do que seria de outra forma e torna o planeta habitável; a preocupação centra-se no forçamento adicional, intensificado pelo homem.