EFEITO ESTUFA

In: As era de Gaia, James Lovelock

ALBEDO

Exemplos de albedos de algumas superfícies:

� - neve fresca 0,80 a 0,95� - neve velha 0,42 a 0,70� - solos arenosos secos 0,25 a 0,45� - solos argilosos secos 0,20 a 0,35� - solos turfosos 0,05 a 0,15� - florestas 0,15 a 0,20� - florestas coníferas 0,10 a 0,15

� A Terra recebe radiação:

� Ultravioleta (< 0,380 µm) � removida na estratosfera

� Luz visível (0,380-0,750 µm)� Infravermelho (0,750-100 µm)

� Da luz incidente total �50% alcança a superfície e é absorvida�20% são absorvidos por gases O3 estratosférico e O2 (U.V.), e pelo CO2 e H20 (I.V.)�30% são refletidos de volta ao espaço pelas

Nuvens, gelo, neve e areia (sem ocorrer absorção)-vapor d’água �responsável por 80% do efeito

estufa natural.

In: Atmospheric Chemistry, D. Jacob

8 ���� JANELA ���� 12

H2OHH22OO CO2COCO22O3OO33

COMPRIMENTO DE ONDA (µµµµm)

ATMOSFERA

In: Atmospheric Pollution, D. jacob.

� Parte do aumento de temperatura no último século� aumento de 0,24% do fluxo de energia do Sol (U.V.)

� Emissão de energia da Terra � (4 – 50 µm)�região do infravermelho térmico.

Efeito estufa – responsável pela temperatura média de 15o e não -15o

Gás

Concentração

(ppm)

Aquecimento

estufa (W.m-2

)

Variação desde o

ano 1750 até ~2000

(W.m-2

)

vapor de água (H2O) ~ 10000 ~100

dióxido de Carbono (CO2) 345 ~50 1.46

Metano (CH4) 1.7 1.7 0.48

óxido nitroso (N2O) 0.30 1.3 0.15

Ozônio (O3) na Troposfera 10-100x10-3 1.3 0.35

CFC 11 0.22x10-3 0.06 0.06

CFC 12 0.38x10-3 0.12 0.12

Todos Halocarbonos 0.34 0.34

Tabela 01: Concentrações atuais e aquecimento estufa devido a esses gases traço

Fonte: IPCC, 2001

In: Introdução à Química Ambiental

Vibrações moleculares� Quando o momento dipolo da molécula

muda com a ocorrência da vibração

Não absorve I.V.

Absorção de I.V.

Absorção de I.V.

Não absorve I.V.

In: Atmospheric Chemistry, Daniel Jacob.

Efeito estufa

� Movimento oscilatório relativo dos dois átomos ligados entre si�estiramento de ligação. Ex: C-F Infravermelho térmico (4 à 50 µm)

� Para absorver a luz infravermelha, a molécula deve apresentar momento dipolar. Ex: CO2, H2O

Intensificação doEfeito Estufa

- ponto de divergência científica no debate do aquecimento global está ligado aos mecanismos de retroalimentação

Ciclo de Milankovitch

1

Variação do eixo de rotação

Aumento/decréscimo da inclinação do equador na órbita

Variação na órbita da Terra

Efeito do ciclo de Milankovitch

2

Manchas Solares

-tempestade magnética solar

EFEITO�intensidade da

radiação emitida aumenta

SOLSOL

TERRATERRA

LINHAS DO CAMPO MAGNLINHAS DO CAMPO MAGNÉÉTICO TICO ��������

TEMPESTADE SOLAR TEMPESTADE SOLAR ��������

4TE εσ=

4TE εσ=

Petit et al. 1999

Past and future climate

change

Thousands of Years (x1000)

180 ppm

280 ppm

GCP 2001

IPCC 2001

The atmospheric

concentration of

greenhouse gases (CO2,

CH4, N2O) is increasing

in response to human

activities

Holanda

França

Polônia

Radiative Forcing

(IPCC, 2001)

Capa do pólo norte (New Scientist, 2005)

Groen lândia – perda de 40 metros de gelo por dia

Ice sheet changesChina - Gongga Snow

Mountains are home to over 70

glaciers in western Sichuan

Province

Greenland ice sheet

retreat of the Sermilik

glacier

Source: China Daily

Source: BBC

Peru

MECANISMOS DE RETROAÇÃO

� Clatratos de metano no aceano� Enfraquecimento do cinturão oceânico� Mudanças nas florestas �de absorvedores para emissores de CO2

� Mudança no albedo da Terra � gelo e nuvens

CINTURÃO OCEÂNICO

Metano

Efeito estufa Efeito estufa

intensificadointensificado

Aumento da Aumento da

temperaturatemperatura

DecomposiDecomposiçção ão

anaeranaeróóbia de bia de

biomassabiomassa

LiberaLiberaçção ão

de metanode metano

Feedback positivoFeedback positivo

Eventos extremos

� Inundação UK – Boscastle 2004� £50milhoes de custos

� Onda de calor Europeu em 2003 � ~30.000 mortes� $13.5b custos

� Inundação naEuropa 2002� 37 mortes� $16b custos

� Inundações UK 2000� £1b de custos

Temperaturas Anuais do verão Europeu

1900 1950 2000

4

3

2

1

0

Tem

pera

ture

an

om

aly

(w

rt 1

961-9

0)

°C

Summer 2003 value

Annual average

Smoothed trend

Model – natural factors only

Source: Hadley Centre

Onda de calor 2003

Source: NASA Earth Observatory

Perda de BiodiversidadeCausas:� destruição e

fragmentação do habitat

� Exploração e mal gerenciamento

� Invasão de especies estranhas

� poluição� Mudança

climática Source: WWF Living Planet Report, 2002

Living Planet Index 1970-2000

1970=1

From Beaugrand et al. (2003) Nature: 426

Changes in plankton have implications

for higher trophic levels – eg fish

Possible flooding in the UK by 2080s

Conseqüências do derretimento do gelo

Ano 1956

Ano 2000

Redução

Ilha 1188 km2

1139 km2

49 km2

Calota de gelo

1109 km2

1044 km2

65 km2

�Efeitos observados na ilha Rei George

Conseqüências da variação da Temperatura

Efeitos Por que se preocupar?

Maior evaporação de

água

Temperaturas mais altas farão com que mais água se evapore. Os efeitos serão diferentes em cada região.

Algumas regiões ficarão mais secas e outras, mais úmidas. Isto poderá causar graves problemas para os

ecossistemas sensíveis a excesso e escassez de água. Também poderá afetar plantações e criações de animais.

Secas e enchentes serão mais freqüentes e mais intensas. No Brasil, com a dependência dos rios para

produzir mais de 90% de energia elétrica, a falta de água, pode ser um problema crítico.

Degelo nos pólos Recuo de geleiras. Redução de áreas em arquipélagos. Diminuição no número de lagos. Perda da água doce.

Possibilidade de emissão do metano estocado no permifrost. Dano aos ecossistemas biológicos.

Alteração nas estações

do ano

O aumento de temperatura poderá estender o verão e encurtar o inverno. Isto afetará os ecossistemas que são

regulados pelas estações do ano. A migração dos pássaros, a produção de frutas e flores e o acasalamento dos

animais poderão ocorrer, há perigo de que estes ecossistemas sejam permanentemente danificados. Por

exemplo, se pássaros migrarem para uma região onde as árvores ainda não tiverem dado frutos, eles poderão

se extinguir por não encontrarem alimento em épocas diferentes. Se estas alterações não forem coordenadas

Expansão térmica dos

oceanos

A água aumenta de volume com o aumento de temperatura. O nível dos oceanos, portanto, pode aumentar

significativamente. Isto poderá fazer com que praias, ilhas e cidades costeiras sejam cobertas por água

salgada. Mesmo que ainda seja possível continuar vivendo em cidades costeiras, a água do mar poderá

contaminar a água doce que abastece a população, afetando a qualidade de vida nestas regiões.

Aumento da temperatura

dos oceanos

O aumento da temperatura dos oceanos pode causar a morte de corais, que são fontes de alimento para

grande parte da vida marinha. Desta forma, a população de peixes e outros animais marinhos poderá diminuir

ainda mais.

Aquecimento global produzirá KATRINAS mais fortes

VEJA 2005

Folha de São Paulo 2006

In: Atmosphere, Climate and Change, Crutzen and Graedel