fisica do clima

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.