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
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Introdução
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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
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Balanço Energético
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Balanço Energético
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Para onde vai essa energia extra?
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Onde se mede o desequilíbrio energético?
Variação da temperatura dos oceanos
Variação do nível dos oceanosBasicamente no mar
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Como se manifesta?
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Como se mede o desequilíbrio energético?
• Termógrafos – Batitermografo (XBT) (1960-2004)
• Satélites
• Argos (2000)
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Expendable Bathythermograph (XBT)
Fonte: http://celebrating200years.noaa.gov/datasets/world_ocean_database/xbt_launch.html
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Satélites
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ARGO
Fonte: http://www.aoml.noaa.gov/phod/argo/
Fonte: http://www.aoml.noaa.gov/phod/argo/
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Argo floats
Fonte: http://www.noaa.gov/features/climate/changingoceans.html
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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
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Forçantes naturais
Forçantes NaturaisEl NiñoCiclos solaresCiclo de Milankovitch Erupções vulcânicas
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Pinatubo, junho 1991
20 milhões de toneladas de dióxido de enxofre
El Chicón, 1982
Afetou a temperatura média da superfície nos 2 anos seguintes.
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aerossóis
Propagação das partículasEl Chicón, 1980
Fonte: Vulkaner, 2014.
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• Vapor d’água;• Dióxido de carbono ;• Dióxido de enxofre;• Sulfeto de hidrogênio;• Cloreto de hidrogênio.
Fonte: GOES
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• Vapor d’água;• Dióxido de carbono ;• Dióxido de enxofre;• Sulfeto de hidrogênio;• Cloreto de hidrogênio.
Fonte: GOES
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• 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
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aerossol
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O tempo de vida dos aerossóis na estratosfera é muito maior do que na troposfera, devido a falta de precipitação.
Fonte: Harvard
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Fonte: (TRENBERTH;FASULLO;BALMASEDA, 2014)
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Tempo de erupção
Perfil da massa de aerossol na Estratosfera El Chicón década de 80
atenuação
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Fonte: (TRENBERTH;FASULLO;BALMASEDA, 2014)
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El Niño e Vulcões
AGUNG
El CHICON
PINATUBOFonte: (TRENBERTH;FASULLO;BALMASEDA, 2014)
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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)
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El Niño
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2) Águas mais quentes – Pacífico Oeste Águas mais frias – Pacífico Leste
Condição Normal
1) Ventos alísios – direção oeste
Fonte: USP
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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
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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)
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Águas mais quentes – El Niño
+ Evaporação+ Nuvens+ ROL
Águas mais frias- no La Niña
- ROL
Perda de energia=
=Ganho de energia
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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)
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Fonte: (TRENBERTH;FASULLO;BALMASEDA, 2014)
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• Dados de satélites • Modelos climáticos
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• Evolução dos equipamentos de medida• Satélites • Argos
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OHC (ORAS4)
Fonte: (TRENBERTH;FASULLO;BALMASEDA, 2014)
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Fonte: (IPCC, 2007)
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Aquecimento
• Aumento da temperatura do mar (90%)• Derretimento do gelo• Aumento do ciclo da água (tempestades)
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Fonte: (TRENBERTH;FASULLO;BALMASEDA, 2014)
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El Niño
Fonte: (TRENBERTH;FASULLO;BALMASEDA, 2014)
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Fonte: (TRENBERTH;FASULLO;BALMASEDA, 2014)
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Radiação líquida no Topo da Atmosfera (TOA)
• El Niño• Vulcões• Ciclo solar• Ocean Heat Content (OHC)• Alterações na composição da atmosfera
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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.
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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.
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