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Na parte superior da Foto 9 (A), do satélite GOES-oeste (23-09-2001, 21 h 30 m, UTC, modo visível), verifica-se que o anticiclone móvel polar nº 2 (AMP2) passou o estreito de Bering e vai aproximar-se do AMP1 com o qual se vai fundir. O AMP1 e o AMP2 tiveram a mesma proveniência na região do Árctico.

O AMP1 tem ar menos frio e menos denso (menor pressão atmosférica) do que o ar do posterior AMP2. Verifica-se que os anticiclones móveis polares, com ar frio, são incapazes de se elevar e vão chocar com o relevo da América do Norte antes de se desviarem a caminho do Sul.

Na parte inferior da Foto 9 (A), agora do satélite GOES-este (23-09-2001, 18 h 00 m, UTC, modo visível) dá-nos a oportunidade de ver o fenómeno através de outro ângulo. Vê-se o AMP1 nitidamente individualizado através do seu corredor depressionário periférico que se salienta com formações nebulosas intensas.

Neste ângulo de visão permite-se ver que os AMP, frios, densos são incapazes de se elevar e, consequentemente, de penetrar no interior do continente. Apenas se verifica uma pequena invasão na parte litoral do continente.

Na Fig. 10 (A) desenharam-se os traços fundamentais dos AMP1 e AMP2, tal como são vistos na Foto superior do satélite GOES-oeste, com os corredores periféricos e as depressões fechadas D. Abaixo do AMP1 está a aglutinação anticiclónica AA formada anteriormente e à qual os AMP1 e AMP2 se vão juntar.

Nesta figura estão assinaladas as pressões atmosféricas respectivas do ar anticiclónico: AMP2 (1035 hPa), AMP1 (1025 hPa) e AA (1020 hPa) – [hPa – hectopascal]. Também se assinalou o sentido de rotação do ar anticiclónico com uma seta curvilínea.

Não se pode deixar de salientar que nesta época do ano (Setembro), no Hemisfério Norte, a esta latitude, valores tão elevados das pressões atmosféricas para os AMP apontam para um modo rápido de circulação (quando deveria ser lento naquela estação do ano) e um cenário de não-aquecimento.

Nas duas notas seguintes analisaremos a evolução do percurso do AMP1 e do AMP2 nos dias 24 e 25 de Setembro de 2001.

Fonte: Emmanuel Barbier.Continue a ler Aglutinação anticiclónica no espaço aerológico do Pacífico nordeste (A)

Continue a ler Foto 9 (A) e Fig. 10 (A). Fonte: E. Barbier.

No post “A história do vilão (5)” foi dito que a circulação geral da atmosfera (CGA) é causada pela distribuição irregular da radiação solar ao longo da superfície da Terra. A irregularidade deve-se à quase esfericidade da Terra e à inclinação do seu eixo de rotação em relação à eclíptica.

É nas camadas baixas da troposfera que se processa a CGA. A troposfera é a camada da atmosfera junto à superfície do planeta, com uma altitude que varia com a latitude e com a estação do ano. É da ordem de 5 km a 6 km nos Pólos e de 15 km a 16 km no Equador.

A heterogeneidade da distribuição da radiação solar conduz a trocas meridionais (Pólos - Trópicos) de massas de ar e de energia nelas contidas, em virtude do gradiente (diferença) de temperatura entre as regiões polares, frias, e a zona intertropical, quente.

Mas são as regiões polares que desencadeiam essas trocas enviando ar frio (mais denso) em direcção aos Trópicos, mediante trajectórias a menor altitude, movimento que é compensado pela deslocação de ar quente/menos frio em trajectórias a maior altitude em direcção aos Pólos.

A circulação geral da atmosfera é, portanto, provocada pelo défice térmico dos Pólos, o que dá origem ao nascimento dos anticiclones móveis polares (AMP) que assumem o principal papel das trocas meridionais entre ar frio e ar quente/menos frio.

A orografia e a rotação da Terra controlam as trajectórias dos AMP e a formação das aglutinações anticiclónicas (AA) que são o resultado da fusão de dois ou mais AMP, como seja, nas latitudes subtropicais (referidas nas teorias clássicas como AST – anticiclones subtropicais).

Além de outras propriedades importantes, as AA subtropicais determinam as entidades físicas da circulação subtropical, como sejam os ventos alísios e a possível transformação destes em monções. O ar tropical que vai a caminho dos Pólos compensa o balanço térmico do sistema Terra – Atmosfera.

A fim de se descrever pormenorizadamente as AA, analisa-se nos posts seguintes, primeiramente, tanto a sua origem como a sua formação que estão ligadas ao deslocamento dos AMP.

Este exercício vai ser realizado perante a realidade das imagens obtidas pelos satélites GOES. A fonte primária é a tese de doutoramento de Emmanuel Barbier “La Dynamique du temps et du climat en Amérique Centrale”, Setembro de 2004. O orientador científico de Barbier foi o Prof. Marcel Leroux.

Para algumas imagens dos

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Continue a ler As aglutinações anticiclónicas

Este vídeo clip resume a cosmoclimatologia de Svensmark. O vídeo contém extractos do documentário “The Cloud Mystery”.

É possível encomendar o documentário aqui. Do mesmo modo, pode-se conhecer melhor a actividade do Prof. Henrik Svensmark aqui.

No vídeo clip aparece ainda o cosmoclimatologista Nir Shaviv, da Universidade de Jerusalém, que alinha com Svensmark na explicação da interferência dos raios cósmicos na formação das nuvens.

Mitos Climáticos (MC) já teve oportunidade de chamar a atenção para o facto de que “as correlações são um grande mistério” (como se ouve dizer no vídeo clip) que não explicam o fundamental: a circulação geral da atmosfera (ver “As variações da actividade solar”).

MC agradece ao Prof. Paulo Legoinha, do Departamento de Ciências da Terra, da Faculdade de Ciências e Tecnologia, a indicação do vídeo clip. O geólogo Paulo Legoinha é responsável pelo sítio web Geopor.Continue a ler A cosmoclimatologia de Svensmark

(continuação)

Conclusão

Resumidamente, é o balanço radiativo solar que faz com que a superfície da Terra e as camadas mais baixas da atmosfera se tornem fontes fundamentais de energia que originam movimentos atmosféricos verticais e horizontais.

Note-se, no entanto, que o esquema radiativo tradicional de Kevin E. Trenberth (valores da figura em W/m2) não tem em conta as trocas meridionais de energia (entre Pólos e Zona Intertropical) que são predominantes na dinâmica do tempo e do clima.

• A superfície da Terra recebe do Sol, em ondas curtas, o dobro da energia da radiação solar que é retida na passagem pela atmosfera (ver esquema KT – “Absorbed by Surface” vs. “Absorbed by Atmosphere”).

A superfície aquecida provoca movimentos verticais de origem térmica, ascendentes e descendentes. A superfície da Terra é capaz de cavar depressões térmicas ou de encher altas pressões, igualmente, térmicas. Consegue-o através de movimentos horizontais de massas de ar.

Todavia, esta capacidade depende das componentes térmicas do substrato existente na troposfera. A capacidade é elevada sobre os continentes e menor sobre as superfícies oceânicas.

• A superfície da Terra aquece as camadas baixas da atmosfera através de transferências verticais (convecção) e por radiação em ondas longas (contra radiação terrestre e contra radiação celeste). A contra radiação celeste deve-se à absorção da radiação por parte dos gases com efeito de estufa.

Estes gases, nomeadamente o vapor de água, estando quase inteiramente concentrados nos níveis inferiores da atmosfera, conferem considerável importância às camadas baixas na acumulação e distribuição da energia sensível e latente.

• A distribuição desigual da energia solar incidente sobre a superfície terrestre está na origem dos movimentos horizontais: devido à existência de duas fontes frias (calotes polares) a atmosfera reparte-se de modo simétrico entre dois hemisférios meteorológicos.

No interior de cada um dos hemisférios meteorológicos a circulação desencadeada nas calotes dirige-se para o equador meteorológico situado no coração da fonte quente (zona intertropical). Em compensação, a zona intertropical envia ar quente em direcção às fontes frias.

A variação sazonal, fraca para a fonte quente, mas forte para as fontes frias, provoca sazonalmente uma modificação cósmica das características de cada hemisfério e uma migração do equador meteorológico em relação ao equador geográfico.

A circulação geral da troposfera e os fenómenos meteorológicos associados resultam da conjunção de factores cósmicos, radiativos e geográficos.Continue a ler A história do “vilão” (5)

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(continuação)

Nascimento da noção de “aquecimento global”

No final da década de 1950, os cientistas absorvidos com o efeito de estufa consideraram-no como uma ameaça real. Esta revisão do pensamento foi devida aos avanços da técnica da espectroscopia do infravermelho.

Gilbert N. Plass, em 1955, mostrou que o CO2 na atmosfera intercepta a radiação infravermelha. Plass estimou que a duplicação da concentração atmosférica de CO2, em relação à da época, conduziria ao aumento de 3,6 ºC. E que uma redução para metade baixaria a temperatura de 3,8 ºC.

Roger R. Revelle e Hans E. Suess, em 1957, mostraram que o tempo de vida médio da molécula de CO2 na atmosfera, antes de ser dissolvida no oceano, é da ordem de 10 anos. Concluíram ainda que “a maior parte do CO2 libertado na combustão de combustíveis fósseis, desde o início da Revolução Industrial, deve ter sido absorvida pelos oceanos”.

Esta visão optimista foi posta em causa quando se verificou que a absorção é menos rápida do que se supunha. Spencer R. Weart, em 1997, concluiu que “80% das emissões de CO2 para a atmosfera vai lá ficar retida”.

No período da reconstrução pós-Guerra Mundial, acentuou-se o pessimismo de alguns cientistas. Passaram para a opinião pública a percepção de que os fumos saídos das fábricas constituíam mais uma poluição perigosa do que o símbolo de prosperidade.

Começou a surgir a noção de alterações climáticas decorrentes da actividade humana. Em 1957-1958, a ONU patrocinou o Ano Geofísico Internacional (AGI), envolvendo programas internacionais de investigação a longo prazo.

Fazendo parte do AGI, Charles D. Keeling efectuou uma série de medições do CO2 atmosférico. O resultado do seu trabalho foi apresentado no artigo “The Concentration and Isotopic Abundances of Carbon Dioxide in the Atmosphere”, Junho de 1960.

Keeling apresentou, na pág. 201 do artigo citado, uma curva com um crescimento contínuo, mas ligeiro, da concentração atmosférica do CO2 ao longo de dois anos. Esta curva tornou-se, com o passar dos anos, “um ícone do efeito de estufa”.

A partir dos anos 1960, a noção de “aquecimento global”, como resultado da actividade humana, aparecia como fundamentada, embora com fortes reservas. Com essa noção, surgia a ideia de uma ameaça à Natureza.

É possível estimar a respectiva importância dos diferentes gases com efeito de estufa que contribuem para este fenómeno atmosférico:

• Uma estimativa preliminar, deixando o vapor de água de fora (como faz, erradamente,

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(continuação)

Críticas a Arrhenius

Durante um século e meio, a maioria dos cientistas considerou implausível a teoria de Arrhenius. Foi vista com cepticismo. Por exemplo, Lotka, em 1924, insistiu que os oceanos contêm 50 vezes mais CO2 do que a atmosfera.

Consequentemente, Lotka afirmou que “os oceanos actuam como um regulador da concentração atmosférica, absorvendo 95 % de todo o CO2 introduzido na atmosfera; assim, as flutuações são moderadas.”

Admitia-se que a Natureza fosse capaz de restaurar automaticamente o equilíbrio, conforme provado através dos milhões de anos da história da Terra. O optimismo de Lotka era acompanhado por muitos outros cientistas.

Assim, Blair, em 1942, reflectiu a opinião generalizada, para a época, ao escrever: “Podemos afirmar com confiança que o clima não é influenciado pelas actividades do homem, excepto local e transitoriamente.” Essa confiança no futuro e no homem duraria até 1950.

Weart, em 1997, proferiu a maior objecção à teoria do efeito de estufa antropogénico. Afirmou que o efeito de estufa está ligado ao papel superior que é representado pelo vapor de água, muito mais abundante do que o CO2.

Anteriormente, em 1951, no Compendium of Meteorology, a American Meteorological Society declarou que a teoria segundo a qual o dióxido de carbono poderia alterar o clima “was never widely accepted. And was abandoned when it was found that all the long-wave radiation (that might be) absorbed by CO2 is already absorbed by water vapour” (in Weart).

Nessa época, Callendar foi um dos cientistas que discordaram da designada teoria de Arrhenius. Segundo ele, Arrhenius concentrou-se essencialmente nos períodos glaciais. Callendar interessou-se pela discussão da variabilidade do clima de origem antropogénica. Mas a sua opinião foi-se alterando ao longo do tempo.

Em 1938, Callendar fez uma estimativa da quantidade de CO2 introduzida na atmosfera, desde 1850, pela acção do homem. Determinou o valor de 150 milhões de toneladas de CO2 dos quais 75 % permaneceriam na atmosfera.

Segundo Callendar, este aumento na concentração atmosférica foi responsável por um aumento da temperatura de 1 ºC no período estudado. Posteriormente, (“Can CO2 influence climate?”, 1949), Callendar analisou a contribuição humana ao tentar explicar o aumento das temperaturas nos primeiros anos do século XX pelo “efeito do CO2”, conforme a sua designação.

(continua)Continue a ler A história do “vilão” (3)

(continuação)

Svante August Arrhenius

Svante Arrhenius beneficiou dos trabalhos pioneiros de Fourier, Tyndall e Langley para dar um impulso ao estudo do efeito de estufa. Mitos Climáticos tem o prazer de facultar aos seus leitores um documento histórico: «On the Influence of Carbonic Acid in the Air upon the Temperature of the Ground», de 1896.

Na Introdução, Arrhenius afirma: “A Great deal has been written on the influence of the absorption of the atmosphere upon the climate. Tyndall in particular has pointed out the enormous importance of this question. »

Mais à frente, Arrhenius acrescenta: «Fourier maintained that the atmosphere acts like the glass of a hot-house, because it lets through the light rays of the sun but retains the dark rays from the ground. This idea was elaborated by Poillet; and Langley was by some of this researches led to the view, that “the temperature of the earth under direct sunshine, even though our atmosphere were present as now, would probably fall to –200 ºC if the atmosphere did not possess the quality of selective absorption.»

O valor de 200 ºC negativos é manifestamente exagerado. Sem a presença da atmosfera a superfície da Terra teria uma temperatura média de cerca de 18 ºC negativos, ao passo que, com a atmosfera, revela uma temperatura média de cerca de 15 ºC positivos.

Para as pequenas histórias da actualidade, Arrhenius é constantemente citado como o pai da teoria do efeito de estufa para mostrar que se trata de uma velha teoria com quase um século e, consequentemente, fiável.

Temos de absolver Arrhenius das falhas que, apesar do seu rigor científico, se encontram neste artigo, que resultou de um trabalho de titã, tendo em conta as limitações dos conhecimentos, dos meios de cálculo e de observação da época.

Arrhenius, Prémio Nobel da Química, pretendeu justificar as glaciações com os valores das concentrações atmosféricas do dióxido de carbono. Ironia do destino, Arrhenius congratulou-se com as emissões dos gases com efeito de estufa, devidas às actividades humanas, por distanciarem a data da entrada numa nova glaciação.

O sábio sueco traçou cinco cenários futuros de concentrações atmosféricas de CO2 relativas ao valor do seu tempo, que seria de 300 ppmv (partes por milhão em volume). Um valor inferior (0,67 vezes) e quatro superiores (1,5; 2; 2,5 e 3 vezes).

As suas conjecturas levaram-no a concluir que: «A simple calculation shows that the temperature in the

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O Prof. Molion, já várias vezes referido no Mitos Climáticos (MC), a última das quais aqui, apelidou ironicamente o CO2 como um “vilão”. Mas, como acrescentou o professor, o CO2 é, na verdade, o gás da vida. Os seguidores do "aquecimeto global" já lhe chamaram um gás tóxico (!). Nos EUA foi, politicamente, considerado como um poluente (!).

MC vai ocupar-se nas próximas notas, baseado nos estudos de Marcel Leroux, com a evolução da percepção histórica da influência do dióxido de carbono presente na atmosfera. Ver-se-á que, em quase 200 anos, não se evoluiu muito quanto à noção do real valor deste gás para o clima.

Jean Baptiste Joseph Fourier

Em 1827, o matemático e físico francês Jean Fourier, o primeiro a pronunciar-se sobre a influência da atmosfera terrestre na temperatura à superfície do planeta, admitiu que a atmosfera aquecia como se estivesse debaixo de uma placa de vidro.

Esta ideia não é correcta, mas, por analogia, embora errada, com o que acontece numa estufa, o aquecimento da superfície do planeta devido à presença da atmosfera, acabou por ficar conhecido como “efeito de estufa”.

De facto, a superfície terrestre é aquecida pela radiação solar, mas devolve essa energia ao espaço, a radiação terrestre, sob a forma de radiação infravermelha (*1).

Os principais constituintes da atmosfera, o azoto e o oxigénio (respectivamente, 78 % e 21 % em volume), são transparentes à radiação terrestre, mas alguns dos gases residuais (em inglês trace gases) presentes na atmosfera absorvem uma parte da radiação terrestre e aumentam a sua agitação térmica, isto é, aquecem. Esse aquecimento é transmitido aos outros gases, verificando-se um aquecimento de toda a atmosfera, com maior relevo para a camada mais próxima da superfície, a troposfera.

Ficando mais quente, a própria atmosfera radia energia, como qualquer corpo quente, uma parte para o espaço exterior, outra parte, a radiação celeste, de volta à superfície terrestre (*2). O efeito da radiação celeste é o sobreaquecimento do solo e da camada da atmosfera mais próxima do solo. Desta forma, a superfície do planeta torna-se mais quente do que seria sem a existência da atmosfera. Como se sabe, o principal gás envolvido neste processo é o vapor de água. O dióxido de carbono também participa no processo, mas com um peso muito menor.

Supõe-se que Fourier sugeriu que a actividade humana poderia modificar o clima.

John Tyndall e Samuel Langley

O físico inglês …

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