Exercícios: Efeito de estufa natural e intensificado

A figura representa, de forma simplificada, os fluxos de energia entre o Sol, a superfície da Terra e a atmosfera. Por cada 100 unidades de potência solar que atingem o topo da atmosfera, cerca de 30 são refletidas para o espaço e as restantes são absorvidas pelo sistema Terra–atmosfera.

1. a) Explica o que acontece à radiação solar que não é refletida para o espaço.
2. b) Explica por que razão a atmosfera retém parte da radiação infravermelha emitida pela superfície terrestre e indica qual é a consequência desse processo para a temperatura média do planeta.
3. c) Distingue o efeito de estufa natural do efeito de estufa intensificado pelas atividades humanas, indicando um gás cuja concentração na atmosfera tem aumentado.

Em média, cada metro quadrado da Terra — contando com o dia e a noite e com todas as latitudes — absorve cerca de $240\ \text{W}$ de potência solar. Para que a temperatura média do planeta se mantenha estável, a Terra tem de radiar para o espaço exatamente a mesma potência por metro quadrado ($\sigma = 5,67\cdot10^{-8}\ \text{W}\cdot\text{m}^{-2}\cdot\text{K}^{-4}$).

1. a) Escreve a condição de equilíbrio radiativo da Terra, relacionando a potência absorvida com a potência radiada dada pela lei de Stefan-Boltzmann.
2. b) Determina, em kelvin e em graus Celsius, a temperatura que a Terra deveria ter para radiar $240\ \text{W}$ por cada metro quadrado.
3. c) A temperatura média real à superfície da Terra é cerca de $15\ ^\circ\text{C}$. Explica a diferença entre este valor e o obtido na alínea anterior.
4. d) Prevê o que acontece à temperatura do planeta, até se restabelecer o equilíbrio radiativo, se a atmosfera passar a reter uma maior quantidade de radiação infravermelha devido ao aumento da concentração de dióxido de carbono.