RealClimate: variações não forçadas: maio de 2023

May 24, 2023

Tomáš Kalisz diz

25 de maio de 2023 às 4h31

Caro Piotr e querida zebra (desculpas por responder a vocês dois ao mesmo tempo),

Tenho a sensação de que há três pontos centrais em suas respostas:

1) o vapor de água é um importante gás de efeito estufa (o que certamente é verdade)

2) a condensação da água pode formar nuvens que têm influências muito diferentes no equilíbrio de radiação, dependendo do caráter das nuvens, no entanto, há evidências de que quando a temperatura média aumenta, o efeito estufa do aumento da concentração de vapor de água (umidade absoluta) sobrepõe-se ao efeito da albedo de nuvens (principalmente porque, devido à umidade relativa basicamente constante, a formação de nuvens não aumentará substancialmente)

Parece bastante razoável.

3) O resfriamento da superfície terrestre por transferência de calor não radiativa na forma de calor latente não pode influenciar o EEI porque o calor de condensação apenas aquece a troposfera e permanece no sistema:

“Seu calor latente tem, na melhor das hipóteses, uma contribuição menor – como a Zebra já indicou, ele não remove o calor para o espaço, apenas o coloca mais alto na atmosfera, então o único efeito de resfriamento seria se uma fração maior do IR fosse re- emitido naquela altura escapou para o espaço. Mas duvido que isso faria uma grande diferença.”

Acho que neste terceiro ponto vocês dois podem estar errados. Como parece que a visão de acordo com 3) ainda é partilhada e difundida por alguns cientistas que lidam com o clima, ficaria feliz se os tópicos atraíssem a atenção dos moderadores deste site de discussão. Como isso ainda não aconteceu, vou me esforçar para fazer o meu melhor e tentar explicar meu raciocínio atual, bem como as incertezas a ele ligadas.

Na minha página organizacional pública (um esquema interativo dinâmico no aplicativo web OrgPad), acessível por link

https://orgpad.com/s/VhvfDd5uRIP,

você pode ver a história por trás das minhas perguntas colocadas no RealClimate. Talvez possa ser caracterizado como uma “discussão instável sobre o papel da água no clima da Terra”, que traduzi numa ideia de “experiência de geoengenharia à escala piloto”. Nesta orgpage coloco também algumas referências que podem ser relevantes para os tópicos aqui discutidos.

Em primeiro lugar, você pode consultar a célula que contém uma explicação muito básica e aproximada do efeito estufa de um livro didático (Climatologia física, Dennis Hartmann 2016).

Imaginemos a Lua dentro de uma esfera de vidro com perfeita transparência para a luz solar e absorvendo completamente a radiação infravermelha de ondas longas. Supondo que o albedo médio da superfície da Lua e da Terra seja o mesmo, a esfera teria estabelecido um novo estado estacionário (“equilíbrio”) com uma temperatura média da superfície de cerca de 303 K (30 °C) e uma temperatura da esfera de cerca de 255 K. (– 18 °C), que é igual à temperatura média original da superfície da Lua sem atmosfera.

Assim que preenchemos o vácuo entre a esfera de vidro com um gás, a situação muda devido a uma transferência de calor adicional possibilitada pela convecção térmica. A diferença entre a temperatura média da superfície e a temperatura média da esfera de vidro diminuirá, porque parte da energia proveniente do Sol é agora transportada para a esfera por convecção e a temperatura radiativa média da superfície diminui em conformidade.

A diferença original de 48 K (entre a temperatura média da superfície e a temperatura média de radiação de uma hipotética “cobertura de estufa” como descrita acima) representa claramente um máximo (deixe-me chamá-lo de “limite de estufa”) do efeito estufa que pode ser alcançado sob determinado albedo de superfície / transparência / insolação da atmosfera. Qualquer mecanismo de transferência de calor não radiativo atuará como um “resfriamento superficial” adicional e diminuirá a temperatura média da superfície, bem como a respectiva diferença entre a temperatura superficial e a temperatura radiativa média da “cobertura da estufa” vítrea.

Você pode notar minha incerteza sobre como lidar com a ambigüidade do termo “efeito estufa” conforme usado na mídia e na vida cotidiana. Penso que seria melhor usar este termo apenas para o efeito em si, em termos da diferença observada entre a temperatura média da superfície de um planeta e a sua temperatura média de radiação em estado estacionário. O mesmo termo é, no entanto, utilizado também para um mecanismo específico que causa este efeito nas atmosferas planetárias, nomeadamente para o “forçamento radiativo”, resultante da presença de “gases com efeito de estufa” que absorvem a radiação superficial de ondas longas dos corpos planetários. Além disso, o termo “efeito estufa” é por vezes utilizado também para outros mecanismos que causam a diferença de temperatura observada. Um exemplo desses mecanismos pode ser a retrorrefletância da radiação superficial de ondas longas pelas nuvens.