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Como entender os mapas de dados gerados pelos satélites que orbitam da Terra



O Earth Observatory da NASA passou quinze anos usando satélites para coletar montes de dados em tempo real sobre a superfície do nosso planeta. Eles revelam de tudo: desde temperatura até uso de energia, passando pela quantidade de radiação que enviamos para o espaço. Abaixo explicamos como interpretar estes mapas para compreender os sinais vitais da Terra.

Os mapas que mostro abaixo representam dados coletados por todo o planeta, a maioria do mês de dezembro de 2014. Grande parte desses dados foram coletados pelo Terra e pelo Aqua, principais satélites da NASA que fazem a observação da Terra. Eles analisam nosso planeta diariamente, usando uma variedade de sensores remotos.

Ligando



Olhando para estes mapas, a primeira coisa que você vai pensar é que a Terra é basicamente um motor gigante. Nenhum motor funciona sem combustível, e o nosso é o Sol: sem a queima constante desta estrela, a vida na Terra desapareceria rapidamente. Neste mapa de insolação (do inglês insolation: incoming solar radiation), as cores mais claras indicam regiões que receberam mais luz do Sol durante o mês de dezembro. A energia solar que chega ao nosso planeta consiste primariamente de luz visível e luz ultravioleta — coisas de grande energia que cientistas chamam de radiação de curto alcance.

Durante um ano, nosso planeta absorve uma média de 240 watts de energia solar por m². É claro que essa energia não é distribuída uniformemente pela superfície da Terra. O Sol aquece o equador mais que os polos, e graças à inclinação axial do nosso planeta, um hemisfério sempre recebe mais luz do Sol do que o outro, o que resulta nas estações. Quando o Polo Sul encara o Sol diretamente, em dezembro, ele recebe quase 24h de iluminação.


O Sol, nossa amada fonte de energia. Imagem:Goddard Media Studios

Curiosidade: você precisaria explodir cem bilhões de toneladas de dinamite por segundo segundo para conseguir a mesma quantidade de energia que o Sol produz.

Fica frio
Para que possamos usar a energia do Sol, ela precisa ser absorvida pelo planeta. Cerca de um terço da radiação de curto alcance que entra na nossa atmosfera não chega a alcançar o motor — mas é repelida de volta para o espaço, por nuvens, partículas de aerossóis e superfícies brilhantes e refletivas. Essa energia não tem papel algum no nosso clima — se tivesse, a Terra seria um lugar um pouco mais tostadinho.


Coeficiente de reflexão da superfície, ou albedo, em uma escala de zero (azul escuro) a 0.9 (branco), em dezembro de 2014. Regiões em preto indicam dados indisponíveis.

O mapa acima mostra o coeficiente de reflexão da Terra, ou albedo: a proporção da energia do Sol que volta para o espaço. Regiões cobertas por gelo são as mais refletivas, refletindo cerca de 90% da luz solar. Areias do deserto refletem cerca de 40% da energia solar, e são seguidas por regiões cobertas por vegetações e, finalmente, o oceano, que absorve quase que tudo.

Uma das principais preocupações causadas pelo derretimento das geleiras é a atual queda do albedo da Terra. Quando o gelo brilhante é substituído pela água escura dos oceanos, o planeta absorve energia solar adicional. Isso cria o que cientistas do clima chamam de “feedback positivo”, que acelera o aquecimento e ainda mais perda de gelo.


Média da radiação de curto alcance refletida pela Terra em dezembro de 2014, em watts por m²

Este mapa mostra o total de radiação de curto alcance que a Terra mandou de volta para o espaço em dezembro. As cores mais claras indicam a maior quantidade de energia que se foi. Além das regiões cobertas por gelo, nuvens e aerossóis têm papel importante em manter nosso planeta frio.

Curiosidade: Sem uma atmosfera e uma criosfera para neutralizar a luz do Sol, a superfície da Terra seria quente demais. Quão quente, você pergunta? Bem, a superfície estéril da Lua atinge temperaturas acima de 120˚ Celsius sob luz direta do Sol. Pois é, não seria nada interessante.

Um planeta radiante


Média da radiação de longo alcance emitida pela Terra em dezembro de 2014, em watts por m²

Não somos capazes de ver, mas além de refletir a luz do Sol, nosso planeta derrama quantidades gigantescas de calor no espaço. De fato, os 48% de radiação solar que a Terra absorve originam quase a mesma quantidade de radiação infravermelha de longo alcance — ou calor — que escapa para a atmosfera. Além disso, a quantidade de calor que a superfície da Terra irradia é elevado à quarta potência: isso significa que se a temperatura da Terra dobrar, o calor que ela irradia de volta aumentará 16 vezes. Sem esse eficiente mecanismo de liberação de calor, a temperatura da superfície da Terra subiria constantemente.

O mapa acima mostra a quantidade de radiação de longo alcance saindo da atmosfera da Terra. Regiões mais quentes do planeta, como os trópicos, sempre irradiam mais que regiões mais frias, ou secas, como a África e o Oriente Médio, que tendem a emitir mais calor que regiões mais úmidas, como a Amazônia.

Um orçamento de energia


Saldo da radiação contida dentro da Terra em dezembro de 2014, em watts por m2. Escala vai de vermelho (+280) para azul (-280)

Veja o orçamento de energia da Terra: este mapa mostra o saldo de radiação, ou o total de luz solar e energia absorvida, que não escapou para fora da atmosfera da Terra em dezembro passado. Em outras palavras, é a energia que mantém a biosfera do nosso planeta viva.

Brilhando com vida
O sistema de aquecimento da Terra é muito mais complexo do que mostramos aqui. Circulação oceânica e atmosférica redistribuem a energia por todo o planeta, criando climas locais e condições meteorológicas. Mas precisamos nos importar com essa questão, dado o que elas representam para a vida na Terra.

É por isso que termino este texto com a minha imagem favorita do Earth Observatory, que mostra quão longe o calor e a luz do Sol conseguem chegar.


Concentrações globais de clorofila no oceano. Cores quentes indicam concentrações maiores. Imagem:NASA

Este mapa mostra concentrações de clorofila nos oceanos. A clorofila é o pigmento que se alimenta de luz, usado por fitoplânctons microscópios para converter luz do Sol em energia. Os cientistas podem mensurar clorofila olhando do espaço porque a) ela é incrivelmente abundante b) ela reflete a luz em ondas muito específicas.

O calor fornecido pelas correntes oceânicas mantém esses plânctons vivos, enquanto a luz que atinge a superfície do oceano fornece energia para eles. Por todo o globo, fitoplânctons absorvem cerca de 50 bilhões de toneladas métricas de carbono da atmosfera todo ano — o que é quase metade do oxigênio do mundo — e formam a base da cadeia alimentar marinha. É justo dizer que a vida como nós a conhecemos não seria a mesma sem eles.

FONTE: http://gizmodo.uol.com.br/

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