Radiação na Atmosfera

Absorção e Espalhamento

Vimos que Capítulo 1, Parte 2:
- Absorção remove energia da atmosfera: Vai para as moléculas, eventualmente vira energia eletromagnética novamente ou térmica: \(I_{abs}=\alpha I\).
- Espalhamento espalha a energia: Radiação difusa. Esta, considerando o sentido da propagação, tem uma parte refletida (\(\rho I\)) e uma parte transmitida (\(\tau I\)).
Mas como isso ocorre?
- Depende das moléculas e partículas no ar.
- Depende também da Temperatura do ar.
Perfil de Temperatura:

Troposfera (aquecimento turbulendo pela superfície).
- 75% da massa de ar, principais eventos meteorologicos.
Tropopausa (entre 8 e 16km)
Estratosfera (até 40-50km): aumento da temperatura
- Processos Radiativos: absorção solar na Camada de Ozônio.
Estratopausa
Mesosfera (até 90km): resfriação radiativa.
Mesopausa: Segundo mínimo de temperatura.
Termosfera (acima de 90km)
- múito tênue (<0,01 mbar)
- Moléculas não se batem
- Aquecimento solar não se dissipa: \(T\approx 800-1200K\).
- Efeitos ionizantes (auroras).
- Tambem chamada de Ionosfera.

0-4% de Água (em volume ou molar).
Restante seco: 99% N2 e O2.
O resto:
- Ar - 0,93%
- CO\({}_2\) - 407.8 PPM₂₀₁₈ (+ 2.06 PPM/ano). Note: 0,0004% (1%=10000ppm)
- CH\({}_4\) - 1.860 PPM₂₀₁₈ (+ 7 PPB/ano)
- N\({}_2\)O - 331.1 PPB₂₀₁₈ (+ 1 PPB/ano)
- O\({}_3\)
São pouco mas são muito importantes.
- Eles interagem com a radiação eletromagnética.
Também: Partículas sólidas
- MUITO maiores que as moléculas (\(\approx 1\mu m\)).
- Ref: WMO.

N₂ - não interage com radiação eletromagnética, porém é precursor de:
- N₂O, NO, NO₂, HNO₃, NH₃
- Relevantes em processos biológicos e são gases estufa ou poluentes.
O₂ - não interage com Rad. EM.
H₂O - Maiores concentrações no equador. Forte Gas estufa.
CO₂ - Gas estufa predominantemente antropogênico
CH₄ - Gas estufa predominantemente antropogênico
O₃ - 20-40km - camada de ozônio - absorve UV solar.
- Na baixa troposfera é um poluente nocivo.
NOx - Predominantemente poluentes urbanos (combustão)
SOx - Queima de carvão e petróleo. Chuva ácida.
CFCs/HFC/HCFC
- Antrópico! Ar condicionado.
- Potente gas de efeito estufa.
- Destroi O₃! Parcialmente proibido.

Partículas sólidas ou líquidas
Dispersos na atmosfera
Vários tipos de composição, forma (morfologia) etc...
Varios tipos de duração na atmosfera:
Ex:
- Poeira, cíncas vulcânicas, spray marinho, pólen.
- carbono preto (queimadas),
- certas reções químicas produzem partículas (poluição urbana).
Tamanho entre 0.01-20\(\mu\)m.
Mudanças climáticas: Podem esfriar ou esquentar! (depende)

Leiam o Livro!