Energy from the Sun Interacts with Land, Water, and Air
Earth é continuamente banhada pela energia do sol. Uma parte da energia que chega à Terra é refletida de volta ao espaço, outra parte é absorvida diretamente pela atmosfera, e o restante se move através da atmosfera para a superfície. A energia da luz solar aquece a terra e a água na superfície e, por sua vez, emite calor. Este calor proporciona um maior aquecimento da atmosfera. A mistura de gases em nossa atmosfera impede que parte da energia térmica fuja diretamente para o espaço, semelhante à forma como um cobertor mantém o calor perto do seu corpo. Este processo é o efeito estufa que ocorre naturalmente, e mantém a Terra quente o suficiente para suportar a vida.
Energia de Entrada – Energia de Saída = Força Radiativa
Em conformidade com as leis básicas da termodinâmica, como a Terra absorve energia do sol, ela deve eventualmente emitir uma quantidade igual de energia para o espaço. A diferença entre a radiação que entra e a que sai é conhecida como Força Radiativa (RF) de um planeta. Da mesma forma que aplicar uma força de empurrão a um objeto físico fará com que ele se desequilibre e se mova, um forçador climático mudará o sistema climático. Quando os forçamentos resultam em energia de entrada maior que a energia de saída, o planeta vai aquecer (RF positivo). Por outro lado, se a energia de saída for maior que a energia de entrada, o planeta resfriará.
Condutores climáticos naturais e causados pelo homem
Prior a 1750, antes da Revolução Industrial, a RF média da Terra permaneceu relativamente estável. Para documentar como a atmosfera mudou desde então, os cientistas calculam os níveis atuais de RF como se fosse zero em 1750. Fonte: IPCC AR5 WG1 Figura SPM.5.
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Outra forma de se referir aos forcings climáticos é chamá-los de motivadores climáticos. Os factores climáticos naturais incluem mudanças na produção de energia solar, mudanças regulares no ciclo orbital da Terra e grandes erupções vulcânicas que colocam partículas reflectoras de luz na atmosfera superior. Os factores climáticos causados pelo homem ou antropogénicos incluem emissões de gases que retêm o calor (também conhecidos como gases com efeito de estufa) e alterações no uso da terra que fazem com que a terra reflicta mais ou menos a energia da luz solar. Desde 1750, os fatores climáticos causados pelo homem têm aumentado, e seu efeito domina todos os fatores climáticos naturais.
Quão alta será a Força Radiativa no Futuro?
Cientistas do clima definiram quatro cenários possíveis para o futuro que eles usam como inputs consistentes para calcular o clima no futuro. Cada cenário é baseado em um caminho futuro plausível no que diz respeito às emissões globais de gases de efeito estufa. Os cenários, conhecidos como Caminhos de Concentração Representativa, ou RCPs, especificam a quantidade de forçamento radiativo (RF) em 2100 em relação a 1750. Para mais informações sobre RCPs, veja IPCC WGI AR5 Box SPM.1 (página final do Resumo para Formuladores de Políticas).
Source: IPCC Fifth Assessment Report Summary for Policy Makers, Figura SPM.5 e Caixa SPM.1.
Feedback: Amplificando Forcings Iniciais
Climate drivers também podem desencadear feedbacks que intensificam ou enfraquecem o forçamento original. Por exemplo, o forçamento de gases de efeito estufa também aumenta a evaporação, o que aumenta o vapor de água na atmosfera e intensifica o forçamento de gases de efeito estufa.
Se estabilizarmos os factores climáticos antropogénicos que estão actualmente a aumentar o forçamento radiativo da atmosfera, o equilíbrio energético da Terra e o clima acabarão por atingir um novo estado de equilíbrio onde quantidades iguais de energia são transferidas para dentro e para fora do sistema; quando isto ocorrer permanece uma questão em aberto.
Outras informações
Climate Change 2013: A Base da Ciência Física
Painel Intergovernamental sobre Mudança Climática Quinto Relatório de Avaliação (AR5) Grupo de Trabalho 1 (WGI) Resumo para Formuladores de Políticas (SPM)
Força Radiativa da Mudança Climática
Relatório do Conselho Nacional de Pesquisa
Comparação de cenários SRES e RCP
Parte do The Beginner’s Guide to Representative Concentration Pathways, from Skeptical Science
Data Links
NOAA Paleo- and Historical Climate Forcing Data
Access a range of proxy data used to calculate radiative forcing in the past.
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Visualizador Interativo de Dados Atmosféricos
Selecionar locais de amostragem em um mapa, e então gerar gráficos ou baixar dados sobre a concentração de vários gases na atmosfera.