As nuvens e o balanço de energia

Além de fazerem parte do ciclo hidrológico, trazendo chuva e neve para a Terra, as nuvens tem um outro papel: elas atuam no balanço de energia. Mas o que isso significa?

Vamos pensar em termos de dinheiro. Supondo que você receba R$100,00 por mês. Você não pode gastar mais do que isso. Então você gastou R$40,00 com sua conta de celular, comprou uma jaqueta de R$30,00 e guardou R$30,00 na poupança. A soma entre o valor da conta de celular, com o preço da jaqueta e com o valor que você guardou totalizou R$100,00.

Quando pensamos em termos de energia solar, também podemos usar a palavra balanço. A energia solar que chega na Terra sofre vários processos: é absorvida pela superfície da Terra, é refletida de volta ao espaço ou é espalhada (podendo ser re-absorvida ou refletida para o espaço). Nenhuma energia desaparece ou surge sem explicação nesse processo.

Nesse post, quero falar brevemente do papel das nuvens nesse processo.  As nuvens podem aquecer ou resfriar a superfície da Terra, dependendo de sua altitude, dependendo de seu tipo e da maneira que elas formam. As nuvens refletem a luz solar de volta para o espaço, o que causa resfriamento. No entanto, as nuvens também podem absorver o calor que é irradiado pela superfície da Terra, o que impede que esta radiação escape para o espaço.

Nos modelos de computador usados pelo IPCC para prever o clima futuro (e que são muito parecidos com os modelos de previsão do tempo), a maior fonte de incertezas vem de como as nuvens podem auxiliar no resfriamento ou no aquecimento do planeta. Há muitos desafios em modelar a influências das nuvens nesses modelos computacionais.


Se não conseguir ver o vídeo acima, veja aqui.

A sequência de mapas acima mostra a área média coberta por nuvens em cada mês. Esses dados foram coletados pelo Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (Espectroradiômetro de resolução moderada de imagens – MODIS). O MODIS é um sensor localizado no satélite Terra, da NASA.

A escala cores na sequência de mapas vão de azul (sem nuvens) até branco (totalmente encoberto por nuvens). Como em uma câmera digital, o MODIS coleta informações em pixels. Esses pixels são analisados e através de uma série de algoritmos, determina-se se o pixel está ou não coberto por nuvens.

Um fato interessante quando analisamos esta imagem é que seja qual for o mês, sempre vemos uma faixa de nuvens nas proximidades da linha do equador. Em alguns meses, essa faixa de nuvens está deslocada para o Hemisfério Sul, enquanto em outros meses, está deslocada para o Hemisfério Norte. Essa faixa persistente de nuvens é chamada de Zona de Convergência Intertropical (ZCIT) e é a região do planeta onde os ventos alíseos do Hemisfério Norte se encontram com os ventos alíseos do Hemisfério Sul. O encontro entre esses ventos – ou a convergência entre esses ventos- força a ascenção do ar quente e úmido da região, formando as nuvens deste cinturão. Essas nuvens são responsáveis pelas chuvas em regiões como o norte da Região Nordeste do Brasil e no norte da Região Norte do Brasil.

Como o eixo do nosso planeta é ligeiramente inclinado com relação ao plano do movimento de translação,  cada hemisfério fica um determinado período do ano recebendo mais energia solar que o outro hemisfério. Essa característica de nosso planeta, responsável pelas estações do ano, também  é responsável pelo ligeiro deslocamento da  ZCIT ao longo do ano, fazendo com que ela oscile em torno da linha do Equador.

Eu diria que a ZCIT é a característica mais marcante em termos de nebulosidade. Quero dizer, não importa a época do ano, ou se os dados são provenientes de sensores como o MODIS ou de imagens de satélite: a ZCIT sempre estará lá e é facilmente identificada.

Fonte: EO-NASA.