Radiação na Atmosfera – Curso de Meteorologia e Saúde – Parte 1

Vocês lembram-se que comentei aqui sobre este curso de Meteorologia e Saúde? Então, estou fazendo! 🙂

E hoje a Prof. Silvia Garcia de Castro nos deu uma visão geral sobre a Radiação na atmosfera. Bom, acho que certas pessoas precisariam fazer um curso como este, pois lendo a primeira resposta a gente compreende que ele tem dificuldade em entender o Efeito Estufa.

Mas vamos falar de coisa boa (oi Aracy da Top Therm  e essa piada não perde a graça pra mim .. rs ).

A Prof. Silvia fez uma breve introdução sobre Radiação Solar e é inevitável falar desse assunto sem falar de Efeito Estufa. No entanto, este não é o foco do curso. A professora introduziu Radiação Solar e falou brevemente sobre todo o espectro para chegar no assunto fundamental deste tópico: radiação ultra-violeta (ou radiação UV, como preferirem).

Eu adoro fazer cursos online. Cursos assim possibilitam que seja possível fazer um curso em uma instituição distante. Já fiz um curso na UFRGS sem sair de São Paulo! E este curso está sendo ministrado no DSA-INPE, lá em Cachoeira Paulista. Fico feliz em poder ‘visitar’ o INPE sem pegar a Dutra…rs

Na aula da Prof. Silvia, ela deu noções básicas sobre a natureza da radiação solar. O Sol, através de reações termonucleares, converte Hidrogênio em Hélio. O calor liberado nessas reações é a energia que recebemos. A quantidade de energia que chega na atmosfera terrestre é imensa! Para vocês terem uma idéia, é o equivalente aproximado a energia de 140  lâmpadas de 100W (tipo de lâmpada bem comum) por 1m² de área da superfície da Terra.

Ao chegar na atmosfera da Terra, a radiação solar (ondas-curtas) pode ser refletida (pelas nuvens ou neve, por exemplo) ou absorvida (pela água, pelo solo, vegetação, gases da atmosfera). Após o processo de absorção, a superfície da Terra re-emite a radiação na forma de ondas longas (radiação infra-vermelha). Após essa re-emissão, as ondas longas são absorvidas pelos gases ou se perdem no espaço.

Falar em radiação solar é sempre muito complicado, pois todos os processos mencionados no parágrafo acima acontecem várias vezes ao mesmo tempo. O que a Prof. Claudia propôs e eu proponho aqui é uma visão geral, para que possamos compreender a física do problema.

A Prof. Silvia ressaltou que a radiação solar pode ser dividida de acordo com o comprimento de onda.Cada comprimento de onda tem uma particularidade e o principal neste curso é a parte Ultra Violeta do espectro de radiação (figura abaixo). O espectro de radiação contém a classificação da radiação solar em diferentes comprimentos de onda.

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Clique na imagem para ampliar! Fonte: Física sem mistérios

A maior parte da Radiação Solar que  chega até nós está na região visível do espectro, que não por coincidência é a região das cores (falei disso aqui). A parte do espectro que possui raios gama, raios X, raios UV e visível é chamada de de ondas curtas. A região onde temos o infra-vermelho, microondas e ondas de rádio é chamada de ondas longas. Como disse anteriormente, ondas curtas são emitidas pelo Sol e ondas longas são emitidas pela Terra (após absorver ondas curtas do Sol).

A radiação Ultra-Violeta é o grande assunto desse curso, pois ela tem o poder de alterar o DNA das células. Os raios X e raios gama também podem alterar o DNA das células, com o agravante de possibilitar que as células transmitam a mutação. Os raios X e os raios gama estão muito associados a acidentes radioativo. No entanto, os raios X e os raios gama são totalmente absorvidos pela ionosfera da Terra, sendo um dos fatores responsáveis pelas Auroras.

Os raios Ultra-Violeta, embora provoquem uma alteração celular que não é transmitida aos descendentes, são responsáveis por um perigo seríssimo: o câncer de pele. O câncer de pele infelizmente é muito comum no Brasil. Eu mesma já tive muitos familiares que tiveram esta doença, alguns até faleceram em decorrência dela. Abordei o câncer de pele em dois posts muito importantes e recomendo a leitura deles antes de continuar:

– O primeiro post foi este que escrevi no dia 24 de novembro, o Dia Nacional de Prevenção ao Câncer de Pele;

– O segundo post foi este, recomendando a entrevista do médico Fernando Stengel, em que ele categoricamente afirma: Não existe bronzeado seguro.

Agora vamos continuar. A quantidade de radiação UV que chega até nós depende principalmente de quatro fatores:

1) Varia de acordo com a quantidade de energia solar que chega na superfície: por isso, depende da estação do ano, horário e latitude do local.

2) Varia com a concentração de O3 no local: a região Antártica por exemplo possui menor concentração de ozônio do que outras regiões do planeta.

3) Varia com a altitude: regiões mais altas possuem uma menor coluna atmosférica, e normalmente possuem menor concentração de O3

4) Nebulosidade do local: normalmente, a presença de nuvens atenua a quantidade de radiação ultravioleta incidente.

Aqui, devo recordar que quando falamos de radiação UV, estamos falando de uma pequeníssima fração do total de energia solar que chega até nós. É menos de 1% do total de energia da radiação incidente, mas que pode provocar grandes danos para a saúde.

Durante a apresentação, a Prof. Silvia ainda nos falou de um recurso de divulgação importantíssimo: o Índice Ultravioleta (IUV). É um índice que nos ajuda a saber se é seguro realizar uma atividade ao ar livre, por exemplo.

E por que usar esse índice? O índice é uma ferramenta bastante didática. Os valores vão de 1 até 14. Quanto maior o índice, maior a radiação ultravioleta incidente. È muito mais prático usar um número inteiro do que usar um valor quebrado e uma unidade pouco amigável (37,2 mW/m²,  exemplo aleatório). Exatamente por serem simples e por tratarem-se de números inteiros, os índices garantem um maior alcance e compreensão.

O IUV é padronizado pela OMS (Organização Mundial de Saúde). Várias instituições pelo mundo fazem medições do de radiação ultravioleta (em mW/m²ou qualquer outra unidade de radiação) e convertem para a escala IUV abaixo.

Essa imagem foi tirada do site Stop Cancer Portugal. Até a escala de cores utilizada para determinar a intensidade do IUV é internacionalmente usada.

Além das medições (realizadas por radiômetros calibrados para medir radiação UV), também são realizadas previsões, usando modelos numéricos.Essas previsões garantem o planejamento de atividades. Ou seja, a população precisa ser esclarecida e além de consultar a previsão de temperatura e chuva para seu passeio na praia, deve consultar também a previsão do IUV.

E aqui no Brasil, onde podemos realizar tal consulta? No site do DSA-INPE há uma seção dedicada apenas a radiação UV, com medidas, previsões e informações didáticas. Logo na primeira página, é possível ver o cálculo do IUV atenuado (que leva em conta a nebulosidade) e do IUV Máximo (que leva em conta apenas a latitude e altitude).

 

Enquanto eu navegava pela página, notei algo importantíssimo. Cliquei em minha cidade, São Paulo-SP e vi os valores horários de radiação UV (através do índice UV):

Na figura acima, em azul, temos o IUV calculado sem levar em conta as nuvens. Em preto, o valor levando em conta a nebulosidade. Nebulosidade é uma grandeza bem difícil de prever, por sua característica extremamente local, muitas vezes os modelos não possuem resolução para prevê-la.Vamos levar em conta a linha azul, já que o dia de hoje foi pouco nublado. Reparem como o índice chega ao perigoso valor extremo entre as 10h e 16h (horário de Brasília). Pessoal, não é brincadeira! Quando as campanhas falam que é perigoso expor o corpo nesses horários, eles não estão brincando, falando isso apenas para ‘vender protetor solar’. O problema é muito sério. Vivemos em um país tropical, onde a radiação solar é muito intensa ao logo de todo o ano.

Sobre ‘vender protetor solar’, volto a lembrar da entrevista dada pelo médico Fernando Stengel. As empresas que fabricam protetores solar nos tentam vender a idéia de bronzeamento seguro. Não existe isso! Devemos nos proteger sempre. E fotoproteção não envolve apenas protetores solares. Na verdade, protetores solares são um artifício relativamente novo. No passado, as pessoas usavam chapéus e roupas de manga comprida. Ainda hoje, se formos visitar qualquer área rural de nosso país, veremos agricultores usando chapéus e blusas de manga comprida. Além disso, como alerta Stengel (e já vi várias vezes a @meire_g falando também) , as pessoas as vezes usam o protetor solar de forma errada. Sem contar o fato de tratar-se de um cosmético caro e portanto, pouco acessível.

Gostei muito dessa primeira aula do curso. Para dizer a verdade, nem consegui inserir aqui tudo o que aprendi. Como o curso é ministrado por pesquisadores ligados a DSA (Divisão de Satélites Ambientais), a Prof. Silvia falou sobre o uso dos satélites no monitoramento da camada de ozônio. Pretendo falar mais sobre isso em outra oportunidade. Além disso, a Prof. Silvia falou sobre atuarmos como ‘agentes multiplicadores’, repassando o conhecimento. É exatamente o que tento fazer aqui, então as palavras dela me incentivaram ainda mais em compartilhar um pouco do que aprendi com vocês.