Albedo é a medida de quanto uma superfície é reflexiva. Essa medida é bastante utilizada em Meteorologia, especificamente nos estudos sobre Radiação Solar e Terrestre. No entanto, outras áreas como a arquitetura também empregam o termo com o mesmo significado.
O albedo é uma medida que determina o quanto da radiação solar recebida pela supefície é refletida.
Quando olhamos para um mapa físico da Terra, podemos contemplar o quanto nosso planeta possui coberturas diversas. Florestas tropicais e boreais, pastos, geleiras, desertos, oceanos, etc. Cada uma dessas coberturas possui um valor de albedo.
A figura que abre a postagem mostra um campo, com árvores em volta. Esse campo está coberto por neve. Áreas completamente cobertas por neve possuem o albedo próximo a 1 e esse valor signica que quase 100% da radiação solar incidente foi refletida. E olha que curioso: o albedo da neve não vai ser igual a 1 certinho porque ainda assim parte da radiação solar incidente vai ser absorvida, nem tudo será refletido. Além disso, temos gelo de todo o tipo: água congelada, neve recém precipitada, neve velha, geleiras, etc. Cada tipo de cobertura de gelo vai ter um valor diferente de albedo.
Sendo assim, o albedo é um valor que vai de 0 a 1, onde 0 corresponde a uma superfície que não reflete nada, apenas absorve radiação solar (vamos imaginar uma camada de asfalto, onde o albedo certamente vai ser muito próximo de 0). E no outro extremo, como já mencionamos, estaria uma superfície coberta por gelo (onde o albedo seria muito próximo a 1).
Ok, como albedo baixo eu usei como exemplo o asfalto. Mas vamos pensar em coberturas naturais. Florestas densas e os oceanos são exemplos de superfície com o albedo bem baixo. E quando a gente para pra pensar em vegetação, essa modifica-se muito sazonalmente. Nas áreas tropicais, a exuberância da vegetação vai variar dependendo da estação: estação seca ou chuvosa. Nas áreas subtropicais, as plantas perdem as folhas durante o inverno, a cor da paisagem se modifica e teremos outro albedo.
Com tantas coberturas diferentes no planeta, chegamos num valor médio de 0,3 de albedo para nosso planeta. A Lua, como comparativo, tem um albedo de 0,12. Esses valores significam que a Lua reflete 12% da radiação que incide sobre ela enquanto a Terra reflete cerca de 30%.
Nos modelos de previsão do tempo e do clima, são inseridas informações sobre os diferentes valores de albedo das diferentes coberturas do solo de nosso planeta. Esses valores de albedo são obtidos a partir de imagens de satélite, que vão medir a refletância de cada ponto da superfície da Terra.
Vários satélites possuem a bordo instrumentos que medem a refletância (ou albedo). A imagem que destaco na Figura 1 foi obtida com o satélite Suomi NPP e mostra albedos elevados em áreas cobertas por geleiras permantes e também nos desertos, já que a areia também reflete bastante radiação solar. Nos oceanos e nas áreas de floresta, o albedo é mais baixo.
O Suomi NPP não é o único satélite a fazer esse monitoramento. O sensor MODIS, do satélite Terra também faz esse monitoramento (Figura 2):
Precisamos primeiro reforçar que a escala de cores da Figura 2 é diferente da Figura 1. Embora as duas figuras sejam de satélites da NASA, são satélites diferentes e projetos geridos por grupos diferentes de cientistas, então cada um tem suas opiniões particulares sobre como fazer um gráfico. O que quero mostrar aqui é que existem várias fontes de dados de albedo, já que os satélites meteorológicos proporcionaram isso pra nós. E o cientista que precisa dessa base de dados vai escolhê-la dependendo da resolução espacial e temporal dos dados.
Mudanças sazonais no albedo
Conforme mencionei anteriormente, o valor do albedo num mesmo ponto da superfície da Terra pode mudar dependendo da época do ano. As imagens abaixo também são do satélite Terra, porém obtidas com outro sensor, o MISR
Na Figura 3, observe principalmente a mancha vermelha ao Norte. Nos meses de Dec-Feb essa mancha tem uma área maior, porque são meses de inverno no Hemisfério Norte e a cobertura de neve se estende por uma área maior. Essa mancha diminui nitidamente nos outros períodos do ano.
Por que medir o albedo é importante?
Saber o albedo nos permite entender como ocorrem os fluxos de calor no solo e do solo para a superfície, uma vez que essa medição proporciona um entendimento do quanto de radiação solar é absorvida pela superfície.
Esses fluxos tem relação com o ciclo diurno de temperatura, com os processos de convecção (formação de nuvens), com a geração de circulação (vento) naquela região, etc. Portanto, conhecer o albedo de uma região nos ajuda a ter uma melhor previsão do tempo para aquele lugar. E conhecer a evolução do albedo ao logo de um único ano e ao longo dos anos me permite uma boa previsão do clima.
Por essa razão há tantos esforços e iniciativas de satélites com sensores que fazem medições do albedo. E não apenas do albedo, mas de várias grandezas relacionadas com a radiação solar.
Resumindo: o que faz o albedo da Terra mudar?
No portal Clima de Ensinar eles elencaram direitinho o que faz o albedo mudar e eu vou citar abaixo para vocês:
– Mudança no uso da terra – refere-se à maneira como as pessoas realizam ações que alteram a paisagem. Um exemplo comum é a remoção de um ecossistema natural para atividades agropecuárias ou criação de cidades.
-Emissões de efeito estufa – Dióxido de carbono e outros gases emitidos afetam o albedo.
-Degradação da água – O uso da água aumentou principalmente devido às atividades agrícolas.
-Poluição – Excesso de fluxo de nitrogênio e fósforo. Isso leva à poluição dos corpos d’água e da atmosfera.
O albedo e as nuvens
Precisamos lembrar que temos as nuvens e elas possuem espessuras diferentes, composição diferente (só gelo, gelo e água, só água) e elas podem estar localizadas em alturas diferentes. Essas nuvens portanto vão refletir radiação solar em quantidades diferentes e isso vai fazer o albedo mudar sensivelmente.
A Figura 4 mostra duas situações: o albedo médio numa situação de céu limpo (Clear Sky) e numa situação de céu totalmente encoberto (Total Sky). Quero chamar a atenção principalmente para uma faixa onde o albedo fica mais alto devido a cobertura de nuvens. Essa faixa é a ZCIT (Zona de Convergência Inter Tropical) e ela fica localizada próxima a linha do Equador. Vemos uma faixa branca nessa área. É nessa área que temos a formação de nuvens Cumulonimbus profundas e de topo muito brilhante (refletem bastante radiação).
Albedo e mudanças climáticas
A quantidade de radiação solar absorvida ou refletida pela superfície é o que vai movimentar a atmosfera da Terra. Como cada superfície da Terra absorve diferentes quantidades de radiação solar, vamos ter regiões se aquecendo de maneira diferente. Isso vai provocar um gradiente de temperatura que essencialmente é o que gera os ventos, o movimento da atmosfera.
Se mudamos o albedo da Terra, digamos que por uma mudança de uso do solo (como quando removemos floresta e colocamos pasto no lugar), vamos afetar a quantidade de radiação que é absorvida e refletida naquele lugar, que por sua vez vai modificar a circulação atmosfera numa escala não apenas local, dependendo da escala que o desmatamento ocorre.
Numa outra situação exemplo, se houver um derretimento extenso da neve de uma geleira, mais energia solar será absorvida o que levará a um aquecimento maior da superfície e o que levará a mais neve sendo derretida. Uma das preocupações no cenário de aquecimento global que vivemos é que se mais neve continuar a derreter nos pólos, o albedo médio da Terra diminuirá, o que significa que teremos mais radiação solar sendo absorvida pela atmosfera e o que leva a mais aquecimento.
Links e referências
- Reflecting on Reflection: Suomi NPP Instruments Aid Monitoring of Earth’s Albedo
- Clima de Ensinar – Albedo
- Global Albedo – Visible Earh – NASA
- Albedo – Wikipedia
- Terra – Satélite – Wikipedia
- Daisyworld – Wikipedia
- Aqua – satelite – Embrapa
- Meteorologia: noções básicas – excelente bibliografia básica de Meteorologia em português. Já indiquei esse livro várias vezes aqui no blog (veja aqui).
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