Aquecimento global: fato ou ficçÃO



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DESMISTIFICANDO O AQUECIMENTO GLOBAL
Luiz Carlos Baldicero Molion

Instituto de Ciências Atmosféricas, Universidade Federal de Alagoas



Cidade Universitária - 57.072-970 Maceió, Alagoas

email: molion@radar.ufal.br




RESUMO
O clima da Terra tem variado ao longo das eras, forçado por fenômenos de escalas de tempo decadal até milenar. No final da década dos anos 1970, após um período de 30 anos de resfriamento, surgiu a hipótese que a temperatura média global da superfície estaria aumentando devido à influência humana. Essa hipótese está fundamentada em três argumentos: a série de temperatura média global do ar na superfície “observada” nos últimos 150 anos, o aumento observado na concentração de gás carbônico a partir de 1958 e os resultados obtidos com modelos numéricos de simulação de clima. Discutiram-se criticamente esses três aspectos, mostrando suas deficiências e concluiu-se que a representatividade global da série de temperaturas é questionável e que a não comprovada intensificação do efeito-estufa pelas atividades humanas, bem como as limitações dos modelos matemáticos de simulação de clima, não justificam a transformação da hipótese do aquecimento global antropogênico em fato científico consumado. Apresentaram-se argumentos que sugerem que um resfriamento global, paulatino, nos próximos 15 a 20 anos seria mais provável, em face do conhecimento atual que se tem do clima global e sua variabilidade.
ABSTRACT
The Earth’s climate has varied for eons, forced by phenomena of temporal scales ranging from decades to millennia. At the end of the 1970’s, after a 30 year long cooling period, the hypothesis that the global mean surface temperature was rising due to human influence was forged. This hypothesis rests on three main pillars: the 150 years series of “observed” global mean air temperature at the surface, the observed increase of carbon dioxide concentration from 1958 on and the output of global climate models. These three aspects were discussed critically, pointing out their weaknesses and/or deficiencies. The conclusion was that the anthropogenic global warming hypothesis couldn’t be transformed into proven scientific fact, considering the questionable global representativeness of the temperature time series, the greenhouse effect natural variability and its doubtful enhancement due to human activities, as well as the limitations of the global climate models. Arguments were presented suggesting that a gradual cooling in the next 15 to 20 years has more chance to arise, in view of the present knowledge of the global climate and its variability.


INTRODUÇÃO



A fonte primária de energia para o planeta Terra é o Sol. Ele emite radiação eletromagnética (energia) principalmente nos comprimentos de onda entre 0,1m e 4,0m (1micrometro = 1m = 10-6 metros), que caracterizam chamada radiação de ondas curtas (ROC). O albedo planetário - percentual de ROC refletido de volta para o espaço exterior, atualmente cerca de 30% – é resultante da variação da cobertura e do tipo de nuvens, da concentração de aerossóis e partículas em suspensão no ar, e das características da cobertura superfície tais como gelo/neve (90% de reflexão), florestas (12% ) e oceanos/lagos (10%) Portanto, o albedo planetário controla o fluxo de ROC que entra no sistema terra-atmosfera-oceanos: menor albedo, maior entrada de ROC, aquecimento do sistema terra-atmosfera, e vice-versa. A parte do fluxo de ROC, que entra no Planeta, passa através da atmosfera terrestre e boa parte dele é absorvida pela superfície que se aquece. Porém, para as temperaturas dos corpos, encontrados tanto na superfície como na atmosfera terrestre, os comprimentos de onda emitida estão entre 4,0 m e 50 m, numa faixa espectral denominada radiação de ondas longas (ROL). A ROL emitida pela superfície é absorvida por gases, pequenos constituintes, como o vapor d'água (H2O), o gás carbônico (CO2), o metano (CH4), o ozônio (O3), o óxido nitroso (N2O) e compostos de clorofluorcarbono (CFC), vulgarmente conhecidos por freons. Esses, por sua vez, emitem ROL em todas as direções, inclusive em direção à superfície e ao espaço exterior. A absorção/emissão desses gases pelas várias camadas atmosféricas reduz a perda de ROL, emitida pela superfície, que escaparia para o espaço exterior, e constitui o chamado efeito-estufa. O vapor d'água é o gás principal de efeito-estufa (GEE) e sua concentração é extremamente variável no espaço e tempo. Por exemplo, sobre a Floresta Amazônica existe 5 vezes mais vapor d’água que sobre o Deserto do Saara e sobre a Amazônia, ainda, sua concentração varia de 30% entre a estação seca e a chuvosa. Em regiões polares, e em regiões tropicais a uma altura acima de 4 km, existe muito pouco vapor d’água e o efeito-estufa é fraco. O gás carbono (CO2), o segundo gás de efeito estufa (GEE) em importância, com concentração até 100 vezes inferior à do vapor d'água. É o gás que tem causado grande polêmica, pois sua concentração, embora baixa, aumentou de 315 ppmv (1ppmv = 1 parte por milhão por volume, ou seja, 1 mililitro de gás por metro cúbico de ar) em 1958 para 379 ppmv em 2005, crescendo à taxa média de 0,4% ao ano, sendo esse crescimento atribuído às atividades humanas, com a queima de combustíveis fósseis e florestas tropicais. O metano (CH4), com concentrações muito pequenas, na ordem de 1,7 ppmv, também vinha mostrando um significativo aumento de 1,0% ao ano, atribuído às atividades agropecuárias. Mas, a partir de 1998, a taxa de crescimento anual de sua concentração passou a diminuir inexplicavelmente, embora as fontes antrópicas continuem aumentando. Os gases restantes apresentam concentrações ainda menores que as citadas, porém parecem estar aumentando também. O efeito-estufa faz com que a temperatura média global do ar, próximo à superfície da Terra, seja cerca de 15°C. Caso ele não existisse, a temperatura da superfície seria 18°C abaixo de zero, ou seja, o efeito-estufa é responsável por um aumento de 33°C na temperatura da superfície do Planeta! Logo, ele é benéfico para o Planeta, pois gera condições que permitem a existência da vida como se a conhece. Em resumo, a estabilidade do clima da Terra resulta do balanço entre o fluxo de ROC absorvido pelo Planeta e o fluxo de ROL emitido para o espaço (ROC = ROL). O aquecimento do clima global ocorreria, por exemplo, ou pela redução de albedo planetário, que aumentaria ROC absorvida, ou pela intensificação do efeito-estufa, que reduziria a perda de ROL para o espaço exterior. A hipótese do efeito-estufa intensificado é, portanto, fisicamente simples: mantidos a produção de energia solar e o albedo planetário constantes, quanto maior for as concentrações dos gases de efeito estufa (GEE), menor seria a fração de radiação de ondas longas, emitida pela superfície, que escaparia para o espaço (redução do fluxo de ROL) e, conseqüentemente, mais alta a temperatura do Planeta.
O aparente aumento de 35% na concentração de gás carbônico nos últimos 150 anos já deveria ter causado um incremento na temperatura média do globo entre 0,5 e 2,0°C se resultados de modelos de simulação de clima (MCG) fossem considerados. Entretanto, de acordo com o Sumário para Formuladores de Políticas, extraído do Relatório da Quarta Avaliação do Painel Intergovernamental de Mudanças Climáticas (SPM/AR4/ IPCC, 2007), o aumento “observado” está entre 0,4 e 0,7oC. Ou seja, o aumento “observado” está situado no limite inferior dos resultados produzidos pelos atuais modelos climáticos utilizados para testar a hipótese da intensificação do efeito-estufa. Porém, se a concentração de gás carbônico dobrar nos próximo 100 anos, de acordo com os modelos de simulação, poderá haver um aumento da temperatura média global entre 2° e 4,5oC, não inferior a 1,5°C conforme afirmado no SPM/AR4/IPCC. Os efeitos desse aumento de temperatura seriam catastróficos! Segundo a mesma fonte, uma das conseqüências seria a expansão volumétrica da água dos oceanos que, associada ao degelo parcial das geleiras e calotas polares, notadamente o Ártico, aumentaria os níveis dos mares entre vinte e sessenta centímetros. Esse fato, dentre outros impactos sociais, forçaria a relocação dos 60% da humanidade que vivem em regiões costeiras. Na seqüência, foram discutidos o estado atual do conhecimento sobre o assunto e algumas das limitações dos modelos de simulação do clima.

REGISTROS INSTRUMENTAIS DE TEMPERATURA
A Figura 1 mostra que desvios de temperatura do ar para o Globo, com relação à média do período 1961-1990, aumentaram cerca de 0,6°C desde o ano de 1850. Vê-se que, até aproximadamente 1920 em princípio, houve apenas variabilidade anual e aparentemente não ocorreu aumento expressivo de temperatura num período extenso, embora haja relatos de ondas de calor como, por exemplo, a de 1896 nos Estados Unidos, que deixou mais de 3 mil mortos somente em Nova Iorque. Porém, entre 1920 e 1946, o aumento global foi cerca de 0,4°C. No Ártico, por exemplo, em que há medições desde os anos 1880, o aumento foi cerca de 10 vezes maior nesse período, 2,7°C somente entre 1918 e 1938 (Figura 2)! Entre 1947 e 1976, houve um resfriamento de cerca de 0,2°C, não explicado pelo IPCC e, a partir de 1977, a temperatura média global aumentou cerca de 0,3°C (Figura 1). O próprio Painel concorda que o primeiro período de aquecimento, entre 1920 e 1946, pode ter tido causas naturais, possivelmente o aumento da produção de energia solar e a redução de albedo planetário, discutidas mais abaixo. Antes do término da Segunda Guerra Mundial, as emissões decorrentes das ações antrópicas eram cerca de 10% das atuais e, portanto, torna-se difícil argumentar que os aumentos de temperatura, naquela época, tenham sido causados pela intensificação do efeito-estufa provocada pelo Homem.



Figura 1. Desvios da temperatura média global com relação à média do período 1961-90.

(Jones e colaboradores, 1999)



Figura 2. Anomalias de temperatura do ar no Ártico entre 1880 e 2004 (Fonte de dados: http://www.giss.nasa/data/gistemp, 2007).

A polêmica que essa série de anomalias tem causado reside no fato de o segundo aquecimento, a partir de 1977, não ter sido verificado, aparentemente, em todas as partes do Globo. A série de temperatura média para os Estados Unidos (Figura 3), por exemplo, não mostrou esse segundo aquecimento, sendo a década dos anos 1930 mais quente que a dos anos 1990. Em adição, a média da temperatura global, obtida com dados dos instrumentos MSU (Microwave Scanning Unit) a bordo de satélites a partir de 1979, mostrou uma grande variabilidade anual, com um pequeno aquecimento global de 0,076°C por década , segundo John Christy e Roy Spencer, da Universidade do Alabama, enquanto os registros instrumentais de superfície mostraram um aquecimento de 0,16°C por década, ou seja, duas vezes maior no mesmo período. Para o Hemisfério Sul, satélites mostraram um aquecimento menor, de 0,052°C por década. Em princípio, satélites são mais apropriados para medir temperatura global, pois fazem médias sobre grandes áreas, incluindo oceanos, enquanto as estações climatométricas de superfície registram variações de seu micro ambiente, representando as condições atmosféricas num raio de cerca de 150 metros em seu entorno. As estações climatométricas apresentam outro grande problema, além da não-padronização e mudança de instrumentação ao longo dos 150 anos passados. As séries mais longas disponíveis são de estações localizadas em cidades do “Velho Mundo” que se desenvolveram muito, particularmente depois da Segunda Guerra Mundial. Em média, a energia disponível do Sol (calor) é utilizada para evapotranspiração (evaporação dos solos e superfícies de água + transpiração das plantas) e para o aquecimento do ar. Sobre superfícies vegetadas, a maior parte do calor é usada para a evapotranspiração, que resfria a superfície, e o restante para aquecer o ar. Com a mudança da cobertura superficial, de campos com vegetação para asfalto e concreto, a evapotranspiração é reduzida e sobra mais calor para aquecer o ar próximo da superfície, a
umentando sua temperatura. Esse é o chamado efeito de ilha de calor, que faz as temperaturas do ar serem 3°C a 5°C maior nos grandes centros urbanos quando comparadas às de suas redondezas. Os autores da Figura 1 procuraram fazer “ajustes” com relação ao efeito da urbanização nas séries


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