RealClimate: variações não forçadas: maio de 2023

Tomáš Kalisz diz

25 de maio de 2023 às 4h31

Caro Piotr e querida zebra (desculpe-me por responder a ambos ao mesmo tempo),

Tenho a sensação de que há três pontos centrais em suas respostas:

1) o vapor de água é um importante gás de efeito estufa (o que certamente é verdade)

2) a condensação da água pode formar nuvens que têm influência muito diferente no balanço de radiação, dependendo do caráter da nuvem, no entanto, há evidências de que quando a temperatura média aumenta, o efeito estufa do aumento da concentração de vapor de água (umidade absoluta) supera o efeito de albedo da nuvem (principalmente porque, devido à umidade relativa basicamente constante, a formação de nuvens não aumentará substancialmente)

Parece bastante razoável.

3) O resfriamento da superfície da Terra por transferência de calor não radiativa na forma de calor latente não pode influenciar o EEI porque o calor de condensação apenas aquece a troposfera e permanece no sistema:

"Seu calor latente tem uma contribuição menor na melhor das hipóteses - como Zebra já indicou, ele não remove o calor para o espaço, apenas o coloca mais alto na atmosfera, então o único efeito de resfriamento seria se uma fração maior do IR fosse re- emitidos naquela altura escaparam para o espaço. Mas duvido que faria uma grande diferença."

Acho que neste terceiro ponto, vocês dois podem estar errados. Como parece que a visão de acordo com 3) ainda é compartilhada e difundida por alguns cientistas que lidam com o clima, eu ficaria feliz se os tópicos atraíssem a atenção dos moderadores deste site de discussão. Como ainda não aconteceu, vou me esforçar para fazer o meu melhor e tentar explicar meu raciocínio atual, bem como as incertezas ligadas a ele.

Na minha página organizacional pública (um esquema interativo dinâmico no aplicativo da web OrgPad), acessível por link

https://orgpad.com/s/VhvfDd5uRIP ,

você pode ver a história por trás das minhas perguntas colocadas no RealClimate. Talvez possa ser caracterizado como uma "discussão instável sobre o papel da água no clima da Terra", que traduzi em uma ideia de "experimento de geoengenharia em escala piloto". Nesta orgpage, coloco também algumas referências que podem ser relevantes para os tópicos atualmente discutidos.

Em primeiro lugar, você pode consultar a célula que contém uma explicação muito básica e aproximada do efeito estufa de um livro didático (Climatologia física, Dennis Hartmann 2016).

Imaginemos a Lua dentro de uma esfera de vidro com uma transparência perfeita para a luz solar e absorvendo completamente a radiação infravermelha de onda longa. Assumindo que o albedo médio da superfície da Lua e da Terra é o mesmo, a esfera teria estabelecido um novo estado estacionário ("equilíbrio") com uma temperatura média da superfície de cerca de 303 K (30 °C) e temperatura da esfera de cerca de 255 K (– 18 °C), que é igual à temperatura média original da superfície da Lua sem atmosfera.

Assim que preenchemos o vácuo entre a esfera de vidro com um gás, a situação muda devido a uma transferência de calor adicional possibilitada pela convecção térmica. A diferença entre a temperatura média da superfície e a temperatura média da esfera de vidro diminuirá, porque parte da energia vinda do Sol agora é transportada para a esfera por convecção e a temperatura radiativa média da superfície diminui proporcionalmente.

A diferença original de 48 K (entre a temperatura média da superfície e a temperatura média de radiação de uma hipotética "cobertura de estufa" conforme descrito acima) representa claramente um máximo (deixe-me chamá-lo de "limite de estufa") do efeito estufa que pode ser alcançado sob determinada superfície albedo / atmosfera transparência / insolação. Qualquer mecanismo de transferência de calor não radiativo atuará como um "resfriamento de superfície" adicional e diminuirá a temperatura média da superfície, bem como a respectiva diferença entre a temperatura da superfície e a temperatura radiativa média da "cobertura da estufa" vítrea.

Você pode notar minha incerteza sobre como lidar com a ambigüidade do termo "efeito estufa" conforme usado na mídia e na vida cotidiana. Acho que seria melhor usar esse termo apenas pelo efeito em si, em termos da diferença observada entre a temperatura média da superfície de um planeta e sua temperatura média de radiação em estado estacionário. O mesmo termo é, no entanto, utilizado também para um mecanismo específico causador deste efeito nas atmosferas planetárias, nomeadamente para o "forcing radiativo", resultante da presença de "gases com efeito de estufa" que absorvem a radiação superficial de onda longa dos corpos planetários. Além disso, o termo "efeito estufa" às vezes também é usado para outros mecanismos que causam a diferença de temperatura observada. Um exemplo desses mecanismos pode ser a retrorrefletância da radiação superficial de ondas longas pelas nuvens.