199_METEOROLOGIA_E_CLIMATOLOGIA_VD2_Mar_2006

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METEOROLOGIA E CLIMATOLOGIA
Mário Adelmo Varejão-Silva
Versão digital 2 – Recife, 2006
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a Terra se encontra a uma certa distância D do Sol). 
Valores de 1/R 2 constam da Tabela V.6 para o primeiro dia de cada mês. Note-se que,
para aplicações meteorológicas, a distância Terra-Sol é considerada constante ao longo de um
dia.
8. Espectro da radiação solar.
Em primeira aproximação, costuma-se aceitar que a superfície do Sol irradia aproxima-
damente como um corpo negro à temperatura de cerca de 6000 K. Tenha-se em conta, porém,
que as leis da radiação foram obtidas para a condição ideal de equilíbrio radiativo (que implica
equilíbrio termodinâmico) o qual, rigorosamente falando, não se verifica naquela estrela. A pre-
sença de flares, fáculas, manchas solares etc., denuncia perturbações de diferentes magnitu-
des e evidencia que a emissão radiativa pelo Sol deve ser mais complexa que a preconizada
pelo modelo do corpo negro. Uma hipótese mais refinada seria aceitar que cada uma das dife-
rentes formações vistas no Sol emite como um corpo negro à respectiva temperatura. O es-
pectro de emissão do Sol seria o conjunto de todas essas contribuições, tornando-se necessa-
riamente bem mais complicado que o previsto para um corpo negro emitindo à temperatura
média da fotosfera.
A Fig. V.7 contém as curvas da distribuição espectral da energia solar antes e depois de
atravessar a atmosfera terrestre (nível médio do mar), além da que descreve a emissão do
corpo negro a 6000 K, devidamente corrigida em função da distância Terra-Sol. Essas curvas
representam a quantidade de energia captada, para cada intervalo infinitesimal de compri-
mento de onda, por uma superfície unitária plana e perpendicularmente disposta em relação à
direção da propagação.
A curva de emissão radiativa do Sol (Fig. V.7) difere da do corpo negro, no tocante à
radiação de pequeno comprimento de onda, sendo a segunda apenas uma estimativa da pri-
meira. A integração da curva que corresponde à radiação incidente antes de atravessar a at-
mosfera traduz a constante solar (1,98 cal cm-2 min-1); a integração da curva que espelha a
radiação que atinge uma superfície unitária, normal à direção de propagação e situada ao nível
médio do mar, quando a distância Terra-Sol assume seu valor médio, equivale a cerca de 1,36
cal cm-2 min-1. A diferença é motivada por perdas decorrentes da absorção e reflexão por cons-
tituintes atmosféricos.
A análise da curva que representa a radiação recebida ao nível médio do mar (Fig. V.7)
mostra a ausência quase completa de energia ultravioleta (comprimento de onda inferior a
32µ), absorvida pelo oxigênio e pelo ozônio na atmosfera superior. O oxigênio também absorve
radiação em torno 0,69 e de 0,76µ; o ozônio tem uma pequena faixa de absorção centrada em
9,5µ (Fig. V.8). 
As demais irregularidades observadas na curva da radiação recebida ao nível médio do
mar (Fig. V.7) devem-se à absorção do gás carbônico e do vapor d'água. A atuação do CO2
ocorre nas linhas espectrais centradas em 1,4, 1,6, 2,0, 2,7, 4,8 e 5,2µ, bem como nas faixas
de 4,2 a 4,4 e de 13,4 a 17,4µ. O vapor d'água se mostra particularmente ativo nas linhas de
0,72, 0,81, 0,94, 1,13, 1,87 e 3,2 µ, assim como nas faixas espectrais de 4,5 a 7,5µ e acima de