Atrasos e Estações (II)

Imagem publicada pela NASA, como Domínio Público

No artigo anterior vimos que a sucessão das estações do ano não deveria estar relacionada com a forma elíptica da órbita da Terra. Neste artigo vamos introduzir alguns conceitos importantes que nos permitam trabalhar numa explicação melhor!

:: A curvatura de uma esfera

E se a sucessão das estações for resultante da curvatura da Terra? Vamos estudar esta hipótese.

Na figura 1.a, uma esfera é exposta a uma fonte de radiação homogénea representada por linhas horizontais.

Seleccionemos duas fatias iguais dessa radiação para observar o que acontece quando atingem zonas diferentes da superfície esférica: a zona A1, cuja superfície é mais perpendicular à radiação, e a zona A2,  cuja superfície é mais oblíqua à radiação.

Tanto a zona A1 como a zona A2 estão expostas à mesma quantidade de radiação (representada por uma mesma quantidade de linhas), mas, devido às diferentes inclinações das duas superfícies, a radiação que atinge a zona A2 ocupa uma área muito maior que na zona A1, o que significa que a mesma quantidade de energia estará mais “espalhada”. Assim, se alguém fosse medir a intensidade de radiação na zona A1 obteria um valor mais elevado que na zona A2, apesar da fonte ser a mesma.

:: Diferenças grandes ou diferenças pequenas?

Concluímos então que a curvatura de uma esfera resulta em diferenças na intensidade de radiação incidente. Mas será que esta diferença justifica as variações de temperatura no nosso planeta? Podemos ter uma ideia da dimensão destas diferenças respondendo a duas questões simples:

  1. Será que existe uma diferença na temperatura média entre zonas às quais os raios solares chegam mais perpendiculares (como a zona A1) e zonas às quais chegam mais oblíquos (como a zona A2)?
  2. Haverá diferenças na temperatura média registada às 12h00 (quando os raios solares chegam mais perpendiculares) e às 8h00 (quando os raios solares chegam mais oblíquos)?

Para tentar responder à primeira questão, vamos comparar a temperatura média no mês de Junho de uma cidade do Equador, onde os raios solares caem praticamente a pique, e de uma outra no norte da Europa, onde os raios solares caem muito mais obliquamente. Para este exemplo, escolhemos as cidades de Libreville, capital do Gabão, e Estocolmo, capital da Suécia. Eis os valores que fomos encontrar:

Temperatura média para o mês de Junho (1):

Libreville: 24,9ºC

Estocolmo: 15,1ºC

Para a segunda questão ficamo-nos pela cidade do Porto e fomos verificar a temperatura média às 8h00 e às 12h00.

Temperatura média para os meses de Junho/Julho/Agosto/Setembro, para a cidade do Porto (2):

8h00: 17ºC

12h00: 21,5ºC

A resposta às duas questões deixa bem claro que a curvatura da Terra resulta em variações da temperatura média consideráveis. Mas isto só explica as diferenças de temperatura em latitudes diferentes, ainda não explica as estações do ano! Para finalizar esta tarefa, há que dar um último salto: considerar a inclinação do eixo terrestre!

Esse salto ficará para o próximo artigo!

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(1) Dados recolhidos do site Average Temperature;
(2) Dados apresentados no documento “Física no Quotidiano: alguns exemplos numa abordagem didáctica”, do Departamento de Física da Faculdade de Ciências da UP, sob orientação do Prof. Dr. João Bessa e Sousa;

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