Storyboard

>Modelo

ID:(535, 0)

Iframe

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ID:(15665, 0)

Conceito

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A radiação pode ser absorvida e refletida nas interfaces entre dois meios (neste caso, ar e nuvens/solo):

ID:(3067, 0)

Descrição

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Os albedos de acordo com o tipo de superfície são:

Fonte: Effects of Implementing MODIS Land Cover and Albedo in MM5 at Two Contrasting U.S. Regions, Ismail Yucel, American Meteorological Society, 2006, October, page 1043

A classificação está definida em (MODIS Land Cover and Land-Cover Change)

ID:(10830, 0)

Conceito

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Em geral, a luz pode interagir com o meio pelo qual se propaga.

Para modelar essa interação, pode-se introduzir uma probabilidade de que essa interação ocorra.

Nesse sentido, haverá uma fração da luz que interage e o complemento que continua se propagando sem interagir.

ID:(9985, 0)

Imagem

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O albedo de um corpo indica a fração da radiação que é refletida. Embora isso dependa da frequência da luz, a variação pode ser considerada menor dentro de um tipo de radiação. Neste caso, estamos interessados principalmente em como a luz visível é refletida. No caso da Terra, isso é:

O Observatório da Terra da NASA permite estudar a distribuição mensal e até diária do albedo da superfície em seu site:

NASA Earth Observatory - Albedo

As diferentes áreas podem ser identificadas usando a classificação na página:

NASA Earth Observatory - Land Cover

para estabelecer o albedo médio típico por tipo de área (o albedo pode variar ao longo do ano).

ID:(3068, 0)

Imagem

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Um dos parâmetros que não é medido diretamente pelos satélites é o albedo atmosférico. No entanto, ele se relaciona com a radiação de maneira semelhante à espessura óptica da atmosfera, como indicado no gráfico a seguir:

Portanto, pode-se inferir um comportamento do albedo $a_a$ do tipo:

$a_a \sim 1 - e^{-\delta/\delta_0}$

onde $\delta$ é a espessura óptica e $\delta_0$ é uma espessura característica de aproximadamente 55 [-].

ID:(9922, 0)

Php

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ID:(9288, 0)

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Para estimar o albedo, podemos considerar a espessura óptica da atmosfera, que tende a ser maior na segunda metade do ano e tem mostrado uma leve tendência de queda nos últimos anos:

A marcada sazonalidade pode ser devido à cobertura de neve no inverno do hemisfério norte, o que aumenta significativamente o albedo.

ID:(9326, 0)

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ID:(9284, 0)

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Se a espessura óptica for média por latitude, a curva resultante é a seguinte:

Altas espessuras ópticas são notáveis nos extremos, correspondendo à alta reflexão devido ao gelo na Antártica e no Ártico, sendo esta última menor devido ao derretimento no verão. O menor valor médio no hemisfério sul é devido à maior área de superfície dos oceanos em comparação com o hemisfério norte. A queda a zero no hemisfério sul corresponde a uma falta de medições, já que esta região é principalmente oceânica e tem apenas um período de verão com luz solar.

ID:(9327, 0)

Descrição

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Em média, as nuvens cobrem mais de 40% da superfície da Terra:

Por serem visíveis, as nuvens refletem a luz, resultando em radiação visível e estão associadas ao albedo atmosférico.

ID:(3071, 0)

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ID:(9289, 0)

Descrição

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De la intensidade média da terra ($I_p$), uma fração igual a la cobertura atmosférica para radiação VIS ($\gamma_v$),

$\gamma_v I_p$

interage com a atmosfera, enquanto o restante,

$(1-\gamma_v) I_p$

alcança a superfície terrestre. La cobertura atmosférica para radiação VIS ($\gamma_v$) representa a proporção da superfície que está coberta por nuvens.

No caso da atmosfera, o albedo da atmosfera terrestre ($a_a$) determina a absorção e a reflexão. Da fração que interage com a atmosfera, uma parte,

$a_a \gamma_v I_p$

é refletida, enquanto,

$(1-a_a) \gamma_v I_p$

é absorvida.

No caso do planeta, o albedo da superfície do planeta ($a_e$) determina a absorção e a reflexão. Da fração que alcança o planeta, uma parte,

$a_e (1-\gamma_v) I_p$

é refletida, enquanto,

$(1-a_e) (1-\gamma_v) I_p$

é absorvida.

ID:(3072, 0)

Equação

>Top, >Modelo

Da radiação solar incidente la intensidade média da terra ($I_p$), uma fração la cobertura atmosférica para radiação VIS ($\gamma_v$) interage com a nuvem que absorve uma intensidade VIS que interage com a atmosfera ($I_{sav}$), calculada da seguinte maneira:

Considerando os valores do modelo D1+0, a radiação solar é aproximadamente:

$I_s \sim 342 W/m^2$

e um total de:

$I_{sav} \sim 157 W/m^2$

interage com a atmosfera, o que significa que a cobertura visível é aproximadamente:

$\gamma_v \sim 0.46$

.

ID:(4670, 0)

Equação

>Top, >Modelo

($$) é calculado usando o albedo da atmosfera terrestre ($a_a$) e la intensidade VIS que interage com a atmosfera ($I_{sav}$) através de:

Refletindo em um modelo D1+0,

$I_{asv} \sim 79 W/m^2$

de um total de

$\gamma_v I_s \sim 157 W/m^2$

que interage com a atmosfera, conclui-se que o albedo da atmosfera deve ser aproximadamente

$a_a \sim 0.503$

.

ID:(4672, 0)

Equação

>Top, >Modelo

La intensidade VIS que interage com a atmosfera ($I_{sa}$) é calculado usando o albedo da atmosfera terrestre ($a_a$) e la intensidade VIS que interage com a atmosfera ($I_{sav}$) através de:

Em um modelo D1+0, isso corresponde a:

$I_{sa} \sim 78 W/m^2$

o que equivale a 22,8% da radiação incidente.

ID:(4671, 0)

Equação

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De la intensidade média da terra ($I_p$), apenas uma fração chega à superfície da Terra. O fator determinante é La cobertura atmosférica para radiação VIS ($\gamma_v$), portanto la intensidade VIS atingindo a superfície da Terra ($I_{sev}$) é expresso como:

Com uma intensidade solar de

$I_s \sim 342 W/m^2$

e uma cobertura atmosférica de

$\gamma_v \sim 0.459$

a radiação que atinge a superfície da Terra é:

$I_{sev} \sim 185 W/m^2$

Isso corresponde a 54,1% da radiação solar. Essa radiação, que leva em conta a perda de intensidade devido à cobertura atmosférica, é conhecida como insolação solar.

ID:(4673, 0)

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ID:(9287, 0)

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ID:(9283, 0)

Equação

>Top, >Modelo

Em um modelo D1+0, a radiação que atinge a superfície da Terra é estimada em:

$I_{sev} \sim 184 W/m^2$

Dessa quantidade, uma fração aproximada de:

$I_{esv} \sim 23 W/m^2$

é refletida de volta ao espaço. Portanto, pode-se concluir que o albedo da superfície terrestre deve ser de aproximadamente:

$a_e \sim 0.125$

Este valor é influenciado pelo baixo albedo dos oceanos (0.06), que cobrem aproximadamente 72% do planeta.

ID:(4674, 0)

Equação

>Top, >Modelo

De la intensidade VIS atingindo a superfície da Terra ($I_{sev}$), uma fração proporcional a o albedo da superfície do planeta ($a_e$) é refletida, enquanto o restante é absorvido pela Terra. Portanto, la intensidade VIS absorvida pelo solo ($I_{ev}$) é calculado como:

Com um albedo de

$a_e \sim 0.125$

e uma radiação solar incidente de

$I_{sev} \sim 184 W/m^2$

obtém-se que:

$I_{ev} \sim 161 W/m^2$

é a quantidade de radiação solar absorvida pela Terra. Isso corresponde a 87,5% da radiação solar incidente.

ID:(4675, 0)

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ID:(9290, 0)

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ID:(9285, 0)

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Parâmetros

$a_a$

a_a

Albedo da atmosfera terrestre

-

$a_e$

a_e

Albedo da superfície do planeta

-

$\gamma_v$

g_v

Cobertura atmosférica para radiação VIS

-

Variáveis

$I_p$

I_p

Intensidade média da terra

W/m^2

$I_{ev}$

I_ev

Intensidade VIS absorvida pelo solo

W/m^2

$I_{sev}$

I_sev

Intensidade VIS atingindo a superfície da Terra

W/m^2

$I_{sav}$

I_sav

Intensidade VIS que interage com a atmosfera

W/m^2

$I_{sa}$

I_sa

Intensidade VIS que interage com a atmosfera

W/m^2

$I_{esv}$

I_esv

Intensidade VIS refletida pelo solo

W/m^2

Cálculos

• Método alternativo
• Método tradicional
• Estratégia
• 2D
• 3D

Equação

Equação

Primeiro, selecione a equação: para , depois, selecione a variável: para

---

Cálculos

Símbolo

Equação

Resolvido

Traduzido

Cálculos

Símbolo

Equação

Resolvido

Traduzido

Variáve Dado Calcular Objetivo : Equação A ser usado

Equações

ID:(15676, 0)

Equação

>Top, >Modelo

La intensidade irradiada ($I_t$) é igual a ($$) reduzido por ($$), de modo que é:

$ I_{sev} =(1- \gamma ) I_s $

$ I_t =(1- \gamma ) I_s $

Condições

Variáveis

$I_t$

$I_{sev}$

Intensidade VIS atingindo a superfície da Terra

$W/m^2$

6511

Relação

ID:(10324, 0)

Equação

>Top, >Modelo

La intensidade irradiada ($I_i$) é a fração definida por ($$) de ($$), calculada da seguinte maneira:

$ I_{sav} = \gamma I_s $

$ I_i = \gamma I_s $

Condições

Variáveis

$I_i$

$I_{sav}$

Intensidade VIS que interage com a atmosfera

$W/m^2$

6507

Relação

ID:(9986, 0)

Equação

>Top, >Modelo

La intensidade absorvida ($I_a$) é o complemento da fração refletida, calculada usando o albedo ($a$) e ($$) da seguinte forma:

$ I_{ev} = (1- a_e ) I_s $

$ I_a = (1- a ) I_s $

Condições

Variáveis

$a$

$a_e$

Albedo da superfície do planeta

$-$

6513

$I_a$

$I_{ev}$

Intensidade VIS absorvida pelo solo

$W/m^2$

6514

Relação

ID:(10325, 1)

Equação

>Top, >Modelo

La intensidade absorvida ($I_a$) é o complemento da fração refletida, calculada usando o albedo ($a$) e ($$) da seguinte forma:

$ I_{sa} = (1- a_a ) I_s $

$ I_a = (1- a ) I_s $

Condições

Variáveis

$a$

$a_a$

Albedo da atmosfera terrestre

$-$

6508

$I_a$

$I_{sa}$

Intensidade VIS que interage com a atmosfera

$W/m^2$

6509

Relação

ID:(10325, 2)

Equação

>Top, >Modelo

($$) corresponde à fração definida por o albedo ($a$) de ($$):

$ I_r = a_a I_s $

$ I_r = a I_s $

Condições

Variáveis

$a$

$a_a$

Albedo da atmosfera terrestre

$-$

6508

Relação

ID:(9987, 1)

Equação

>Top, >Modelo

($$) corresponde à fração definida por o albedo ($a$) de ($$):

$ I_r = a_e I_s $

$ I_r = a I_s $

Condições

Variáveis

$a$

$a_e$

Albedo da superfície do planeta

$-$

6513

Relação

ID:(9987, 2)