Aquecimento global refere-se ao aumento da temperatura média dos oceanos e do ar perto da superfície da Terra que se tem verificado nas décadas mais recentes e à possibilidade da sua continuação durante o corrente século. O fenômeno se manifesta como um problema na temperatura sobre as áreas populadas do Hemisfério Norte, entre Círculo Polar Ártico e Trópico de Câncer. O clima marítimo do Hemisfério Sul é mais estável; embora o aumento do nível médio do mar também o atinge. O clima marítimo depende da temperatura dos oceanos nos Trópicos; e este está em equilíbrio com a velocidade de evaporação da água, com a radiação solar que atinge a Terra e o Efeito Estufa (Albedo).
Introdução:
Se o aumento da temperatura média se deve a causas naturais ou antropogênicas (provocadas pelo homem) ainda é objeto de alguns debates entre os cientistas, embora muitos meteorologistas e climatólogos tenham recentemente afirmado publicamente que consideram provado que a ação humana realmente está influenciando na ocorrência do fenômeno. O Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas (IPCC), estabelecido pelas Nações Unidas e pela Organização Meteorológica Mundial em 1988, no seu relatório mais recente diz que grande parte do aquecimento observado durante os últimos 50 anos se deve muito provavelmente a um aumento do efeito estufa, causado pelo aumento nas concentrações de gases estufa de origem antropogênica (incluindo, para além do aumento de gases estufa, outras alterações como, por exemplo, as devidas a um maior uso de águas subterrâneas e de solo para a agricultura industrial e a um maior consumo energético e poluição). O consenso cientifico é de que o aquecimento global é antropogénico. A maioria das academias de ciências do mundo fizeram um comunicado conjunto para que acerca do consenso não houvesse duvidas.
Fenômenos naturais tais como variação solar combinados com vulcões provavelmente levaram a um leve efeito de aquecimento de épocas pré-industriais até 1950, mas um efeito de resfriamento a partir dessa data. Essas conclusões básicas foram endorsadas por pelo menos 30 sociedades e comunidades científicas, incluindo todas as academias científicas nacionais dos principais países industrializados. A Associação Americana de Geologistas de Petróleo, e alguns poucos cientistas individuais não concordam em partes. Mangini publicou resultados em que o aumento da radiação solar faz parte do aquecimento global das últimas décadas.
Modelos climáticos referenciados pelo IPCC projetam que as temperaturas globais de superfície provavelmente aumentarão no intervalo entre 1,1 e 6,4 °C entre 1990 e 2100. A variação dos valores reflete no uso de diferentes cenários de futura emissão de gases estufa e resultados de modelos com diferenças na sensibilidade climática. Apesar de que a maioria dos estudos tem seu foco no período de até o ano 2100, espera-se que o aquecimento e o aumento no nível do mar continuem por mais de um milênio, mesmo que os níveis de gases estufa se estabilizem. Isso reflete na grande capacidade calorífica dos oceanos.
Um aumento nas temperaturas globais pode, em contrapartida, causar outras alterações, incluindo aumento no nível do mar e em padrões de precipitação resultando em enchentes e secas. Podem também haver alterações nas freqüências e intensidades de eventos de temperaturas extremas, apesar de ser difícil de relacionar eventos específicos ao aquecimento global. Outros eventos podem incluir alterações na disponibilidade agrícola, recuo glacial, vazão reduzida em rios durante o verão, extinção de espécies e aumento em vetores de doenças.
Incertezas científicas restantes incluem o exato grau da alteração climática prevista para o futuro, e como essas alterações irão variar de região em região ao redor do globo. Existe um debate político e público para se decidir que ação se deve tomar para reduzir ou reverter aquecimento futuro ou para adaptar às suas conseqüências esperadas. A maioria dos governos nacionais assinou e ratificou o Protocolo de Quioto, que visa o combate à emissão de gases estufa.
Terminologia:
O termo "aquecimento global" é um exemplo específico de mudança climática à escala global. O termo "mudança climática" também pode se referir ao esfriamento global. No uso comum, o termo se refere ao aquecimento ocorrido nas décadas recentes e subentende-se uma influência humana. A Convenção Quadro das Nações Unidas para Mudança do Clima (UNFCCC) usa o termo "mudança climática" para mudanças causadas pelo Homem, e "variabilidade climática" para outras mudanças. O termo "alteração climática antropogênica" é por vezes usado quando se fala em mudanças causadas pelo Homem.
Evidências do aquecimento global:
A principal evidência do aquecimento global vem das medidas de temperatura de estações meteorológicas em todo o globo desde 1860. Os dados com a correção dos efeitos de "ilhas urbanas" mostra que o aumento médio da temperatura foi de 0.6 ± 0.2 °C durante o século XX. Os maiores aumentos foram em dois períodos: 1910 a 1945 e 1976 a 2000. De 1945 a 1976, houve um arrefecimento que fez com que temporariamente a comunidade científica suspeitasse que estava a ocorrer um arrefecimento global.
O aquecimento verificado não foi globalmente uniforme. Durante as últimas décadas, foi em geral superior entre as latitudes de 40°N e 70°N, embora em algumas áreas, como a do Oceano Atlântico Norte, tenha havido um arrefecimento. É muito provável que os continentes tenham aquecido mais do que os oceanos. Há, no entanto que referir que alguns estudos parecem indicar que a variação em irradiação solar pode ter contribuído em cerca de 45–50% para o aquecimento global ocorrido entre 1900 e 2000.
Evidências secundárias são obtidas através da observação das variações da cobertura de neve das montanhas e de áreas geladas, do aumento do nível global das mares, do aumento das precipitações, da cobertura de nuvens, do El Niño e outros eventos extremos de mau tempo durante o século XX.
Por exemplo, dados de satélite mostram uma diminuição de 10% na área que é coberta por neve desde os anos 60. A área da cobertura de gelo no hemisfério norte na primavera e verão também diminuiu em cerca de 10% a 15% desde 1950 e houve retração os glaciais e da cobertura de neve das montanhas em regiões não polares durante todo o século XX. No entanto, a retração dos glaciais na Europa já ocorre desde a era Napoleônica e, no Hemisfério Sul, durante os últimos 35 anos, o derretimento apenas aconteceu em cerca de 2% da Antártida; nos restantes 98%, houve um esfriamento e a IPPC estima que a massa da neve deverá aumentar durante este século. Durante as décadas de 1930 e 1940, em que a temperatura de toda a região ártica era superior à de hoje, a retração dos glaciais na Groelândia era maior do que a atual. A diminuição da área dos glaciais ocorrida nos últimos 40 anos, deu-se essencialmente no Ártico, na Rússia e na América do Norte; na Eurásia (no conjunto Europa e Ásia), houve de fato um aumento da área dos glaciais, que se pensa ser devido a um aumento de precipitação.
Estudos divulgados em Abril de 2004 procuraram demonstrar que a maior intensidade das tempestades estava relacionada com o aumento da temperatura da superfície da faixa tropical do Atlântico. Esses fatores teriam sido responsáveis, em grande parte, pela violenta temporada de furacões registrada nos Estados Unidos, México e países do Caribe. No entanto, enquanto, por exemplo, no período de quarto-século de 1945-1969, em que ocorreu um ligeiro aquecimento global, houve 80 furacões principais no Atlântico, no período de 1970-1994, quando o globo se submetia a uma tendência de aquecimento, houve apenas 38 furacões principais. O que indica que a atividade dos furacões não segue necessariamente as tendências médias globais da temperatura.
Determinação da temperatura global à superfície:
A determinação da temperatura global à superfície é feita a partir de dados recolhidos em terra, sobretudo em estações de medição de temperatura em cidades, e nos oceanos, recolhidos por navios. É feita uma seleção das estações a considerar, que são as que se consideram mais confiáveis, e é feita uma correção no caso de estas se encontrarem perto de urbanizações. As tendências de todas as seções são então combinadas para se chegar a uma temperatura global.
O globo é dividido em seções de 5º latitude/5º longitude e é calculada uma média pesada da temperatura mensal média das estações escolhidas em cada seção. As seções para as quais não existem dados são deixadas em branco, sem as estimar a partir das seções vizinhas, e não entram nos cálculos. A média obtida é então comparada com a referência para o período de 1961-1990, obtendo-se o valor da anomalia para cada mês. A partir desses valores é então calculada uma média pesada correspondente à anomalia anual média global para cada Hemisfério e, a partir destas, a anomalia global.
Desde Janeiro de 1979, os satélites da NOAA passaram a medir a temperatura da troposfera inferior (de 1000m a 8000m de altitude) através da monitorização das emissões de microondas por parte das moléculas de oxigénio na atmosfera. O seu comprimento de onda está diretamente relacionado com a temperatura (estima-se uma precisão de medida da ordem dos 0.01°C). Estas medições indicam um aquecimento de menos de 0.1°C, desde 1979, em vez dos 0.4°C obtidos a partir dos dados à superfície.
É de notar que os dois conjuntos de dados não divergem na América do Norte, Europa Ocidental e Austrália, onde se pensa que os dados das estações são registrados e mantidos de um modo mais fiável. É apenas fora destas grandes áreas que os dados divergem: onde os dados de satélite mostram uma tendência de evolução quase neutra, os dados das estações à superfície mostram um aquecimento significativo (Dentro da mesma região tropical, enquanto os dados das estações na Malásia e Indonésia mostram um aquecimento, as de Darwin e da ilha de Willis, não.)
Existe controvérsia relativamente à explicação desta divergência. Enquanto alguns pensam que existem erros graves nos dados recolhidos à superfície, e no critério de selecção das estações a considerar, outros põem a hipótese de existir um processo atmosférico desconhecido que explique uma divergência em certas partes do globo entre as duas temperaturas.
Por sua vez, Bjarne Andresen , professor do Niels Bohr Institute da Universidade de Copenhaga, defende que é irrelevante considerar uma única temperatura global para um sistema tão complicado como o clima da Terra. O que é relevante é o caracter heterogénio do clima e só faz sentido falar de uma temperatura no caso de um sistema homogénio. Para ele, falar de uma temperatura global do planeta é tão inútil como falar no «número de telefone médio» de uma lista telefónica.
Causas possíveis:
O sistema climático terrestre muda em resposta a variações em fatores externos incluindo variações na sua órbita em torno do Sol, erupções vulcânicas, e concentrações atmosféricas de gases do efeito estufa. As causas detalhadas do aquecimento recente continuam sendo uma área ativa de pesquisa, mas o consenso científico identifica os níveis aumentados de gases estufa devido à atividade humana como a principal causa do aquecimento observado desde o início da era industrial. Essa atribuição é mais clara nos últimos 50 anos, para os quais estão disponíveis os dados mais detalhados. Contrastando com o consenso científico, outras hipóteses foram avançadas para explicar a maior parte do aumento observado na temperatura global. Uma dessas hipóteses é que o aquecimento é resultado principalmente da variação na atividade solar.
Nenhum dos efeitos produzidos pelos fatores condicionantes é instantâneo. Devido à inércia térmica dos oceanos terrestres e à lenta resposta de outros efeitos indiretos, o clima atual da Terra não está em equilíbrio com o condicionamento que lhe é imposto. Estudos de compromisso climático indicam que ainda que os gases estufa se estabilizassem nos níveis do ano 2000, um aquecimento adicional de aproximadamente 0,5 °C ainda ocorreria.
História:
Desde o período atual até o início da humanidade
As temperaturas globais tanto na terra como no mar aumentaram em 0,75 °C relativamente ao período entre 1860 e 1900, de acordo com o registro instrumental de temperaturas. Esse aumento na temperatura medido não é significativamente afetado pela ilha de calor urbana. Desde 1979, as temperaturas em terra aumentaram quase duas vezes mais rápido que as temperaturas no oceano (0,25 °C por década contra 0,13 °C por década). Temperaturas na troposfera mais baixa aumentaram entre 0,12 e 0,22 °C por década desde 1979, de acordo com medições de temperatura via satélite. Acredita-se que a temperatura tem sido relativamente estável durante os 1000 anos que antecederam 1850, com possíveis flutuações regionais como o período de calor medieval ou a pequena idade do gelo.
Tendências (1979-2005):
global: 0,163 ± 0,046°C/ década, CRU/UKMO (Brohan et al., 2006),
global: 0,174 ± 0,051°C/ década, NCDC (Smith and Reynolds, 2005), e
global: 0,170 ± 0,047°C/ década, GISS (Hansen et al., 2001).
Hemisfério Sul, 0,092 ± 0,038°C/ década, CRU/UKMO (Brohan et al., 2006),
Hemisfério Sul, 0,096 ± 0,038°C/ década, NCDC (Smith and Reynolds, 2005), e
Hemisfério Norte, sobre terra: 0,328 ± 0,087°C/ década, CRU/UKMO (Brohan et al., 2006),
Hemisfério Norte, sobre terra: 0,344 ± 0,096°C/ década, NCDC (Smith and Reynolds, 2005), Hemisfério Norte, sobre terra: 0,294 ± 0,074°C/ década, GISS (Hansen et al., 2001), e
Hemisfério Norte, sobre terra: 0,301 ± 0,075°C/ década, Lugina et al. (2006).
Baseado em estimativas do Instituto Goddard de Estudos Espaciais da NASA (Goddard Institute for Space Studies, no original), 2005 foi o ano mais quente desde que medições instrumentais confiáveis tornaram-se disponíveis no fim do século XIX, ultrapassando o recorde anterior marcado em 1998 por alguns centésimos de grau. Estimativas preparadas pela Organização Meteorológica Mundial e a Unidade de Pesquisa Climática da Universidade de East Anglia concluíram que 2005 foi o segundo ano mais quente, depois de 1998.
Emissões antropogênicas de outros poluentes - em especial aerossóis de sulfato – podem gerar um efeito refrigerativo através do aumento do reflexo da luz incidente. Isso explica em parte o resfriamento observado no meio do século XX, apesar de que o resfriamento pode ser também em parte devido à variabilidade natural.
O paleoclimatologista William Ruddiman argumentou que a influência humana no clima global iniciou-se por volta de 8'000 anos atrás, com o início do desmatamento florestal para o plantio e 5'000 anos atrás com o início da irrigação de arroz asiática. A interpretação que Ruddiman deu ao registro histórico com respeito aos dados de metano tem sido disputado.
Modelos climáticos:
O alarme com o aquecimento global deriva, sobretudo, dos resultados das simulações estatísticas feitas com base em modelos numéricos climáticos e não da observação direta da evolução de variáveis físicas reais. Quando a concentração de gases de efeito de estufa é aumentada nessas simulações, quase todas elas mostram um aumento na temperatura global, sobretudo nas mais altas latitudes do Hemisfério Norte. No entanto, os modelos atualmente usados não simulam todos os aspectos do clima e fazem várias previsões erradas para a época actual: nomeadamente, prevêem o dobro do aquecimento que tem sido efetivamente observado e, por exemplo, uma diminuição de pressão no Oceano Índico, uma área muito sensível para o sistema global, quando se observa o contrário. Estudos recentes indicam igualmente que a influência solar poderá ser significativamente maior da que é suposta nos modelos.
Embora se fale de um consenso de uma maioria dos cientistas de que modelos melhores não mudariam a conclusão de que o aquecimento global é sobretudo causado pela ação humana, existe também um certo consenso de que é provável que importantes características climáticas estejam sendo incorretamente incorporadas nos modelos climáticos. De facto, nesses modelos, os parâmetros associados ao efeito de estufa são «afinados» inicialmente de modo a que os modelos forneçam uma estimativa correcta do aumento de temperatura observado nos últimos 100 anos (0.6°-0.7°C). Ou seja, as simulações partem do princípio que é realmente o efeito de estufa que está na origem desse aquecimento. Se houver outras causas naturais desconhecidas para o aquecimento, como as associadas à influência solar e à recuperação desde a Pequena Idade do Gelo, elas não podem ser incluídas na modelação. De facto, os modelos não permitem fazer previsões mas apenas fazer projecções, ou conjecturas, sobre o clima futuro com base em simulações correspondendo a vários cenários possíveis.
A maioria dos modelos climáticos globais, quando usados para projetar o clima no futuro, é forçada por cenários de gases do efeito estufa, geralmente o do Relatório Especial sobre Cenários de Emissçao do IPCC. Menos freqüentemente, os modelos podem ser usados adicionando-se uma simulação do ciclo do carbono; isso geralmente mostra uma resposta positiva, apesar dela ser incerta. Alguns estudos de observação também mostram uma resposta positiva.
São essas limitações dos modelos usados para as previsões, que não têm em conta o desconhecimento actual sobre as causas naturais para as variações da temperatura ocorridas durante os últimos milénios, que fazem com que muitos climatólogos acreditem que a parte do aquecimento global causado pela ação humana é bem menor do que se pensa atualmente.
Modelo de Hansen:
Em setembro de 2006, James Hansen, diretor do Instituto Goddard de Estudos Espaciais da Nasa, juntamente com seus colaboradores, publicou na revista "PNAS", da Academia Nacional de Ciências dos EUA, uma matéria em que são apresentadas informações detalhadas de um modelo climático aperfeiçoado desde os anos 80, alimentado por medições originadas de satélites, navios e estações meteorológicas no mundo inteiro.
O estudo afirma que nos últimos 30 anos o planeta esquentou 0,6°C, perfazendo um aumento total de 0,8°C no século XX. A temperatura média atual é a maior dos últimos 12 mil anos, faltando apenas mais 1°C para que seja a mais alta do último milhão de anos.
Segundo Hansen, caso o aquecimento aumente a temperatura média em mais 2°C ou 3°C, o cenário geográfico do planeta será radicalmente diferente do atual. A última vez em que a Terra esteve tão quente foi 3 milhões de anos atrás, na época do Plioceno, quando o nível do mar estava vinte e cinco metros acima do atual.
Verificou-se que o aquecimento foi maior na região do pólo norte, porque o gelo derretido nessa área expôs água, terra e rochas com cores mais escuras, diminuindo o albedo local e, conseqüentemente, a absorção de calor solar foi maior.
A temperatura da água está sofrendo alterações mais lentas, mas foi registrado aquecimento dos oceanos Índico e Pacífico, o que fará com que fenômenos como o El Niño sejam mais significativos nos próximos anos.
Introdução:
Se o aumento da temperatura média se deve a causas naturais ou antropogênicas (provocadas pelo homem) ainda é objeto de alguns debates entre os cientistas, embora muitos meteorologistas e climatólogos tenham recentemente afirmado publicamente que consideram provado que a ação humana realmente está influenciando na ocorrência do fenômeno. O Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas (IPCC), estabelecido pelas Nações Unidas e pela Organização Meteorológica Mundial em 1988, no seu relatório mais recente diz que grande parte do aquecimento observado durante os últimos 50 anos se deve muito provavelmente a um aumento do efeito estufa, causado pelo aumento nas concentrações de gases estufa de origem antropogênica (incluindo, para além do aumento de gases estufa, outras alterações como, por exemplo, as devidas a um maior uso de águas subterrâneas e de solo para a agricultura industrial e a um maior consumo energético e poluição). O consenso cientifico é de que o aquecimento global é antropogénico. A maioria das academias de ciências do mundo fizeram um comunicado conjunto para que acerca do consenso não houvesse duvidas.
Fenômenos naturais tais como variação solar combinados com vulcões provavelmente levaram a um leve efeito de aquecimento de épocas pré-industriais até 1950, mas um efeito de resfriamento a partir dessa data. Essas conclusões básicas foram endorsadas por pelo menos 30 sociedades e comunidades científicas, incluindo todas as academias científicas nacionais dos principais países industrializados. A Associação Americana de Geologistas de Petróleo, e alguns poucos cientistas individuais não concordam em partes. Mangini publicou resultados em que o aumento da radiação solar faz parte do aquecimento global das últimas décadas.
Modelos climáticos referenciados pelo IPCC projetam que as temperaturas globais de superfície provavelmente aumentarão no intervalo entre 1,1 e 6,4 °C entre 1990 e 2100. A variação dos valores reflete no uso de diferentes cenários de futura emissão de gases estufa e resultados de modelos com diferenças na sensibilidade climática. Apesar de que a maioria dos estudos tem seu foco no período de até o ano 2100, espera-se que o aquecimento e o aumento no nível do mar continuem por mais de um milênio, mesmo que os níveis de gases estufa se estabilizem. Isso reflete na grande capacidade calorífica dos oceanos.
Um aumento nas temperaturas globais pode, em contrapartida, causar outras alterações, incluindo aumento no nível do mar e em padrões de precipitação resultando em enchentes e secas. Podem também haver alterações nas freqüências e intensidades de eventos de temperaturas extremas, apesar de ser difícil de relacionar eventos específicos ao aquecimento global. Outros eventos podem incluir alterações na disponibilidade agrícola, recuo glacial, vazão reduzida em rios durante o verão, extinção de espécies e aumento em vetores de doenças.
Incertezas científicas restantes incluem o exato grau da alteração climática prevista para o futuro, e como essas alterações irão variar de região em região ao redor do globo. Existe um debate político e público para se decidir que ação se deve tomar para reduzir ou reverter aquecimento futuro ou para adaptar às suas conseqüências esperadas. A maioria dos governos nacionais assinou e ratificou o Protocolo de Quioto, que visa o combate à emissão de gases estufa.
Terminologia:
O termo "aquecimento global" é um exemplo específico de mudança climática à escala global. O termo "mudança climática" também pode se referir ao esfriamento global. No uso comum, o termo se refere ao aquecimento ocorrido nas décadas recentes e subentende-se uma influência humana. A Convenção Quadro das Nações Unidas para Mudança do Clima (UNFCCC) usa o termo "mudança climática" para mudanças causadas pelo Homem, e "variabilidade climática" para outras mudanças. O termo "alteração climática antropogênica" é por vezes usado quando se fala em mudanças causadas pelo Homem.
Evidências do aquecimento global:
A principal evidência do aquecimento global vem das medidas de temperatura de estações meteorológicas em todo o globo desde 1860. Os dados com a correção dos efeitos de "ilhas urbanas" mostra que o aumento médio da temperatura foi de 0.6 ± 0.2 °C durante o século XX. Os maiores aumentos foram em dois períodos: 1910 a 1945 e 1976 a 2000. De 1945 a 1976, houve um arrefecimento que fez com que temporariamente a comunidade científica suspeitasse que estava a ocorrer um arrefecimento global.
O aquecimento verificado não foi globalmente uniforme. Durante as últimas décadas, foi em geral superior entre as latitudes de 40°N e 70°N, embora em algumas áreas, como a do Oceano Atlântico Norte, tenha havido um arrefecimento. É muito provável que os continentes tenham aquecido mais do que os oceanos. Há, no entanto que referir que alguns estudos parecem indicar que a variação em irradiação solar pode ter contribuído em cerca de 45–50% para o aquecimento global ocorrido entre 1900 e 2000.
Evidências secundárias são obtidas através da observação das variações da cobertura de neve das montanhas e de áreas geladas, do aumento do nível global das mares, do aumento das precipitações, da cobertura de nuvens, do El Niño e outros eventos extremos de mau tempo durante o século XX.
Por exemplo, dados de satélite mostram uma diminuição de 10% na área que é coberta por neve desde os anos 60. A área da cobertura de gelo no hemisfério norte na primavera e verão também diminuiu em cerca de 10% a 15% desde 1950 e houve retração os glaciais e da cobertura de neve das montanhas em regiões não polares durante todo o século XX. No entanto, a retração dos glaciais na Europa já ocorre desde a era Napoleônica e, no Hemisfério Sul, durante os últimos 35 anos, o derretimento apenas aconteceu em cerca de 2% da Antártida; nos restantes 98%, houve um esfriamento e a IPPC estima que a massa da neve deverá aumentar durante este século. Durante as décadas de 1930 e 1940, em que a temperatura de toda a região ártica era superior à de hoje, a retração dos glaciais na Groelândia era maior do que a atual. A diminuição da área dos glaciais ocorrida nos últimos 40 anos, deu-se essencialmente no Ártico, na Rússia e na América do Norte; na Eurásia (no conjunto Europa e Ásia), houve de fato um aumento da área dos glaciais, que se pensa ser devido a um aumento de precipitação.
Estudos divulgados em Abril de 2004 procuraram demonstrar que a maior intensidade das tempestades estava relacionada com o aumento da temperatura da superfície da faixa tropical do Atlântico. Esses fatores teriam sido responsáveis, em grande parte, pela violenta temporada de furacões registrada nos Estados Unidos, México e países do Caribe. No entanto, enquanto, por exemplo, no período de quarto-século de 1945-1969, em que ocorreu um ligeiro aquecimento global, houve 80 furacões principais no Atlântico, no período de 1970-1994, quando o globo se submetia a uma tendência de aquecimento, houve apenas 38 furacões principais. O que indica que a atividade dos furacões não segue necessariamente as tendências médias globais da temperatura.
Determinação da temperatura global à superfície:
A determinação da temperatura global à superfície é feita a partir de dados recolhidos em terra, sobretudo em estações de medição de temperatura em cidades, e nos oceanos, recolhidos por navios. É feita uma seleção das estações a considerar, que são as que se consideram mais confiáveis, e é feita uma correção no caso de estas se encontrarem perto de urbanizações. As tendências de todas as seções são então combinadas para se chegar a uma temperatura global.
O globo é dividido em seções de 5º latitude/5º longitude e é calculada uma média pesada da temperatura mensal média das estações escolhidas em cada seção. As seções para as quais não existem dados são deixadas em branco, sem as estimar a partir das seções vizinhas, e não entram nos cálculos. A média obtida é então comparada com a referência para o período de 1961-1990, obtendo-se o valor da anomalia para cada mês. A partir desses valores é então calculada uma média pesada correspondente à anomalia anual média global para cada Hemisfério e, a partir destas, a anomalia global.
Desde Janeiro de 1979, os satélites da NOAA passaram a medir a temperatura da troposfera inferior (de 1000m a 8000m de altitude) através da monitorização das emissões de microondas por parte das moléculas de oxigénio na atmosfera. O seu comprimento de onda está diretamente relacionado com a temperatura (estima-se uma precisão de medida da ordem dos 0.01°C). Estas medições indicam um aquecimento de menos de 0.1°C, desde 1979, em vez dos 0.4°C obtidos a partir dos dados à superfície.
É de notar que os dois conjuntos de dados não divergem na América do Norte, Europa Ocidental e Austrália, onde se pensa que os dados das estações são registrados e mantidos de um modo mais fiável. É apenas fora destas grandes áreas que os dados divergem: onde os dados de satélite mostram uma tendência de evolução quase neutra, os dados das estações à superfície mostram um aquecimento significativo (Dentro da mesma região tropical, enquanto os dados das estações na Malásia e Indonésia mostram um aquecimento, as de Darwin e da ilha de Willis, não.)
Existe controvérsia relativamente à explicação desta divergência. Enquanto alguns pensam que existem erros graves nos dados recolhidos à superfície, e no critério de selecção das estações a considerar, outros põem a hipótese de existir um processo atmosférico desconhecido que explique uma divergência em certas partes do globo entre as duas temperaturas.
Por sua vez, Bjarne Andresen , professor do Niels Bohr Institute da Universidade de Copenhaga, defende que é irrelevante considerar uma única temperatura global para um sistema tão complicado como o clima da Terra. O que é relevante é o caracter heterogénio do clima e só faz sentido falar de uma temperatura no caso de um sistema homogénio. Para ele, falar de uma temperatura global do planeta é tão inútil como falar no «número de telefone médio» de uma lista telefónica.
Causas possíveis:
O sistema climático terrestre muda em resposta a variações em fatores externos incluindo variações na sua órbita em torno do Sol, erupções vulcânicas, e concentrações atmosféricas de gases do efeito estufa. As causas detalhadas do aquecimento recente continuam sendo uma área ativa de pesquisa, mas o consenso científico identifica os níveis aumentados de gases estufa devido à atividade humana como a principal causa do aquecimento observado desde o início da era industrial. Essa atribuição é mais clara nos últimos 50 anos, para os quais estão disponíveis os dados mais detalhados. Contrastando com o consenso científico, outras hipóteses foram avançadas para explicar a maior parte do aumento observado na temperatura global. Uma dessas hipóteses é que o aquecimento é resultado principalmente da variação na atividade solar.
Nenhum dos efeitos produzidos pelos fatores condicionantes é instantâneo. Devido à inércia térmica dos oceanos terrestres e à lenta resposta de outros efeitos indiretos, o clima atual da Terra não está em equilíbrio com o condicionamento que lhe é imposto. Estudos de compromisso climático indicam que ainda que os gases estufa se estabilizassem nos níveis do ano 2000, um aquecimento adicional de aproximadamente 0,5 °C ainda ocorreria.
História:
Desde o período atual até o início da humanidade
As temperaturas globais tanto na terra como no mar aumentaram em 0,75 °C relativamente ao período entre 1860 e 1900, de acordo com o registro instrumental de temperaturas. Esse aumento na temperatura medido não é significativamente afetado pela ilha de calor urbana. Desde 1979, as temperaturas em terra aumentaram quase duas vezes mais rápido que as temperaturas no oceano (0,25 °C por década contra 0,13 °C por década). Temperaturas na troposfera mais baixa aumentaram entre 0,12 e 0,22 °C por década desde 1979, de acordo com medições de temperatura via satélite. Acredita-se que a temperatura tem sido relativamente estável durante os 1000 anos que antecederam 1850, com possíveis flutuações regionais como o período de calor medieval ou a pequena idade do gelo.
Tendências (1979-2005):
global: 0,163 ± 0,046°C/ década, CRU/UKMO (Brohan et al., 2006),
global: 0,174 ± 0,051°C/ década, NCDC (Smith and Reynolds, 2005), e
global: 0,170 ± 0,047°C/ década, GISS (Hansen et al., 2001).
Hemisfério Sul, 0,092 ± 0,038°C/ década, CRU/UKMO (Brohan et al., 2006),
Hemisfério Sul, 0,096 ± 0,038°C/ década, NCDC (Smith and Reynolds, 2005), e
Hemisfério Norte, sobre terra: 0,328 ± 0,087°C/ década, CRU/UKMO (Brohan et al., 2006),
Hemisfério Norte, sobre terra: 0,344 ± 0,096°C/ década, NCDC (Smith and Reynolds, 2005), Hemisfério Norte, sobre terra: 0,294 ± 0,074°C/ década, GISS (Hansen et al., 2001), e
Hemisfério Norte, sobre terra: 0,301 ± 0,075°C/ década, Lugina et al. (2006).
Baseado em estimativas do Instituto Goddard de Estudos Espaciais da NASA (Goddard Institute for Space Studies, no original), 2005 foi o ano mais quente desde que medições instrumentais confiáveis tornaram-se disponíveis no fim do século XIX, ultrapassando o recorde anterior marcado em 1998 por alguns centésimos de grau. Estimativas preparadas pela Organização Meteorológica Mundial e a Unidade de Pesquisa Climática da Universidade de East Anglia concluíram que 2005 foi o segundo ano mais quente, depois de 1998.
Emissões antropogênicas de outros poluentes - em especial aerossóis de sulfato – podem gerar um efeito refrigerativo através do aumento do reflexo da luz incidente. Isso explica em parte o resfriamento observado no meio do século XX, apesar de que o resfriamento pode ser também em parte devido à variabilidade natural.
O paleoclimatologista William Ruddiman argumentou que a influência humana no clima global iniciou-se por volta de 8'000 anos atrás, com o início do desmatamento florestal para o plantio e 5'000 anos atrás com o início da irrigação de arroz asiática. A interpretação que Ruddiman deu ao registro histórico com respeito aos dados de metano tem sido disputado.
Modelos climáticos:
O alarme com o aquecimento global deriva, sobretudo, dos resultados das simulações estatísticas feitas com base em modelos numéricos climáticos e não da observação direta da evolução de variáveis físicas reais. Quando a concentração de gases de efeito de estufa é aumentada nessas simulações, quase todas elas mostram um aumento na temperatura global, sobretudo nas mais altas latitudes do Hemisfério Norte. No entanto, os modelos atualmente usados não simulam todos os aspectos do clima e fazem várias previsões erradas para a época actual: nomeadamente, prevêem o dobro do aquecimento que tem sido efetivamente observado e, por exemplo, uma diminuição de pressão no Oceano Índico, uma área muito sensível para o sistema global, quando se observa o contrário. Estudos recentes indicam igualmente que a influência solar poderá ser significativamente maior da que é suposta nos modelos.
Embora se fale de um consenso de uma maioria dos cientistas de que modelos melhores não mudariam a conclusão de que o aquecimento global é sobretudo causado pela ação humana, existe também um certo consenso de que é provável que importantes características climáticas estejam sendo incorretamente incorporadas nos modelos climáticos. De facto, nesses modelos, os parâmetros associados ao efeito de estufa são «afinados» inicialmente de modo a que os modelos forneçam uma estimativa correcta do aumento de temperatura observado nos últimos 100 anos (0.6°-0.7°C). Ou seja, as simulações partem do princípio que é realmente o efeito de estufa que está na origem desse aquecimento. Se houver outras causas naturais desconhecidas para o aquecimento, como as associadas à influência solar e à recuperação desde a Pequena Idade do Gelo, elas não podem ser incluídas na modelação. De facto, os modelos não permitem fazer previsões mas apenas fazer projecções, ou conjecturas, sobre o clima futuro com base em simulações correspondendo a vários cenários possíveis.
A maioria dos modelos climáticos globais, quando usados para projetar o clima no futuro, é forçada por cenários de gases do efeito estufa, geralmente o do Relatório Especial sobre Cenários de Emissçao do IPCC. Menos freqüentemente, os modelos podem ser usados adicionando-se uma simulação do ciclo do carbono; isso geralmente mostra uma resposta positiva, apesar dela ser incerta. Alguns estudos de observação também mostram uma resposta positiva.
São essas limitações dos modelos usados para as previsões, que não têm em conta o desconhecimento actual sobre as causas naturais para as variações da temperatura ocorridas durante os últimos milénios, que fazem com que muitos climatólogos acreditem que a parte do aquecimento global causado pela ação humana é bem menor do que se pensa atualmente.
Modelo de Hansen:
Em setembro de 2006, James Hansen, diretor do Instituto Goddard de Estudos Espaciais da Nasa, juntamente com seus colaboradores, publicou na revista "PNAS", da Academia Nacional de Ciências dos EUA, uma matéria em que são apresentadas informações detalhadas de um modelo climático aperfeiçoado desde os anos 80, alimentado por medições originadas de satélites, navios e estações meteorológicas no mundo inteiro.
O estudo afirma que nos últimos 30 anos o planeta esquentou 0,6°C, perfazendo um aumento total de 0,8°C no século XX. A temperatura média atual é a maior dos últimos 12 mil anos, faltando apenas mais 1°C para que seja a mais alta do último milhão de anos.
Segundo Hansen, caso o aquecimento aumente a temperatura média em mais 2°C ou 3°C, o cenário geográfico do planeta será radicalmente diferente do atual. A última vez em que a Terra esteve tão quente foi 3 milhões de anos atrás, na época do Plioceno, quando o nível do mar estava vinte e cinco metros acima do atual.
Verificou-se que o aquecimento foi maior na região do pólo norte, porque o gelo derretido nessa área expôs água, terra e rochas com cores mais escuras, diminuindo o albedo local e, conseqüentemente, a absorção de calor solar foi maior.
A temperatura da água está sofrendo alterações mais lentas, mas foi registrado aquecimento dos oceanos Índico e Pacífico, o que fará com que fenômenos como o El Niño sejam mais significativos nos próximos anos.
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