Ilha de Calor e Campo Eletromagnético

Campo Eletromagnético: Radiações e Convecções

 Werner Heisenberg (2009:39) designou a radiação como “o campo de força eletromagnético, como uma forma particular da matéria; pois a matéria pode se transformar em radiação e radiação em matéria”. Os físicos começaram a investigar a estrutura dos átomos, mas se o elétron era tão leve, o componente positivo deveria ser bem pesado, assim a carga positiva ocupava a maior parte do volume do átomo.

Albert Einstein, em favor da sua teoria da relatividade, produziu o modelo do efeito fotoelétrico que usava o fóton como ‘partícula de luz’. A natureza dual da luz, às vezes partícula, às vezes onda: uma partícula está bem localizada no espaço e uma onda se dispersa no espaço.

A luz, descrita em termos de campo elétrons e magnéticos, ondulando através do espaço: os elétrons são ondas – “De Broglie imaginou o elétron como sendo uma onda estacionária ao redor do núcleo atômico” (Gleiser, 2006: 290). Shrödinger propôs uma equação conhecida como ‘função de onda’, expressão matemática que descrevia a onda associada ao próprio elétron.

Niels Bohr, ao descrever o elétron em suas órbitas, quando está numa órbita mais elevada, o elétron libera energia ao mover-se para uma órbita mais baixa, mais próxima do núcleo. A saltar para uma órbita mais elevada, o elétron tinha de absorver um fóton (com energia igual à diferença de energia entre as duas órbitas). Os fótons são radiação eletromagnética. Os átomos excitados emitem radiação eletromagnética (em estado estacionário) ou absorvem (em estados excitados).

Trata-se de compreender o elétron como onda eletromagnética e, portanto, os fótons radiação.  Para compreender o espectro eletromagnético é necessário descrever as radiações de ondas curtas (ROC) e longas (ROL).

A radiação solar (luz e calor) é a principal fonte de energia e a base da vida, vegetal e animal, na superfície terrestre, mas 30% é refletida imediatamente para o espaço, pelas nuvens, atmosfera e superfície. Araujo e Magnoli (2004) definem, pois, as ondas curtas – as de radiação solar: no espectro eletromagnético abrange a luz visível, o ultravioleta, os raios X e gama. O restante absorvido é dissipado sob a forma de ondas longas: abrange o infravermelho, as micro-ondas e as ondas de rádio e televisão.

O albedo planetário – percentual de ROC incidente no planeta que é refletida de volta para espaço exterior [...] – é resultado da variação e da cobertura e do tipo de nuvens, aerossóis e partículas suspensas no ar: a estabilidade do clima da Terra resulta do balanço entre o fluxo de ROC absorvido pelo planeta e o fluxo de ROL emitido para o espaço (Eli, 2008). O fluxo de ROL é absorvido pelo planeta por gases constituintes do efeito estufa, sem esse ‘efeito’, a temperatura média do planeta seria 18°C abaixo de zero e não 15°C aproximadamente, por isso que, com as tempestades as temperaturas abaixam e dissipam as nuvens, numa ilha de calor as convecções curto-circuitam o efeito estufa.

Se compreendêssemos uma precipitação, com cargas opostas numa nuvem, o cimo com carga positiva e a base com cargas negativas, onde a precipitação começa e é mais intensa. As radiações de ondas (elétrons e fótons) longas atingem a parte inferior das nuvens, que ascendem da superfície. Mas por que, na parte superior das nuvens, as ondas curtas solares em relação à carga negativa do cimo são capazes de barrar ou refletir essas radiações para o espaço, se possuem cargas elétricas diferentes? Cargas iguais se repelem, as da base e as das radiações de ondas longas?

 

Referência Bibliográfica:

ARAUJO, Regina e MAGNOLI, Demétrio. Projeto de Ensino de Geografia. São Paulo: Moderna, 2004.

VEIGA, José Eli de (org.). Aquecimento Global: Frias Contendas Científicas. São Paulo: Senac, 2008.

GLEISER, Marcelo. A Dança do Universo. São Paulo: Companhia das Letras, 2006.

HEISENBERG, Werner. A Ordenação da Realidade. Rio de Janeiro: Forense Universitária, 2009.