Padrões de Temperatura
Você provavelmente notou padrões de temperatura. Por exemplo, fica mais quente durante o dia ou mais frio quando está nublado. E se eu lhe dissesse que o mesmo vale para outros planetas também? Embora o foco desta lição seja a Terra, vamos olhar para dois extremos para examinar porque a temperatura varia diária e anualmente na Terra.
Pense no conto de fadas ‘Cachinhos Dourados e os Três Ursos’, onde as coisas eram muito grandes, muito quentes, muito pequenas ou muito frias. Terra, Marte e Vênus teriam se encaixado perfeitamente nesse conto de fadas, com a Terra sendo perfeita e Marte e Vênus tendo muito poucas ou muitas das várias propriedades de alteração de temperatura. Mas mais sobre isso em breve!
Você pode pensar que a localização da Terra no sistema solar é o que o torna o planeta «certo», mas há mais nesta história do que a proximidade do sol. Na verdade, muitas coisas podem afetar os padrões de temperatura diários e anuais.
Aquecimento diurno
A Terra leva um pouco menos de 24 horas para girar em seu eixo, e isso é considerado um dia. Como você sabe, durante um dia, há um período de luz do dia e um período de escuridão. Marte é semelhante à Terra, com um dia de pouco mais de 24 horas. Vênus, entretanto, tem um dia extraordinariamente longo. Na verdade, um dia em Vênus corresponde a 243 dias terrestres.
Quando o sol nasce na Terra, Marte ou Vênus, ocorre o aquecimento durante o dia . O aquecimento diurno, como o nome indica, significa apenas o aumento da temperatura que ocorre durante o dia. Isso é causado pela energia do sol que atinge a superfície e se irradia de volta para a atmosfera. Parte dessa energia térmica pode irradiar de volta para o espaço, mas grande parte dela fica presa devido aos gases de efeito estufa. Como o nome sugere, os gases do efeito estufa prendem a energia térmica (como uma estufa), o que mantém o planeta bem aquecido.
Em nossa história planetária Cachinhos Dourados, os gases do efeito estufa na Terra estão certos. Isso significa que a energia térmica suficiente fica presa para que, depois que o sol se põe, a temperatura não esfrie muito. Marte não tem tantos gases de efeito estufa quanto a Terra, então grande parte da energia térmica do sol é irradiada de volta para o espaço. Como resultado, a temperatura em Marte flutua dramaticamente quando o sol se põe, tanto quanto da energia térmica escapa. Por exemplo, durante o verão perto do equador, Marte pode chegar a confortáveis 65 graus Fahrenheit durante o dia, mas à noite, a temperatura pode cair para frígidos -130 graus Fahrenheit.
Vênus, por outro lado, tem muitos gases do efeito estufa, então muita energia térmica fica presa, resultando em temperaturas de superfície de quase 900 graus Fahrenheit. Sim, você não precisa se preocupar com a temperatura esfriar muito durante a noite em Vênus! Isso nos leva ao resfriamento noturno.
Resfriamento noturno
Como você provavelmente já adivinhou, o outro lado do aquecimento diurno é o resfriamento noturno , ou o resfriamento que ocorre durante a noite devido à energia térmica que se irradia de volta para o espaço. Lembre-se de que os gases do efeito estufa na Terra mantêm a energia térmica aprisionada; portanto, embora a temperatura caia à noite, grande parte da energia permanece presa e impede que fique muito frio. Compare isso com Marte, cuja temperatura cai muito rapidamente após o pôr do sol (lembre-se de 65 graus Fahrenheit para -130 graus Fahrenheit), e Vênus, que tem menos variação de temperatura devido a todos os gases do efeito estufa.
Você pode não perceber, mas está familiarizado com o aquecimento diurno e o resfriamento noturno na Terra. Basta dar uma olhada na previsão do tempo e você verá que as máximas diárias são atingidas durante o dia, devido ao aquecimento diurno, e as mínimas diárias são alcançadas à noite, devido ao resfriamento noturno. Este padrão de aquecimento e resfriamento existe ao longo do ano, mas devido às estações, as máximas diárias e mínimas noturnas variam ao longo do ano.
Cobertura de nuvens e vento
O aquecimento diurno e o resfriamento noturno não são os únicos fatores que influenciam os padrões de temperatura. As nuvens refletem a energia do sol que está vindo para a Terra. Na verdade, cerca de 30% da luz solar que chega à Terra é refletida de volta ao espaço devido à cobertura de nuvens. Quando os meteorologistas prevêem o tempo, eles presumem que a temperatura será um pouco mais baixa durante o dia se suspeitarem de nuvens, mas um pouco mais quente após o pôr do sol. Isso ocorre porque as nuvens agem como uma estufa, prendendo a energia térmica para que não se irradie durante a noite. Dependendo de onde você mora, você pode notar um padrão diário ou anual de nuvens. Algumas regiões, por exemplo, apresentam mais nuvens durante a tarde. Outras áreas apresentam mais nuvens durante os meses de inverno.
Portanto, se a Terra tem a cobertura de nuvens «certa», o que dizer de Marte e Vênus? Vênus está quase 100% coberto por nuvens. Isso faz com que grande parte da energia do sol seja refletida para longe do planeta, mas lembre-se, o planeta tem muitos gases de efeito estufa, então o calor que entra na atmosfera fica preso, causando temperaturas sufocantes. Marte, por outro lado, não tende a ter muita cobertura de nuvens, então o sol que chega a Marte é capaz de penetrar e alcançar a superfície. Dito isso, lembre-se também que Marte não tem muitos gases do efeito estufa, então, embora o sol possa alcançar a superfície, uma grande parte da energia térmica é irradiada de volta para o espaço.
O vento é outro fator que você deve levar em consideração. O vento distribui calor por toda a Terra e impacta o oceano, a atmosfera e a terra. Dependendo de onde você mora, o vento pode trazer ar quente, frio, seco ou úmido para a sua região. Por exemplo, existem ventos chamados de ventos Chinook que trazem ar quente para as partes orientais das Montanhas Rochosas canadenses durante os invernos frios. Na Índia, há ventos de monção que trazem o ar úmido do oceano para a terra. Esses ventos geralmente seguem um padrão. Os ventos das monções, por exemplo, trazem chuvas para a Índia durante o verão e clima seco durante o inverno. Para a Terra, nossos ventos são perfeitos, mesmo que você sinta que a sua área pode sentir um pouco mais de vento quente durante os meses de inverno!
Antes de verificarmos a presença de Cachinhos Dourados planetários em busca de vento, você precisa saber que, para que o vento redistribua a energia térmica, deve haver uma atmosfera, e quanto mais espessa melhor. Então, vamos verificar o pobre Marte, que tem uma atmosfera fina que resulta em menos energia térmica sendo distribuída. Isso não quer dizer que Marte não tenha vento. Na verdade, os ventos em Marte podem ser bastante fortes, mas, por causa da fina atmosfera, o calor não é bem distribuído.
Vênus, por outro lado, tem uma atmosfera extremamente densa (na verdade, 100 vezes mais espessa que a da Terra), então as temperaturas não variam tanto em Vênus porque os ventos distribuem a energia térmica por toda parte. Mas, como as temperaturas estão se aproximando de 900 graus Fahrenheit, o vento não consegue realmente esfriar o planeta o suficiente para torná-lo suportável.
Outros fatores
Embora o foco desta lição seja o aquecimento diurno, o resfriamento noturno, as nuvens e o vento, precisamos abordar outros fatores que afetam os padrões de temperatura diários e anuais, como estações do ano, latitude, geografia e altitude. A inclinação do eixo do planeta é o que causa as estações. O eixo da Terra é intitulado em cerca de 23,5 graus. Quando o Pólo Norte está inclinado em direção ao Sol, esse é o solstício de verão, e quando o Pólo Sul está inclinado em direção ao Sol, esse é o solstício de inverno. Isso não se aplica apenas à Terra, mas também a outros planetas. Vênus tem uma pequena inclinação de 3 graus, então não há muita variação entre as estações em Vênus. Marte tem uma inclinação semelhante à da Terra, a 25 graus, mas como Marte leva o dobro do tempo para orbitar o Sol, as estações são mais longas.
Outros fatores para a Terra (e em outros lugares) incluem latitude, geografia e elevação. Geralmente, conforme você avança ao norte ou ao sul do Equador, as temperaturas diminuem. A geografia também afeta a temperatura. Água e terra têm diferentes taxas de aquecimento e resfriamento, assim como vales e montanhas. Finalmente, quanto mais alto você chegar do nível do mar, mais fria será a temperatura.
Resumo da lição
Embora Vênus, Marte e Terra sejam planetas rochosos orbitando nosso Sol, a Terra é a única conhecida por ter vida. Vênus tem uma atmosfera densa que retém o calor, fazendo com que as temperaturas cheguem a mais de 900 graus Fahrenheit na superfície. Marte tem menos atmosfera em comparação com Vênus e a Terra, o que causa grandes variações de temperatura entre a noite e o dia.
As temperaturas ideais da Terra são devidas a seus fatores «certos». Por exemplo, a Terra tem a quantidade certa de gases de efeito estufa para evitar uma variação excessiva entre o aquecimento diurno e o resfriamento noturno . Marte tem muito pouco e Vênus tem muito.
Em seguida, a Terra tem a quantidade certa de nuvens; muito poucos ou muitos altera a quantidade de luz solar que penetra. Devido à espessura da atmosfera, a Terra é capaz de redistribuir grande parte de sua energia térmica por meio dos ventos. Se a atmosfera for muito fina, como Marte, há vento, mas não é capaz de mover a energia térmica.
Existem outros fatores como estações do ano, altitude, geografia e latitude que afetam os padrões de temperatura diários e anuais em uma área. Então, como você deve ter percebido, há uma série de fatores que influenciam os padrões de temperatura diários e anuais que você testemunha e, felizmente para nós, a Terra é ‘perfeita’ para fornecer um ambiente habitável para nós!
Resultados de Aprendizagem
Familiaridade com os detalhes desta lição pode ajudá-lo a:
- Explique sobre os processos de aquecimento diurno e resfriamento noturno
- Compreenda o impacto do vento e da cobertura de nuvens nos padrões de temperatura diários e anuais
- Discuta os fatores adicionais que afetam as taxas de temperatura diárias e anuais