Balanço de Energia

A energia que chega do Sol é responsável por quase toda a vida na Terra. Além disso, é por causa dela que grande parte dos fenômenos atmosféricos ocorre.

O Sol é a fonte primária de energia para os processos vitais em nosso planeta. Uma parte da energia solar que chega ao sistema Terra–Atmosfera, cerca de 30 a 31% do total, é refletida de volta para o espaço, sendo os 69 a 70% restantes absorvidos nesse sistema.  Considerando um prazo relativamente longo, por exemplo um ano, o sistema Terra-Atmosfera, reirradia, em tese, a mesma quantidade de energia absorvida para o espaço, em comprimentos de onda mais longos, garantindo assim, o equilíbrio térmico no planeta.

Uma parte da energia solar retida no sistema Terra-Atmosfera é absorvida pela superfície do solo, podendo ser utilizada, por exemplo, no aquecimento do ar adjacente, no aquecimento das superfícies, como o solo e plantas, e no processo de evapotranspiração (vaporização da água diretamente do solo e de uma superfície vegetada). É necessário que se esclareça que, além dessa componente relacionada à energia solar, a emissão terrestre também participa desses processos mencionados.

Os processos de transferência de radiação na atmosfera são bastante complexos, pois as características dos principais agentes de atenuação (vapor d'água, gás carbônico e ozônio) geralmente mostram enormes variações espectrais. Na presença de nuvens, o quadro se complica ainda mais. Em muitos estudos meteorológicos, o uso de sofisticados modelos para o tratamento matemático da radiação torna-se imperativo. Entretanto, em muitas aplicações de engenharia, o tratamento da radiação não necessita de grande detalhamento, uma vez que os demais termos envolvidos na equação geral do balanço de energia não são, normalmente, conhecidos com grande exatidão. Assim, em tais projetos, é bastante comum o uso de simples equações empíricas na estimativa dos termos envolvendo a radiação solar e a radiação terrestre.