domingo, 31 de agosto de 2014

Radiação solar

Radiação solar

Radiação solar é a designação dada à energia radiante emitida pelo Sol, em particular aquela que é transmitida sob a forma de radiação electromagnética. Cerca de metade desta energia é emitida como luz visível na parte de frequência mais alta do espectro electromagnético e o restante na do infravermelho próximo e como radiação ultravioleta. A radiação solar fornece anualmente para a atmosfera terrestre 1,5 x 1018 kWh de energia, a qual, para além de suportar a vasta maioria das cadeias tróficas, sendo assim o verdadeiro sustentáculo da vida na Terra, é a principal responsável pela dinâmica da atmosfera terrestre e pelas características climáticas do planeta.

Densidade média do Fluxo Energético:
  • A densidade média do fluxo energético proveniente da radiação solar é de 1367 W/m2, quando medida num plano perpendicular à direção da propagação dos raios solares no topo da atmosfera terrestre. Aquele valor médio, designado por constante solar, foi adotado como padrão pela Organização Meteorológica Mundial, isto apesar de flutuar umas tantas partes por mil de dia para dia e de variar com a constante alteração da distância da Terra ao Sol que resulta da elipticidade da órbita terrestre e das alterações na superfície do Sol (cromosfera e coroa solar), as quais apresentam pontos quentes e frios em constante mutação, para além das erupções cromosféricas e todos os outros fenômenos que se traduzem na formação das manchas solares e na complexa dinâmica dos ciclos solares.
A quantidade total de energia recebida pela Terra é determinada pela projeção da sua superfície sobre um plano perpendicular à propagação da radiação (π R2, onde R é o raio da Terra). Como o planeta roda em torno do seu eixo, esta energia é distribuída, embora de forma desigual, sobre toda a sua superfície (4 π R2). Daí que a radiação solar média recebida sobre a terra, designada por insolação seja 342 W/m 2, valor correspondente a 1/4 da constante solar. O valor real recebido à superfície do planeta depende, para além dos factores astronômicos ditados pela latitude e pela época do ano (em função da posição da Terra ao longo da eclíptica), do estado de transparência da atmosfera sobre o lugar, em particular da nebulosidade.
  • A radiação solar é geralmente medida com um piranômetro ou com um pireliômetro, ou mais recentemente com recurso a radiômetros capazes de registar a composição espectral e a energia recebida.
Composição espectral:
  • Dada a dependência entre a composição espectral e a temperatura, traduzida na chamada lei de Planck, a composição espectral da luz solar corresponde aproximadamente àquela que seria de esperar na radiação de um corpo negro aquecido a cerca de 6000°C, embora apresentando uma clara assimetria resultante da maior absorção da radiação de comprimento de onda mais curto pelas camadas exteriores do Sol (veja figura à direita).A radiação solar que atinge o topo da atmosfera terrestre provém da região da fotosfera solar, uma camada ténue de plasma com aproximadamente 300 km de espessura e com uma temperatura superficial da ordem de 5800 K.
Em termos de comprimentos de onda, a radiação solar ocupa a faixa espectral de 100 nm a 3000 nm (3 μm), tendo uma máxima densidade espectral em torno dos 550 nm, comprimento de onda que corresponde sensivelmente à luz verde-amarelada.
  • A parte mais alongada do espectro (para a direita na imagem ao lado), tem a sua máxima intensidade na banda dos infravermelhos próximos, decaindo lentamente com a diminuição da frequência.
No que respeita à radiação mais energética, isto é de comprimento de onde mais curto, apesar da maior parte ser absorvida pela atmosfera, a radiação ultravioleta que atinge a superfície da Terra é ainda suficiente para provocar o bronzeado da pele (e as queimaduras solares a quem se exponha excessivamente).

Efeitos da radiação solar

Interação com a Terra:

A energia solar incidente sobre a atmosfera e a superfície terrestre segue um de três destinos: ser reflectida, absorvida ou transmitida.

A energia refletida e o albedo:
  • Parte substancial da energia recebida sobre a superfície terrestre é reenviada para o espaço sob a forma de energia reflectida. As nuvens, as massas de gelo e neve e a própria superfície terrestre são razoáveis refletores, reenviando para o espaço entre 30 e 40% da radiação recebida (enquanto a Lua reflete sob a forma de luar apenas 7 a 12% da radiação incidente). A esta razão entre a radiação reflectida e incidente chama-se albedo.
Absorção atmosférica:
  • Conforme pode ser observado na imagem ao lado, entre a irradiância do Sol medida fora da atmosfera (linha azul) e a energia que atinge a superfície da Terra (linha amarela) existem diferenças substanciais resultantes da absorção atmosférica. Esta é seletiva, atingindo o seu máximo em torno dos pontos centrais dos espectros de absorção dos gases atmosféricos (indicados na imagem).
Repare-se a elevada absorção do ozônio (O3) atmosférica na banda dos ultravioleta e no efeito do vapor de água (H2O) e do dióxido de carbono (CO2), estes atuando essencialmente sobre os comprimentos de onda maiores.
  • Esta absorção seletiva está na origem do efeito de estufa, devido ao facto da radiação terrestre, resultante do retorno para o espaço da radiação solar por via do aquecimento da Terra, ser feita essencialmente na banda dos infravermelhos longos, radiação para a qual o CO2 tem grande capacidade de absorção.
A parcela absorvida dá origem, conforme o meio, aos processos de fotoconversão e termo conversão. Na fotoconversão, a energia absorvida é remetida, embora em geral com frequência diferente, sendo os novos fótons em geral sujeitos a novas absorções, num efeito em cascata que em geral termina numa termo conversão, a qual consiste na captura da energia e a sua conversão em calor, passando o material aquecido a emitir radiação com um espectro correspondente à sua temperatura, o que, no caso da Terra, corresponde à radiação infravermelha que forma o grosso da radiação terrestre.

Transmissão:
  • De toda a radiação solar que chega às camadas superiores da atmosfera, apenas uma fracção atinge a superfície terrestre, devido à reflexão e absorção dos raios solares pela atmosfera. Esta fracção que atinge o solo é constituída por uma componente direta (ou de feixe) e por uma componente difusa.
Para além das duas componentes atrás referidas, se a superfície receptora estiver inclinada com relação à horizontal, haverá uma terceira componente reflectida pelo ambiente circundante (nuvens, solo, vegetação, obstáculos, terreno).
  • Antes de atingir o solo, as características da radiação solar (intensidade, distribuição espectral e angular) são afetadas por interações com a atmosfera devido aos efeitos de absorção e espalhamento. Essas modificações são dependentes da espessura da camada atmosférica atravessada (a qual depende do ângulo de incidência do Sol, sendo maior ao nascer e pôr-do-sol, daí a diferente coloração do céu nesses momentos). Este efeito é em geral medido por um coeficiente designado por Coeficiente de Massa de Ar (AM), o qual é complementado por um fator que reflete as condições atmosféricas e meteorológicas existente no momento.
O equilíbrio energético no planeta:
Em média, da radiação solar incidente (sobre o sistema Terra/atmosfera):
  • 19 % é perdida por absorção pelas moléculas de oxigênio e ozônio da radiação ultravioleta (de alta energia) na estratosfera (onde a temperatura cresce com a altitude);
  • 6% é perdida por difusão da luz solar de menor comprimento de onda - azuis e violetas - (o que faz com que o céu seja azul);
  • 24% é perdida por reflexão - 20% nas nuvens e 4% na superfície. (O albedo do planeta é de 30% % difusão+24% reflexão).
  • 51% é absorvida pela superfície.
(Note que os valores apresentados são valores médios. Por exemplo, nos pólos a reflexão da radiação solar incidente é geralmente maior do que 24% e nos oceanos menor do que 24%.)
  • A energia radiada pela superfície da Terra, na gama dos infravermelhos, corresponde a cerca de 117% do total de radiação solar incidente (sobre o sistema Terra/atmosfera). Dessa energia, apenas 6% é emitida diretamente para o espaço (emissão terrestre) e 111% é absorvida pelos gases de estufa da atmosfera, que reemite depois, de volta para a superfície, uma energia correspondendo a 96% da radiação solar incidente. Finalmente, uma energia correspondendo a 64% da radiação solar incidente é emitida pela atmosfera para o espaço (emissão atmosférica).
Note que estes números traduzem um equilíbrio no sistema Terra/atmosfera: a radiação emitida para o espaço é igual à radiação solar incidente [24% (reflexão) + 6% (difusão) + 64% (emissão atmosférica) + 6% (emissão terrestre) = 100%].
  • No entanto, em média, a superfície absorve mais radiação da que emite e a atmosfera radia mais energia do que a que absorve. Em ambos os casos, o excedente de energia é de cerca de 30% da energia da radiação solar incidente no sistema Terra/atmosfera:
Superfície - energia absorvida: 147% (51% do Sol + 96% da atmosfera); energia emitida: 117%
Atmosfera - energia absorvida: 130% (19% ultravioleta. + 111% emissão terrestre); emitida: 160% (64% para o espaço + 96% para a superfície)
  • A partir desta constatação pareceria que a superfície deveria ir aquecendo e a atmosfera arrefecendo. Isso não acontece porque existem outros meios de transferência de energia da superfície para a atmosfera que representam, no seu conjunto, uma transferência líquida de 30% do total de radiação solar incidente que equilibra o orçamento de energia no planeta.
O ar quente que se eleva na atmosfera a partir da superfície transfere calor para a atmosfera. Essa transferência de calor (o fluxo de calor sensível) corresponde a um valor de energia que é 7% do total de radiação solar incidente.
  • A evaporação da água na superfície do planeta corresponde a uma extração de calor que acaba por ser libertado durante o processo de condensação na atmosfera (que dá origem à formação das nuvens). Essa transferência de calor (o fluxo de calor latente) corresponde a um valor de energia que é 23% do total de radiação solar incidente.
Cuidados:

As grande maioria das pessoas sabe que a radiação solar ultravioleta e o bronzeamento artificial contribuem para o surgimento de rugas e o envelhecimento precoce da pele, e também para aumentar o risco de câncer de pele.
  • No entanto estas pessoas não sabem que grande parte dos filtros solares à venda no mercado não protegem de forma adequada a pele de fatores como o envelhecimento precoce e que, mesmo se não se expor diretamente ao sol, apenas se consegue impedir parte dos danos causados pela radiação solar.
É fato que os danos à pele causados pela radiação ultravioleta são parcialmente irreversíveis, por isto, deve-se evitar o máximo possível estes danos solares.

Radiação solar

sábado, 30 de agosto de 2014

Índice solar

Fator de proteção solar presente em filtros é menor que o índice do rótulo. Análise foi feita pela organização Proteste; associação contesta resultado.

O Índice Solar de radiofreqüência é obtido através de monitoramento das emissões solares, deste de obtém dois parâmetros conhecidos como índice Boulder A e índice Boulder K, ou Índice solar A e Índice solar K, também nominados Índice A e Índice K.

Emissão solar e fluxo solar:

Quando o Sol emite suas partículas altamente energizadas para o espaço, também emana energia irradiada em todos os comprimentos de onda, esta é proporcional e flutua de acordo com o número de manchas solares. As variações ocorrem conforme a hora do dia, época do ano e posição da Terra.
  • Os principais eventos que geram as emissões das irradiações solares são chamados de Solar Flares ou dilatação solar e Solar Holes ou buracos solares, esses fenômenos emitem alta quantidade de energia de prótons e raios-X, causando assim um aumento significativo na velocidade do chamado vento solar.
Prótons, Raios-X e Radiação Ultravioleta:

Os prótons provindos do Sol, ao atingir a magnetosfera geram um fenômeno chamado coroa polar, aumentam a quantidade de absorção de ondas de rádio e energia eletromagnética em altas latitudes.
  • Os raios-x chegam muitas vezes a causar black-out nas comunicações via ionosfera, inclusive interferindo nas atividades eletromagnéticas e eletroeletrônicas dos satélites de comunicações em órbita e outros equipamentos utilizados em grandes altitudes.
Os fenômenos solares causam o fechamento de propagação de radiofreqüência em todas as bandas de comunicações, alteram o nível de ruído térmico em altas freqüências no lado diurno da Terra devido aumento da absorção na região D.

A radiação ultravioleta emanada do Sol causa diversas alterações fotoquímicas nas altas camadas da atmosfera, notadamente na ionosfera, entre outras ocorrências de grande importância.

Observações do fluxo solar para obtenção dos índices A e K

A observação do fluxo solar interessante para a obtenção dos índices A e K se dá na na faixa de 10,7 cm (2,8 GHz) e é a medida da radiação térmica do Sol.

Índice A:
  • O índice A é a média quantitativa da atividade geomagnética, sua escala é linear ficando entre 0 e 400. É tomado durante 24 horas do dia e é derivado do índice K cujas medições se dão a cada 3 horas.
Índice K:
  • O índice K não é linear, sua escala é logarítmica e vai de 0 a 9, suas medidas magnetométricas são tomadas a cada 3 horas, e são a comparação do campo geomagnético orientado e sua intensidade máxima contrapondo com as condições geomagnéticas menos ruidosas, ou comumente chamadas de condições calmas.
Atividades geomagnéticas:

A atividade geomagnética é proporcional às condições solares, isto é, depende do nível de tempestades solares, emissões de raios–X, Flares, etc, que geram ao atingir a ionosfera, efeitos diversos de propagação das ondas de rádio na atmosfera superior terrestre. Influindo consequentemente na ionização nas camadas D, E, E Esporádica, F1 e F2, alterando inclusive as condições eletromagnéticas do globo, podendo gerar inclusive grandes tempestades eletromagnéticas.

Magnetômetros e as medidas paramétricas:

Dentre muitos instrumentos utilizados para medição das condições magnetosféricas, destacam-se os Magnetômetros. Estes estão instalados em diversos observatórios, cujos dados após compilados geram o Índice Planetário K, cujas alterações são bastante perceptíveis.
  • Usualmente, para um índice K abaixo 5, ainda existe absorção das ondas de radio nas camadas altas (F1, F2). Pode-se observar uma melhora sensível nas condições magnetosféricas abaixo de 3 cujas condições são consideradas boas e estáveis.
De um modo geral, devida escala logarítmica, a cada ponto do índice K, observam-se diferenças nas condições eletromagnéticas da ionosfera e da atmosfera terrestre.
A classificação do índice A:
  • A 0 - A7 = Quieto
  • A8 - A15 = Incerto
  • A16 - A29 = Ativo
  • A30 - A49 = Tempestade menor
  • A50 - A99 = Tempestade maior
  • A100 – A400 = Tempestade severa
A classificação do índice K:
  • K0 = Inativo
  • K1 = Muito quieto
  • K2 = Quieto
  • K3 = Incerto
  • K4 = Ativo
  • K5 = Tempestade menor
  • K6 = Tempestade maior
  • K7 = Tempestade severa
  • K8 = Tempestade muito severa
  • K9 = Tempestade extremamente severa
  • Geralmente em altas latitudes são encontrados valores maiores.
Quando os valores dos índices A e K estão altos, existe instabilidade geomagnética que tende a ser maior nas regiões polares.

Aplicar protetor solar todos os dias com índice superior a 20 (nunca inferior) antes 30 minutos de qualquer exposição solar

sexta-feira, 29 de agosto de 2014

O ciclo solar de Schwaber

O ciclo solar de Schwaber

  • O ciclo solar, também conhecido como ciclo solar de Schwabe é o ciclo que mostra a atividade do sol em intervalos de aproximadamente 11 anos. A observação solar em todos os comprimentos de onda pode ser considerada de fundamental importância para a compreensão do cosmos. Pode-se afirmar que sua compreensão é o primeiro passo em direção ao espaço.
O Sol é, e sempre será, laboratório para a obtenção "in situ" dos dados necessários para a elaboração das teorias necessárias ao entendimento dos processos, fenômenos e suas causas, que ocorrem em todos os corpos a partir do Sistema Solar em direção ao Universo, incluindo a Terra.
  • Em vários momentos, algo que relaciona o estudo da física com o nosso cotidiano passa despercebido. Em outros momentos não paramos para pensar sobre o que está ao nosso redor. O Universo está repleto de maravilhas como estrelas, planetas, etc., que nem sempre paramos para observar. Conhecemos as fases da Lua, mas nem todos sabem que o Sol também possui fases. 
Sabemos que o Sol é uma estrela, a maior estrela do sistema solar. Todos os outros planetas, asteroides e outros astros giram ao seu redor. O Sol é basicamente composto por hidrogênio e hélio. No interior dele ocorrem reações nucleares que criam manchas em sua superfície, mais conhecidas como manchas solares.
  • Com a elevação da temperatura na coroa do Sol, são produzidos os ventos solares. O vento solar é um fluxo contínuo de partículas carregadas que também acarreta perda de massa por parte do Sol. Além das partículas provenientes dos ventos solares, existem também grandes ejeções de massa que são associadas às elevações ocorridas na superfície do Sol. Essas ejeções são resultado dos Ciclos solares. 
Os Ciclos solares são atividades na superfície do Sol que têm um tempo de duração de cerca de 11 anos. Quando a atmosfera solar fica mais efervescente, ela lança chamas que podem alcançar tamanhos iguais aos de pequenos planetas. Esses momentos são chamados de máxima solar pelo fato de as proeminências atingirem picos mais elevados. 
Embora tenha ciclos que chegam a 11 anos, o Sol também apresenta oscilações que podem durar centenas de anos. Após o período de picos elevados, a superfície do Sol volta a ficar “tranquila”, ou seja, passa por um período de estabilidade. 
  • De acordo com a Universidade de Southampton, até o ano de 1985 o Sol atingiu um forte pico. Após esse ano as atividades solares decresceram. 
Duração dos ciclos solares:

A máxima duração de um ciclo solar foi de 13 anos e 8 meses e pertence ao ciclo 4 (desde setembro de 1784 a maio de 1798). O ciclo de menor duração foi o número 2 com 9 anos exatos (desde junho de 1766 a junho de 1775).
  • Nos períodos de atividade mais elevada, conhecidos como máximo solar, as manchas solares aparecem, enquanto que períodos de atividades mais baixas são denominados de mínimo solar.
Ciclo solar 22:

O ciclo solar 22, iniciou no mês de setembro de 1986 e finalizou em outubro de 1996. Sua duração foi de 10 anos e 1 mês. Notou-se que ainda continua a tendência de ciclos curtos. Estes predominam desde 1913. O atual ciclo 23 – se encontra entre os três mais ativos, empatando com o terceiro ciclo e superando nos máximos os ciclos 19 e 21.

Ciclo Solar 23:

O início oficial do ciclo 23 foi arbitrado no mês de outubro de 1996. Houve controvérsias, se em maio ou outubro, pois não se havia detectado com certeza o final do ciclo 22, e o começo do ciclo 23 aparentava anormal devida demora em aparecer os grupos de manchas e por não coincidir o mês de valor mínimo da média suavizada (maio 1996 com 8,1 unidades).

Fixação do ciclo 23:
  • No mês em que se registrou a média mensal menor (outubro de 1996 com 0,9 unidades), acabou motivando discrepâncias na hora de fixar o início do ciclo.
Na realidade, após fixado o começo do ciclo, este segue seu avanço até o máximo dentro do normal, em comparação aos ciclos anteriores.
  • As publicações do S.I.D.C. demonstraram num primeiro momento o início do ciclo 23 em maio de 1996, o qual teve uma média suavizada de 8,1, ligeiramente inferior a 8,6 registrado nos meses de abril e junho.
Um comportamento anormal da média suavizada se observou a partir do mês de julho, quando a mesma começa a descer alcançando o valor de 8,5, em agosto chega aos 8,4, para aumentar de novo em setembro com 8,5 e continuar sua subida até o mês de maio de 1999 com um valor de 90,4 unidades.

Decisão final:

A decisão foi tomada pelos centros mundiais de observação solar tais como o Sunspot Index Data Center (S.I.D.C.), de Bruxelas, Bélgica, adotado por consenso o mês de outubro de 1996 como fim do ciclo solar 22 e início do ciclo solar 23.
  • Para esta decisão se tomou em consideração que durante aquele mês se registrou o mínimo absoluto das médias mensais do número de Wolf com um valor de 0,9 unidades, no total de 37 dias com o Sol livre de manchas e existiu um período de 66 dias desde 4 de setembro a 8 de novembro durante o qual só houve 5 dias com manchas.

O ciclo solar de Schwaber


O pico do ciclo 24:
O Sol está atualmente no pico do ciclo 24, o ciclo mais fraco apresentado em 100 anos. 
… Quando finalmente acordou ( com um ano de atraso ), deu o seu pior desempenho em 100 anos. O que é ainda mais estranho é que os cientistas, que normalmente não são tímidos sobre efetuar hipóteses sobre o assunto, estão confusos em fazer uma análise e em dar uma boa explicação. 
Três cientistas, David Hathaway (da NASA / Marshall Space Flight Center), Giuliana De Toma (High Altitude Obsevatory) e Matthew Penn (National Solar Observatory) apresentaram possíveis explicações na reunião da Divisão de Física Solar da American Astronomical Society deste mês, mas os seus resultados provocaram um intenso debate ao invés de um consenso científico. 

Um ciclo solar muito fraco e estranho:

O sol quando esta bem comportado vira seu pólos magnéticos norte e sul a cada 11 anos. Um novo ciclo começa quando o campo magnético solar é fraco e dipolar, basicamente como um ímã de barra gigante. Mas a rotação do Sol é mais rápida no equador do que nos pólos, e essa diferença de rotação polar e equatorial logo estende as linhas de campo, como elásticos dilatadas ao redor da superfície solar.
  • Uma frenética atividade se segue, com emaranhados magnéticos produzindo manchas solares (os sunspots), proeminências, e às vezes erupções e explosões de plasma (Flares).Toda essa atividade acaba quando as linhas do campo magnético solar finalmente se encaixam em configurações mais simples, restabelecendo o campo bipolar assim iniciando o próximo ciclo. 
O sol tem feito tudo isso, seguindo o roteiro, apenas que em muito menor grau. “Não só este é o menor ciclo que observamos desde que estamos na era espacial, mas é o menor ciclo em 100 anos“, diz Hathaway, que participa do Painel de previsão do Ciclo Solar 24 desde o ano de 2007.
  • Os cientistas do painel ficaram divididos sobre se o próximo ciclo de atividade solar seria forte ou fraco, mas sua estimativa mais conservadora antecipava para cerca de 90 manchas solares como um valor máximo do próximo pico para agosto de 2012. Em vez disso, o pico de número de manchas solares parece ser inferior a 70, e o momento do pico máximo chegou muito mais tarde do que o esperado. O Ciclo Solar 24 deveria ter atingido o pico em 2012, 11 anos após o seu último mínimo solar em 2001, mas o sol resolveu “dormir” por um ano inteiro, acordando mais tarde somente agora em 2013. 
E o seu despertar tem sido assimétrico: o pólo norte obedeceu o ciclo desde 2006, com o pólo sul ficando atrasado. “Não é raro ver os hemisférios sairem de fase.... Geralmente isso [a assimetria] dura um ano ou mais e, em seguida, se sincronizam ambos os hemisférios”, explicou a cientista De Toma. 
“Nós não sabemos por que isso (esta anomalia) esta durando por tanto tempo.“ 
Explicando o inexplicável:

É possível que, por mais fraco e estranho que seja, as anomalias do ciclo 24 ainda façam parte da variação normal do Sol, mesmo que seja o mais fraco dos ciclos registrados até agora. De fato, tanto Hathaway como De Toma dizem que o ciclo de 11 anos pode fazer parte de um ciclo maior. Os registros históricos mostram ciclos fracos na virada dos séculos 19 e 20, por isso pode ser que o ciclo solar possa diminuir a cada 100 anos ou mais no que é conhecido como o Ciclo Gleissberg. Não é fácil estabelecer a existência de um ciclo que se produz em uma tão longa escala de tempo, e mesmo Hathaway admitiu: “Certamente nós não entendemos como ele funciona.” 
  • Doug Biesecker (do NOAA), presidente do Painel de previsão do Ciclo Solar 24 mais recente, diz: “Eu permaneço cético. . . [Mesmo] se você acreditar que há um ciclo de 100 anos, então isso ainda não nos diz por quê e como ele é. Só que ele existe“. Matthew Penn ofereceu outra opção mais catastrófica: o ciclo das manchas solares poderia morrer completamente. 
Sua equipe usa os espectros das manchas solares para medir seus campos magnéticos e os seus dados mostram uma tendência clara: A intensidade do campo magnético das manchas solares está diminuindo “Se esta tendência continuar, haverá quase nenhuma mancha solar (sunspots) no ciclo 25 que se inicia em breve, e assim poderia estar acontecendo outro Mínimo de Maunder“, Penn declarou.
  • O primeiro período do Mínimo de Maunder ocorreu durante a segunda metade do século 17. Quase nenhuma mancha no Sol aconteceu durante este período, que “coincidiu” com a Pequena Idade do Gelo na Europa. Mas Penn reconhece que as medidas dos campos magnéticos de outros estudos nem sempre perceberam a mesma tendência que ele vê na atualidade.
Algumas observações mostram que a força do campo magnético das manchas solares “varia com o ciclo solar, e outros cientistas (inclusive De Toma) mostram que os campos magnéticos das manchas solares não estão mudando com o tempo. De Toma ainda foi capaz de reproduzir os resultados de Penn, excluindo as pequenas manchas solares, o que sugere que a tendência de Penn pode resultar da forma como sua equipe seleciona e mede as manchas solares.
  • Outra palavra de cautela vem de Hathaway, que observa que o Minimum de Maunder poderia ter sido um evento catastrófico único em vez de uma tendência gradual. “Muitos dos meus colegas estão debruçados sobre os registros históricos estudando para descobrir....o que pode provocar o Minimum de Maunder a acontecer”, diz ele.”Observações sugerem de que o ciclo de atividade solar antes do Mínimo de Maunder não foi particularmente calmo e pequeno.” 
Independentemente do que está causando o comportamento estranho do Sol, Hathaway e Penn, que estão ambos no estudo de previsão da atividade solar, antecipam que o ciclo solar 25, que deverá atingir o seu pico máximo em 2024, e deverá ser mais fraco ainda. A previsão de Penn é baseada no campo magnético se enfraquecendo que ele vê dentro das manchas solares, os sunspots; Hathaway por outro lado tem como base medições do campo polar do Sol e do fluxo meridional, o fluxo magnético do equador do Sol para os pólos. Um fluxo mais forte ajudaria a fortalecer os campos fracos, mas os fluxos meridionais estiveram completamente ausentes no ciclo solar 24 até o momento. Podemos ter uma longa espera pela frente para ver se e quando o Sol se recuperará e voltará a sua “atividade normal”.

O ciclo solar de Schwaber

quinta-feira, 28 de agosto de 2014

A seca - Estiagem

Seca no Nordeste - 24/08/2014

Os 1.348 municípios que formam o polígono das secas são aqueles relacionados no Manual de Preenchimento da DITR, situados nos Estados de Alagoas, Bahia, Ceará, Minas Gerais, Paraíba, Pernambuco, Piauí, Rio Grande do Norte e Sergipe, compreendendo grande parte do Nordeste brasileiro geoeconômico. É reconhecida pela legislação como sujeita à repetidas crises de prolongamento das estiagens e, consequentemente, objeto de especiais providências do setor público.
Constitui-se de diferentes zonas geográficas, com distintos índices de aridez. Em algumas delas o balanço hídrico é acentuadamente negativo, onde somente se desenvolve a caatinga hiperxerófila sobre solos delgados. Em outras, verifica-se balanço hídrico ligeiramente negativo, desenvolvendo-se a caatinga hipoxerófila. Existem também áreas, de balanço hídrico positivo e presença de solos bem desenvolvidos. Contudo, na área delimitada pela poligonal, ocorrem, periodicamente, secas anômalas que se traduzem na maioria das vezes em grandes calamidades, ocasionando sérios danos à agropecuária nordestina e graves problemas sociais.

Legislação:
  • O Polígono das Secas foi criado por uma lei, de 13 de setembro de 1946, mas, somente a partir do Decreto-Lei nº 63.778, de 11 de dezembro de 1968, foi regulamentada a inclusão de municípios no Polígono das Secas.
No entanto, pela Lei nº 1.348, de 10 de fevereiro de 1951, a área do Polígono sofreu revisão dos seus limites. Depois a Lei nº 4.239, de 27 de julho de 1963, estatuiu que o município criado com desdobramento de área de município incluído no Polígono das Secas, será considerado como pertencente a este para todos os efeitos legais e administrativos. De outra parte, a lei nº 4.763, de 30 de agosto de 1965, incluiu o município de Vitória da Conquista.
  • E finalmente, o Decreto-Lei de nº 63.778, de 11 de dezembro de 1968, delegou ao Superintendente da SUDENE a competência de declarar, observada a legislação específica, quais os municípios pertencentes ao Polígono das Secas. Esse Decreto-Lei regulamentou e esclareceu que a inclusão de municípios no Polígono, somente ocorreria para aqueles criados por desdobramento de municípios anteriormente incluídos total ou parcialmente, no mesmo Polígono, quando efetuados até a data da lei regulamentar, ou seja, de 30 de agosto de 1965 onde foi declarada como lei.
Em 19 de dezembro de 1997, o Conselho Deliberativo da SUDENE (extinta em 2001) com a Resolução nº 11.135, aprovou a atualização da relação dos municípios pertencentes ao Polígono das Secas, incluindo aqueles que foram criados por desmembramento até janeiro de 1997.
Em 2005, a nova Nova Delimitação do Semi-árido Brasileiro ampliou os critérios de inclusão dos municípios, por considerar insuficiente o índice pluviométrio apenas. Os critérios passaram a ser:
  • Precipitação pluviométrica média anual inferior a 800 milímetros;
  • Índice de aridez de até 0,5 calculado pelo balanço hídrico que relaciona as precipitações e a Evapotranspiração potencial, no período entre 1961 e 1990
  • Risco de seca maior que 60%, tomando-se por base o período entre 1970 e 1990.
Foram então incluídos 317 municípios, além dos 1.031 anteriores. A área do semi-árido passou a ser 969.589,4 quilômetros quadrados, sendo o maior aumento registrado em Minas Gerais: 51,7% do estado passaram a a integrar o semi-árido.
  • Esta nova delimitação tem a finalidade de nortear as políticas públicas do governo federal, sobretudo as aplicações do Fundo Constitucional de Financiamento do Nordeste – FNE.
Área de abrangência:
  • O Polígono abrange oito Estados nordestinos - o Maranhão é a única exceção -, além da área de atuação da Adene em Minas Gerais, com 121.490,9 km², e compreende as áreas sujeitas repetidamente aos efeitos das secas. Já o Semiárido ocupa 841.260,9 km² de área no Nordeste,nas regiões do Agreste e Sertão nordestinos e outros 54.670,4 km² em Minas Gerais e caracteriza-se por apresentar reservas insuficientes de água em seus mananciais, nas regiões do Agreste e Sertão Nordestinos.
Atualmente, o Polígono das Secas, segundo a Resolução nº 11.135 do Conselho Deliberativo da SUDENE, todos esses estados compreendem uma área de 1.108.434,82 km², correspondentes a 1.348 municípios, distribuídos pelos Estados do Piauí (214), Ceará(180), Rio Grande do Norte (161), Paraíba (223), Pernambuco (145), Alagoas (51), Sergipe (32), Bahia (256) e Minas Gerais (86).

O fenômeno das secas:
  • As secas podem ser classificadas em hidrológicas, agrícolas e efetivas. A hidrológica carateriza-se por uma pequena, mas bem distribuída, precipitação. As chuvas são suficientes apenas para dar suporte à agricultura de subsistência e às pastagens.
A seca agrícola, também conhecida como seca verde, acontece quando há chuvas abundantes, mas mal distribuídas em termos de tempo e espaço. A seca efetiva ocorre quando há baixa precipitação e má distribuição de chuvas, tornando difícil a alimentação das populações e dos rebanhos e impossibilitando a manutenção dos reservatórios de água para consumo humano e animal.
  • O Nordeste já enfrentou secas assim em 1983, quinto ano consecutivo da estiagem que assolou a Região a partir de 1979. O ano de 1993, quarto de inverno irregular, também trouxe um longo período de seca para os nordestinos. Nesta época, houve falência total das lavouras e esgotamento das reservas hídricas.
O Semiárido, onde se pratica agricultura de sequeiro, é a área mais duramente atingida pelas estiagens prolongadas. Mas não é apenas o Semiárido que sofre com os efeitos da seca. O fenômeno atinge também a área canavieira e cacaueira e até as serras úmidas. Com toda esta abrangência, agrava-se a situação econômica regional e ocorre a crescente descapitalização do homem do campo.
A alta pressão atmosférica na parte central nordestina dissipa as massas de ar, impossibilitando a concentração de umidade causando por grande parte a seca no nordeste brasileiro.

Tipos de secas:

As secas podem ser geradas pelos mais diversos fenômenos climatológicos, em função disto, criou-se uma tipologia da seca:
  • A seca permanente: É caracterizada pelo clima desértico, onde a vegetação se adaptou às condições de aridez, inexistido cursos de água. Estes só aparecem depois das chuvas que via de regra são fortíssimas tempestades. Este tipo de seca impossibilita a agricultura sem irrigação permanente.
  • Seca sazonal: A seca sazonal é uma particularidade de regiões onde o clima é semi-árido. Nestas a vegetação reproduz-se porque os vegetais adaptados geram sementes e morrem em seguida, ou mantém a vida em estado latente durante a seca. Nestas regiões os rios só sobrevivem se a sua água for oriunda de outras regiões onde o clima é úmido.Mas Este tipo de seca possibilita o plantio desde que em períodos de chuvas, ou por irrigação.
  • Seca irregular e variável: A seca irregular pode ocorrer em qualquer região onde o clima seja úmido ou sub-úmido e caracterizado por apresentar variabilidade climática do ponto de vista estatístico. Estas, são secas cujo período de retorno é breve e incerto. Normalmente são limitadas em área, e não em grandes regiões, não ocorrem numa estação definida e inexiste previsibilidade de sua ocorrência, isto é, não há um ciclo bem definido. Trata-se de um fenômeno estatístico (ou estocástico), cuja estrutura de eventos pode ser descrita por uma teoria mais geral que o cálculo de médias e desvios, por exemplo pela teoria da Cadeia de Markov, aplicando ordem superior e um grupo de quantis: extremamente seco, muito seco, seco, normal, úmido, muito úmido, extremamente úmido, separando classes de mesma probabilidade de ocorrência. Acredita-se que a estação de verão favoreça as secas pois existe um grande aumento da evapotranspiração devido ao incremento da irradiância solar incidente, sobretudo quando as taxas de precipitação estão abaixo do quantil seco ou muito seco. Assim, várias variáveis meteorológicas devem ser consideradas na definição da ocorrência das secas, não somente a taxa de precipitação, mas também a temperatura, a umidade do solo, o grau de verdejamento da vegetação, a radiação solar incidente etc. A região NE do Brasil apresenta variabilidade climática.
  • Seca "invisível": De todos, este tipo de seca é o pior, pois a precipitação não é interrompida, porém, o índice de evapotranspiração é maior que o índice pluviométrico causando um desequilíbrio da umidade regional. Este desequilíbrio gera uma redução da umidade do ar que por sua vez aumenta o índice de evapotranspiração, que por sua vez realimenta a perda de umidade subterrânea para a atmosfera, que devolve esta em forma de chuva, que porém não é suficiente para aumentar a umidade do solo.
Geralmente, a precipitação está relacionado com a quantidade e ponto de orvalho [determinada pela temperatura do ar] de vapor de água transportado pelo atmosfera regional, combinado com a força ascendente da massa de ar que contém vapor de água. Se estes factores combinados não suportam volumes de precipitação suficientes para atingir a superfície, o resultado é uma seca. Isso pode ser provocado pelo elevado nível de luz reflectida,, e acima de prevalência média de elevados sistemas de pressão , ventos que transportam continental, em vez de massas oceânicas de ar (isto é, conteúdo de água reduzido), e cumes de áreas de alta pressão a partir de condutas que impedir ou restringir o desenvolvimento de atividade de tempestade ou de chuva, em uma determinada região. Oceânicas e atmosféricas ciclos climáticos como o El Niño-Oscilação Sul (ENOS) fazer uma seca característica regular recorrente das Américas ao longo do Centro-Oeste e Austrália. Guns, Germs, and Steel autor Jared Diamond vê o impacto de forma dramática a ENSO multi-ano ciclos sobre os padrões climáticos na Austrália como um dos principais motivos que aborígenes australianos permaneceram uma sociedade de caçadores-coletores , em vez de adotar a agricultura. [Outra oscilação climática conhecida como a Oscilação do Atlântico Norte foi amarrado a secas no nordeste da Espanha. 

Período de seca:
  • Quando ocorrem períodos prolongados de estiagem, a maior parte da população sertaneja enfrenta muitas dificuldades por causa da falta de água. Com o proposito de facilitar ações para combater as secas e diminuir seus efeitos sobre a população sertaneja, o governo federal delimitou em 1951, o chamado Polígono das Secas.
Inicialmente o Polígono abrangia cerca de 950 mil km², estendendo-se basicamente pelas áreas de clima semiárido. Entretanto,após a ocorrência de grandes secas, a área do Polígono foi ampliada, alcançando parte do estado de Minas Gerais, também atingido pelas estiagens.
  • Diversos órgãos do governo são responsáveis pelo combate às secas, especialmente o Departamento Nacional de Obras contra as Secas (DNOCS), que coordena programas de irrigação, construção de poços artesianos e açudes, bem como a formação de frentes de trabalho, entre outras funções, visando amenizar os problemas da população.
Na região Nordeste existe a região do semiárido que é delimitada pela região chamada de Polígono das Secas. Esta compreende partes de quase todos estados da região: Piauí, Ceará, Rio Grande do Norte, Paraíba, Pernambuco, Alagoas, Sergipe, Bahia, sendo exceção o estado do Maranhão, por possuir regularidade de chuvas, em relação aos outros estados da mesma região, podendo ainda ser atingido pela seca. Também é incluído quase todo o norte de Minas Gerais.

O Povo sofre com cheia e com seca, em um país continental Brasil 2013 

Causas:
  • As causas das secas têm proporção planetária e são influenciadas por diversos fatores, dentre os quais vale destacar: diferença de temperatura superficial das águas do Atlântico Norte, que são mais quentes, e do Sul, frias; deslocamento da Zona de convergência intertropical para o Hemisfério Norte, em épocas previstas para permanência no Sul.
Acreditava-se que a topografia acidentada do Planalto da Borborema era responsável pela seca, impedindo a passagem da umidade, porém, devido sua altitude relativamente baixa (média de 300 m, com picos de 1.200 m), essa teoria é insuficiente para explicar as causas da seca.
  • O fenômeno das secas no Brasil se dá por causas naturais, uma região que apresenta alta variabilidade climática, ocorrendo quando a chamada zona de convergência intertropical (ZCIT) não consegue se deslocar até a região Nordeste no período verão-outono no Hemisfério Sul, sobretudo nos períodos de El Niño. A ZCIT apresenta um movimento meridional sazonal, com uma posição média anual junto à latitude 5 graus Norte, em meados de Abril a ZCIT atinge 5 graus SUL responsável pelo período chuvoso no Centro-Norte do MA, PI todo o CE, norte do RN e áreas isoladas do sertão da PB e PE. Já na região leste do norte, onde não tem influencia da ZCIT(PE, AL, SE, BA) a destruição da Zona da Mata tem contribuído para a elevação da temperatura regional, no leste da região.
Desde 1605, a região já enfrentou dezenas de períodos de seca. Alguns de gravidade tão elevada que geraram aceleração do êxodo rural para outras regiões.
  • A seca não é somente um fenômeno ambiental com consequências negativas, como a realização de uma álea (evento) natural sobre uma população vulnerável, mas um fenômeno de dimensões econômicas, sociais e políticas secularmente presente na vida da população do NE brasileiro. Trata-se de um problema de distribuição dos recursos naturais, sobretudo da água. A seca permite uma medida do quanto a água e a terra encontram-se pouco disponíveis para a porção mais pobre da população rural nordestina. A região não é desértica, como se poderia pensar numa primeira abordagem, mas apresenta um clima semiárido. A precipitação anual em Paris (França) é similar em sua quantidade à precipitação sobre partes do Nordeste. Mas é claro que a distribuição da precipitação e a quantidade de evapotranspiração são diferentes entre essas regiões. No NE a distribuição da precipitação apresenta-se altamente variável de um ano para outro (associada ao fenômeno de variabilidade climática). Por outro lado a evapotranspiração potencial no NE também é relativamente maior devido a maior incidência de radiação solar. Assim, a seca nordestina do Brasil é um problema bastante complexo. Ao longo da história brasileira a manutenção das regras sociais, do status quo da elite dominante (oligarquia nordestina) jogou contra uma democratização e distribuição dos recursos ambientais, assim estabelecendo os limites da ação das classes sociais, subordinando uma à outra diretamente.
A atividade humana pode desencadear diretamente agravantes, como sobre a agricultura, irrigação excessiva, o desmatamento e erosão afetar negativamente a capacidade da terra para capturar e reter a água. Enquanto estes tendem a ser relativamente isolado em seu âmbito, as atividades resultando em global mudança climática são esperados para provocar secas com um impacto substancial sobre a agricultura em todo o mundo, e especialmente nos países em desenvolvimento.No geral, o aquecimento global vai resultar em chuvas mundo aumentou. unto com a seca em algumas áreas, inundações e erosão vai aumentar em outras. Paradoxalmente, algumas propostas de soluções para o aquecimento global com foco em técnicas mais ativos, gestão de radiação solar através do uso de um guarda-sol espaço para um, também podem levar com eles aumentou as chances de seca.

Histórico das secas no Brasil depois do ano 1500:
  • 1583/1585 - Primeiro relato da seca nordestina feita pelo padre Fernão Cardin: "…uma grande seca e esterilidade na província e que 5 mil índios foram obrigados a fugir do sertão pela fome, socorrendo-se aos brancos". Grandes perdas de cana e aipim.
  • 1606 - Região NE
  • 1615 - Região NE
  • 1652 - Região NE
  • 1692/1693 - A capitania de Pernambuco é atingida por "peste". Frei Vicente do Salvador relatou que indígenas, foragidos pelas serras, reuniram-se em numerosos grupos e avançaram sobre as fazendas das ribeiras.
  • 1709/1711 - Grande seca que atinge a Capitania do Maranhão.
  • 1720/1721 - Seca com gravíssimas consequências sobre as províncias do Ceará e do Rio Grande do Norte.
  • 1723/1727 - Grande seca que matou quase a totalidade dos escravos da região. Segundo Irineu Pinto, fiscais da Câmara pediram ao rei o envio de escravos.
  • 1736/1737 - Região NE
  • 1744/1745 - Grande desnutrição infantil assola a região.
  • 1748/1751 - Região NE
  • 1776/1778 - Seca e surto de varíola na região NE, com alto índice de mortalidade humana e animal (gado bovino) na caatinga. A Corte Portuguesa determina reunião de flagelados nas margens dos rios para repartição de terras adjacentes.
  • 1782 - Censo determina população de 137.688 habitantes atingida por seca.
  • 1790/1793 (1791-1792 ?) - Chamada de "grande seca" pelos velhos sertanejos foi também a seca dos pedintes. Uma Pia Sociedade Agrícola foi criada como a primeira organização de caráter administrativo assistencialista. O governo da metrópole estabeleceu um único corretivo, uma severa proibição ao corte das florestas. Segundo Euclides da Cunha, cartas régias de 17 de março de 1796, nomeando um juiz conservador de matas, e a 11 de junho de 1799, decretava que "se coíba a indiscriminada e desordenada ambição dos habitantes (da Bahia e Pernambuco) que têm assolado a ferro e fogo preciosas matas… que tanto abundavam e já hoje ficam à distâncias consideráveis, etc".
  • 1808/1809 - Seca atinge Pernambuco na região do rio São Francisco. Quinhentas pessoas morreram de fome.
  • 1824/1825 - Seca e varíola juntas definem essa grande seca. Campos esterilizados e fome atingem engenhos de cana-de-açúcar.
  • 1831 - A Regência Trina autoriza a abertura de fontes artesianas profundas.
  • 1833/1835 - Grande seca atinge Pernambuco.
  • 1844/1846 - Grande fome. O saco de farinha de mandioca foi trocado por ouro ou prata.
  • 1877/1879 - Uma das mais graves secas que atingiram todo o Nordeste. O Ceará, na época, com uma população de 800 mil habitantes foi intensamente atingido. Desses, 120 mil (15%) migraram para a Amazônia e 68 mil pessoas foram para outros Estados. A seca foi considerada devastadora: cerca de metade da população de Fortaleza pereceu, a economia foi arrasada, as doenças e a fome dizimaram até ao rebanho. Um registro pictórico existe, uma família de retirantes é fotografada em uma estação ferroviária do Nordeste brasileiro (Ceará).
  • 1888/1889 - Lavouras destruídas e vilas abandonadas em Pernambuco e Paraíba. D. Pedro II criou a Comissão Seca(depois Comissão de Açudes e Irrigação), como resultado cria-se o projeto do Açude do Cedro na cidade de Quixadá, no Ceará.
  • 1898/1900 - Seca atinge Pernambuco.
  • 1909 - O governo de Nilo Peçanha cria o Instituto de Obras Contra as Secas (IOCS).
  • 1915 - O Presidente Venceslau Brás na seca de 1915 reestruturou o Instituto de Obras Contra as Secas (IOCS), que passou a construir açudes de grandes portes. Com temor de saques, Campos de Concentração no Ceará foram criados para isolar a população faminta e impedir-lhe o movimento em direção as cidades.
  • 1919 - O governo Epitácio Pessoa transforma o IOCS em DNOCS que recebeu ainda em 1919 pelo Decreto 13.687, o nome de Inspetoria Federal de Obras Contra as Secas (IFOCS) antes de assumir sua denominação atual, que lhe foi conferida em 1945 pelo Decreto-Lei 8.846 de 28 de dezembro de 1945, vindo a ser transformado em autarquia federal através da Lei n° 4229 de 1 de junho de 1963.
  • 1930 - Região NE
  • 1932 - Região NE. Reutilização dos Campos de Concentração no Ceará com plano de controle social.
  • 1953 - Região NE
  • 1954 - Região NE
  • 1958 - Região NE
  • 1962 - Região NE
  • 1963 - Grande parte do Brasil enfrenta uma forte e intensa estiagem, seguida de recordes de calor. Este foi o ano mais seco da história em várias cidades, como Brasília, Rio de Janeiro, São Paulo e Belo Horizonte. No Paraná a seca durou até janeiro do ano seguinte.
  • 1966 - Região NE
  • 1970 - Seguida pelo início da construção do rodovia Transamazônica durante o período do chamado Milagre Econômico. Ação do governo militar do Brasil visa entre outros objetivos transferência de parte da população mais pobre do NE para as margens extensas da rodovia Transamazônica. O projeto também contribuía para a ocupação territorial da Amazônia pelo Estado brasileiro. Hoje a Transamazônica encontra-se parcialmente transitável.
  • Década de 1980 - A década é considerada chuvosa, sendo marcada por apenas dois períodos de estiagem, correspondentes aos anos de 1982 e 1983.
  • Década de 1990 - Os anos de 1993, 1996, 1997, 1998 e 1999 foram anos sofríveis. Um apontamento de tendência de seca em 1998 antecedeu sua ocorrência graças a observação do fenômeno El Niño por meteorologistas, mas as ações de precaução e prevenção continuaram a serem pouco efetivas na mitigação dos problemas.
  • 2000 e 2001 - Anos de estiagem relativa.
  • 2004-2006 - Estiagem na Região Sul do Brasil.
  • 2005 - A região Amazônica enfrenta um período de estiagem intensa.
  • 2007 - Transposição do Rio São Francisco iniciada.
  • 2007 - Seca na porção norte de Minas Gerais, considerada a mais grave já enfrentada pelo estado. Praticamente não choveu na região entre março e novembro de 2007 e as precipitações seguiram-se abaixo da média climatológica até fevereiro de 2008. Centenas de municípios entraram em estado de emergência, registraram-se 53 976 focos de incêndio (recorde histórico para o estado) e 190 mil cabeças de gado morreram.
  • 2012 - Seca na Região Nordeste, considerada a mais intensa das três décadas anteriores.
  • 2014 - Fortes veranicos foram observados após dezembro de 2013 na porção sul do Sudeste e em parte da Região Sul, em pleno auge do período chuvoso, mais tarde estendendo-se também para Minas Gerais e Espírito Santo, áreas em recuperação das enchentes no final de 2013. As chuvas ficaram muito abaixo da média climatológica na maior parte dessas regiões e cidades como São Paulo e Porto Alegre tiveram calor recorde.Houve prejuízos na agricultura e na segunda quinzena de fevereiro, as chuvas retornaram, ainda irregulares, chegando a superar a média na maior parte do país em março, mas não foram suficientes para recuperar o nível de reservatórios de água de usinas hidrelétricas e em cidades que enfrentavam racionamento de água.O volume do Sistema Cantareira, que abastece a capital paulista, registrou os menores valores de sua história e as previsões indicavam a manutenção da estiagem nos meses seguintes, devido à aproximação da estação seca normal.
Problemas identificados:
  • O governo do Brasil, muitas vezes tentou combater os efeitos das secas incentivando e construindo grandes açudes, (Exemplo típico o Açude de Orós), a perfuração de poços tubulares, a construção de cacimbas, e a criação das chamadas "frentes de trabalho".
Estas atitudes têm sido paliativas, pois movimentam capital, geram sub-empregos e evitam, de certa forma, a migração e o êxodo rural. Porém, a corrupção, o coronelismo e a chamada indústria da seca, têm impossibilitado a resolução definitiva do problema a ser dada não somente com sobreposição de rios e construção de canais para a perenização dos cursos de água, irrigação e fixação do nordestino em seu território, mas também incrementando a democracia, a participação política e a mobilidade social.

Indústria das secas:
  • Indústria da seca é um termo utilizado no Brasil para designar a estratégia de certos segmentos das classes dominantes que se beneficiam indevidamente de subsídios e vantagens oferecidos pelo governo a partir do discurso político da seca. O termo começou a ser usado na década de 60 por Antônio Callado, que denunciava no Correio da Manhã os problemas da região do semi-árido brasileiro.
O Governo Federal Brasileiro dispõe de alguns programas, como a Operação Carro-pipa desenvolvida pelo Ministério da Integração Nacional, por meio da Secretaria Nacional de Defesa Civil, com o Exército Brasileiro, que buscam contornar os efeitos da seca e minimizar a falta de investimento em infra-estrutura básica em determinadas regiões do país.
  • A problemática da seca remonta aos tempos de Dom Pedro II, que chegou inclusive a afirmar que venderia as jóias da coroa, fato que não aconteceu, para acabar com o problema, agravado pela grande seca do Nordeste em 1877.
Secas na Índia:
  • 1877 - Seca seguinte à falha no regime de Monção.
  • 1899 - Nova seca que igualmente seguiu à falha no regime de Monção. Milhões morreram famintos em consequência das secas de 1877 e 1899 na Índia, o que trouxe a consciência da inter-relação descrita como o balanço da pressão entre Pacifico oeste e leste, muitos anos depois reconhecida como Southern-Oscillation El Niño (ENSO), cuja impacto é global. Interessante que a seca na Índia, mote inicial da investigação de Walker, apresenta pequena correlação negativa com o ENSO, enquanto este tem enorme impacto, seis meses depois, sobre o inverno e verão seguintes, em muitas outras partes do globo via teleconexőes.

A seca no Brasil

quarta-feira, 27 de agosto de 2014

Fluoretação da água

O tratamento da água passa pelas seguintes fases: coagulação, floculação, decantação, filtração, desinfecção, correção de pH, e fluoretação. 

  • Em setembro de 2003, e lá se vão oito anos, uma petição internacional assinada por mais de 300 cientistas, químicos, técnicos e ambientalistas de 37 países, pediu a revisão, esclarecimento e discussão sobre os benefícios e malefícios da adição à água encanada do flúor, íon utilizado como preventivo de cáries. Atendendo à petição, foram apresentados vários estudos comprovando os riscos para a saúde geral do corpo, especialmente dos ossos, devido à ingestão desse potente agente químico que quando ultrapassa apenas 1 ppm já causa problema até nos dentes. 
De lá para cá, muitas pesquisas vêm atestando ligações entre ingestão de flúor e doenças da modernidade. Autistas, por exemplo, não devem beber água fluoretada. Embora não haja confirmação de associação direta entre o flúor e a disfunção, sabe-se que ele potencializa os sintomas do autismo.
  • O problema da adição de uma droga, venenosa ou não, na água de todas as pessoas, é uma questão delicada. Até que ponto as autoridades têm o direito de institucionalizar um tratamento medicamentoso na água para todos os cidadãos de todas as idades? Sabendo-se da ligação entre tal produto e desencadeamento de patologias, como e por quais razões se mantêm a mesma diretriz? 
A retirada, diante das evidências, bate na trave econômica e política. Subproduto da indústria do alumínio, o íon, que mata um corpo adulto com apenas cinco gramas, não pode ser simplesmente jogado na natureza. 
  • A confiança inicial de que em doses ínfimas espalhadas pelas águas e alimentos no mundo, só faria bem aos dentes, evitando cáries, fez com que as políticas se consolidassem nesse gigantesco contrato comercial mundial, agora difícil de ser desfeito, especialmente em países em desenvolvimento que têm de um lado a população ignorante que aceita as decisões públicas e privadas sem questionamentos e de outro os concentradores de renda, que defendem o status quo a qualquer preço. 
Alguns países, já a partir de 2003, outros antes, retiraram o flúor da água e passaram a adicioná-lo ao sal de cozinha, já que se consome menos sal do que água, o que reduziria o risco de ingestão excessiva do íon, cumulativo no corpo humano. Diante das evidências e para reparar a visão equivocada, baseada em pesquisas que só levavam em conta a prevenção de cáries, muitos países simplesmente não utilizam mais o uso sistêmico do flúor como preventivo de cáries; apostam na educação alimentar, higiene e no uso tópico, diretamente aplicado nos dentes. 
  • No Canadá, Áustria, Finlândia, Bélgica, Noruega, França e Cuba, alguns dos países que pararam de fluoretar suas águas, os índices de cáries continuaram caindo. Estudos sobre a ingestão do flúor, que a partir da década de 1970 também foi adicionado a alimentos, leites em pós e a alguns medicamentos, apontam malefícios graves e cumulativos para a saúde em geral. Os danos começam pela fluorose, que pode ser leve, causando manchas esbranquiçadas nos dentes ou grave, quando a dentição permanente fica com manchas marrons ou chega a ser perdida, esfacelando os dentes. Para que isso ocorra basta que crianças de zero a seis anos sejam expostas à ingestão diária do íon. O resultado visível só aparece nos dentes permanentes, já a ingestão de flúor na gravidez compromete a primeira dentição da criança. 
  • Fluoretação é uma tecnologia de Saúde Pública, empregada desde 1945, para prevenção da cárie dentária, que utiliza a água de abastecimento público como veículo para o flúor, um elemento químico presente no ambiente, cuja concentração varia conforme o meio (água, ar, solo). No caso da água, varia também conforme o tipo de manancial. O flúor está presente em praticamente toda a água, variando apenas sua concentração. Na água do mar sua concentração é de aproximadamente 1,0 mg F/litro. A fluoretação das águas é uma tecnologia de Saúde Pública recomendada pela Organização Mundial da Saúde (OMS), pelo Ministério da Saúde, e por todas as entidades odontológicas e de saúde coletiva do Brasil. Sua utilização nas principais cidades brasileiras vem sendo considerada fator decisivo para o declínio observado na prevalência de cárie nessas localidades. Contudo, nas regiões Norte e Nordeste do Brasil a maioria da população, inclusive das capitais estaduais, não têm acesso a esse benefício. Nesses locais, e mesmo em pequenos municípios do interior das regiões Sul e Sudeste, os níveis de cárie são mais elevados quando comparados com cidades providas do benefício da fluoretação da água A prática de fluoretação da água tem sido polêmica desde que foi implantada. Ela foi introduzida primeiramente nos Estados Unidos na década de 40, quando a cidad­e de Grand Rapids, em Michigan, adicionou fluoreto ao seu abastecimento público de água porque havia uma grande evidência de que isso ajudava a fortalecer os dentes e a manter a saúde oral.
Muitos de nós utilizam o creme dental com fluoreto para essa finalidade e organizações como a Associação Americana de Odontologia e a Federação Internacional de Odontologia acreditam que a água potável com adição de fluoreto pode ajudar os dentes da mesma maneira que o creme dental. Depois que a Organização Mundial da Saúde aprovou essa medida, em 1969, vários países pelo mundo começaram a fluoretar sua água potável.
  • Alguns países europeus proibiram a fluoretação da água potável Entretanto, dos anos 70 até os anos 90, alguns países europeus reverteram sua postura. Países como a Alemanha, a Suécia, os Países Baixos e a Finlândia suspenderam a fluoretação, enquanto a França sequer havia começado. Algumas fontes consideraram que os benefícios não compensavam, outras que a logística para certas áreas não era prática. Ainda houve algumas pessoas que alegaram que, tecnicamente, o fluoreto podia ser venenoso.
Venenoso? Sim, a substância é venenosa e pode provocar diversos tipos de câncer, porém a Organização Mundial da Saúde continua recomendando a substância ignorando seus riscos.
  • Um requisito importante para o emprego seguro da tecnologia de fluoretação da água de abastecimento publico é a realização da vigilância sanitária da água, se possível com base no hétero controle, para que se tenha certeza de que a água tratada, distribuída aos domicílios, esteja efetivamente fluoretada, conforme recomenda a técnica, para que a água não contenha flúor em níveis abaixo do necessário para prevenir cárie, nem que esse teor esteja acima do aceitável em determinada localidade.
Segundo pesquisadores brasileiros e internacionais, a fluoretação pode reduzir a cárie em até 60%. Contudo, com o advento dos cremes dentais fluoretados, a contribuição relativa, atribuível à fluoretação da água, é menor. Ainda assim, segundo a OMS, nos países em que a fluoretação é empregada nas estratégias preventivas de Saúde Pública essa medida continua sendo a principal responsável pela prevenção da cárie dentária.
  • O flúor, veiculado pela água, é absorvido pelo organismo e exerce efeito preventivo local. Isso não decorre somente da "passagem" do flúor pela cavidade oral e pelos dentes no momento da ingestão da água fluoretada ou sucos e alimentos preparados com ela, mas também pela presença do flúor na saliva. É esta saliva contendo flúor que protege os dentes contra a doença, pois ela adquire um efeito bacteriostático, impedindo, ao menos parcialmente, a multiplicação dos micro-organismos que causam a cárie.
No Brasil, a fluoretação das águas de abastecimento público é obrigatória, por lei federal, desde 1975, onde há estação de tratamento da água (ETA). Contudo, dados os benefícios que a medida proporciona, ela é feita mesmo em municípios que não contam com ETA, e cujo sistema de abastecimento de água é misto com poços artesianos, ou exclusivamente com base em poços.
  • A fluoretação é a medida preventiva da cárie dentária de melhor custo-benefício (Frias 2006). Manter um indivíduo beneficiado por água fluoretada, durante toda a sua vida, custa o equivalente à metade do custo de uma restauração dentária.

  • Prefeitos americanos declararam guerra à adição de flúor na água dos reservatórios que abastecem as cidades, embora as autoridades de saúde nos EUA defendam o uso da substância, como forma de reduzir em 25% o índice de cáries na população. Há duas semanas, Pinellas County, na Flórida, votou contra a adição de flúor em seu abastecimento de água potável, segundo reportagem do jornal "The New York Times". O município junta-se a pelo menos outros 200 que, da Geórgia ao Alasca, optaram por acabar com a prática nos últimos quatro anos, motivados pelos orçamentos apertados e pelo ceticismo sobre seus benefícios. Muitas das decisões foram tomadas depois de extensas consultas a cientistas, médicos e dentistas.
O flúor no corpo:

Quando ingerido o flúor é rapidamente absorvido pela mucosa do estômago e do intestino delgado. Sabe-se que 50% dele é eliminado pelos rins e que a outra metade aloja-se junto ao cálcio dos tecidos conjuntivos. Dentes e ossos, ao longo do tempo, passam a ficar deformados, surgem doenças e rachaduras. 
  • A hipermineralização dos tecidos conectivos dos ossos, da pele e da parede das artérias é afetada, os tecidos perdem a flexibilidade, se tornam rígidos e quebradiços. Para que tudo isso ocorra, segundo estudo de 1977 da National Academy of Sciences, dos EUA, o corpo humano precisaria absorver durante 40 anos apenas 2 mg de flúor por dia. Parece difícil ingerir tanto, mas a fluorose já é um fato, uma doença moderna comprovada. 
Diversos estudos químicos atestam que o flúor é tão tóxico como o chumbo e, como este, cumulativo. Quanto mais velhos mais aumentamos a concentração de flúor nos nossos ossos, o que traz maiores riscos de rachaduras e doenças como a osteoporose. A versão natural do flúor, encontrada na natureza, inclusive em águas minerais, peixes, chás e vegetais tem absorção de 25% pelo corpo humano, mas a fluoretação artificial é quase que totalmente absorvida. 
  • A maior parte se deposita nas partes sólidas do organismo, os ossos, e parte pequena vai para os dentes. Acredita-se que o fluoreto natural tenha algum papel importante para a saúde humana, mas isso ainda não foi completamente comprovado. 
No Brasil a adição de flúor à água começou em 1953 em Baixo Guandu (Espírito Santo), virou lei federal (6.050/74) e a campanha da fluoretação das águas, abraçada pela odontologia em parceria com sucessivos governos desde a década de 60, continua em alta e tem como meta atingir 100% da água brasileira encanada. Águas potáveis também recebem flúor e algumas águas minerais possuem mais flúor em sua composição do que é recomendado para evitar a fluorose, que é algo situado entre 0,5 ppm e 1 ppm, dependendo da temperatura ambiente, já que no verão ou em locais mais quentes se consome mais água. 
  • Os odontologistas que ainda defendem a adição do flúor na água potável e encanada afirmam ser a fluorose, que atingiu adolescentes nas últimas gerações com manchas brancas, um problema menor diante das evidências de redução das cáries, comprovadas por várias teses, elaboradas nos anos 1960 e 1970. Segundo eles, esse método é o mais eficaz para reduzir índices de cárie que variam entre 20% e 60%. Da década de 60 para cá, além da fluoretação das águas brasileiras, a população teve acesso maior às escovas de dentes, que tornaram-se mais baratas e populares. Na Suécia, por exemplo, onde não há fluoretação das águas, a cárie foi erradicada por meio da educação da população.
O flúor nos dentes:

A redução de cáries por acesso ao flúor ocorre em decorrência de uma regulação do pH bucal, que teria maior constância via corrente sanguínea a partir da ingestão dessa substância. Após escovarmos os dentes com creme dental fluoretado, mantemos o pH ideal por cerca de duas horas. Apesar da campanha pró-ingestão de flúor, nenhum dentista defende a água fluoretada sem a dobradinha boa higiene e boa alimentação. 
  • Não há pH administrado pelo flúor que regule os detritos retidos entre os dentes; esses detritos desregulam o pH local, tornando-o mais ácido, o que favorece o surgimento de cáries e outras doenças periodontais. O açúcar torna o pH do sangue muito ácido e ao lado dele o outro grande vilão é o carboidrato, daí os odontologistas condenarem o abuso de doces, biscoitos e pães entre as refeições, especialmente os feitos com farinhas refinadas. 
Segundo Pedro Cordeiro, odontologista em Florianópolis, uma boa alimentação e uma escovação bem feita três vezes ao dia são métodos extremamente eficazes para a prevenção de cáries. "Recomendo aos pais que não usem creme dental fluoretado em crianças até cinco anos, pois é possível que engulam o creme acidentalmente ou voluntariamente, o que acarretaria a fluorose". Uso de fio dental, escovação com água e uma boa alimentação são suficientes para evitar o surgimento de cáries em qualquer idade, garante o dentista. 

Medidas seguras: 

Na água potável encanada são recomendados no máximo 0,6 ppm de flúor, o que causa em crianças menores de sete anos uma fluorose mínima ao nascerem os dentes permanentes. "Acima de 1,5 ppm de flúor na água bebida por crianças menores de sete anos, a fluorose é mais agressiva e pode causar má aparência nos dentes permanentes, mas existe tratamento para essa fluorose nos consultórios dentários", garante o professor Jaime Cury, da Unicamp, defensor da adição de flúor à água. Em Cocalzinho, cidade de Santa Catarina, o flúor contido numa água natural, (1000 ppm) causou sérios danos aos dentes das crianças da região, com perdas parciais e totais dos dentes permanentes. 
  • Profissionais de várias partes do Brasil interessaram-se pelo caso, que foi documentado no final da década de 1980. Em 2004 a água mineral Charrua, do Rio Grande do Sul, apresentava 4ppm de flúor, o que pode resultar em fluorose avançada. O flúor está presente nos cremes dentais desde 1989, inclusive nos infantis, sendo hoje difícil encontrar no mercado convencional um creme dental para uso diário sem o íon. 
Normalmente os cremes dentais recebem de 1000 ppm a 1800 ppm de flúor. Não há pesquisa que ateste que o flúor aplicado, sem ingestão, cause qualquer mal, mas segundo vários estudos em odontopediatria, os problemas de fluorose verificados em todo o Brasil nos últimos anos estão relacionados ao uso de creme dental porque crianças pequenas, além de serem extremamente vulneráveis à ingestão do flúor, engolem acidentalmente ou voluntariamente o creme dental. Uma das razões da ingestão voluntária, em crianças maiores de três anos, se deve ao sabor doce dos géis dentais infantis. A fluorose aparente nos dentes de crianças e adolescentes é uma realidade no Brasil. 

Diferenças de miligramas são fatais:

O argumento que sustenta a adição de flúor à água potável encanada e às águas engarrafadas baseia-se na defesa do controle da cárie infantil. Mas em 1974, quando as águas brasileiras começaram a ser fluoretadas em massa, os cremes dentais não eram fluoretados e as informações sobre os hábitos de higiene e de alimentação iniciavam nas capitais e cidades maiores. Naquela época, o flúor ainda não era adicionado a medicamentos, chicletes, biscoitos e leites em pó para bebês, que quando somados ao flúor da água ultrapassam o nível recomendado para lactantes em até 80%.
  • O leite humano possui cerca de 0,01ppm de flúor, uma quantidade já bastante inferior à dos leites em pó, mais isso depende, obviamente, da alimentação da mãe. Durante a década de 80, quando a fama do flúor como preventivo de cáries era inquestionável, muitas mulheres grávidas tiveram prescrição para tomar comprimidos que incluíam o íon na composição. Hoje já não se receitam suplementos de flúor para gestantes, pois as que tomaram enfrentaram problemas de fluorose na primeira dentição de seus filhos. Foi um teste "científico" que não deu certo, mas não foi o primeiro. 
Flúor e o nazismo:

As primeiras pesquisas com ingestão de flúor em humanos foram feitas em campos de concentração nazistas com o intuito de acalmar os prisioneiros, que ingeriam o íon a partir da água com até 1500 ppm de flúor.
  • O resultado gerava uma espécie de apatetamento. Os prisioneiros cumpriam melhor suas tarefas sem questioná-las. Com o mesmo objetivo, o flúor é adicionado a alguns medicamentos psiquiátricos hoje em dia. Mais de 60 tranquilizantes largamente utilizados contêm flúor, como Diazepan, Valium e Rohypnol, da Roche, ligada à antiga I.G.Farben, indústria química que atuou a serviço da Alemanha nazista. 
Essa ligação histórica desperta brigas ferrenhas entre os adeptos da adição do flúor à água e os que são contra, esses últimos acusados pelos primeiros de fazer terrorismo e estabelecer o caos social em nome da nova ordem mundial, que está aí a questionar as bases que sustentam a economia. 
  • A Associação Brasileira de Odontologia recomenda a adição de flúor à água potável como método preventivo fundamental para o Brasil, país grande, de população pobre e desinformada sobre os hábitos de higiene e de alimentação. Segundo o professor Jaime Cury, que passou mais de 20 anos estudando a prevenção da cárie, o flúor adicionado à água tem uma importância social inquestionável. "Gostaria de ser o primeiro a anunciar que o flúor não precisa mais ser adicionado à água. Mas o povo brasileiro, a maior parte da população, a que é pobre e desinformada, não escova os dentes corretamente, não pode cuidar da alimentação e é beneficiada pela adição de flúor na água". 
Para ele, "a fluorose leve que não causa mal-estar social, nem deveria ser considerada um problema ou doença porque as crianças com fluorose leve, manchinhas brancas, têm dentes mais fortes". 

Questões políticas:

A ciência odontológica vê a fluorose média ou grave como problema principal em conseqüência da adição de flúor à água, mas médicos, químicos e toxicologistas afirmam que a fluorose é apenas o começo de um problema espalhado por todos os ossos do corpo, sobrecarregando a glândula pineal e acarretando outras conseqüências na saúde devido a alteração do funcionamento bioquímico. Eles alertam que as doenças podem demorar anos para surgir, pois o flúor é cumulativo.
  • Nunca houve uma denúncia formal ligando o flúor à indústria de alumínio; as pesquisas feitas por químicos e neurologistas focam exclusivamente os danos do íon à saúde humana. Polêmica à parte, algo não está sendo levado em conta: é praticamente impossível encontrar água que não tenha sofrido adição de flúor. Por uma convenção entre sucessivos governos, a ciência odontológica e a indústria de alumínio, o brasileiro perdeu o direito de beber água sem o aditivo.
Proibição da Fluoretação:

Diversos países do mundo, nos quais a cárie é uma doença controlada em termos de saúde pública, optaram por não utilizar a fluoretação da água. Contudo, os representantes desses países na Assembléia Mundial da Saúde se posicionam favoravelmente à fluoretação nas localidades onde essa medida é recomendada, segundo as técnicas de saúde pública. Não há evidência científica de que em baixas concentrações, conforme a encontrada nos oceanos, e preconizada para uso em saúde pública, o flúor represente algum risco para a saúde humana. Contudo, em concentrações elevadas, o flúor é uma substância tóxica que pode causar distúrbios de atenção, concentração e memória.

"Nações que ainda praticam fluoretação de água deveriam envergonhar-se de si mesmas", Arvid Carlsson, Nobel 2000.

Em um relatório da Universidade da Flórida é dito: "Uma solução de 0,45 ppm de fluoreto de sódio é suficiente para fazer com que as reações sensoriais e mentais fiquem mais lentas". Porém, essa afirmação é contestada pela Organização Mundial de Saúde e pela International Association for Dental Research, o IADR, a principal entidade de pesquisas odontológicas em todo o mundo, pois tais supostos efeitos adversos não são encontrados nas populações de localidades onde a água de abastecimento tem essa concentração de flúor, ocorrendo naturalmente.

Métodos de Fluoretação:
  • Na maioria das cidades brasileiras o teor recomendado de flúor nas águas deve ser de 0,7 mg F/l, aceitando-se uma variação de 0,6 a 0,8 mg F/l. Contudo, esse teor ótimo depende, fundamentalmente, das médias das temperaturas máximas anuais registradas em cada localidade. Isto faz com que em cidades onde essa média é mais baixa, o teor ótimo seja de 0,8 mg F/l.
A técnica de fluoretação, nas Estações de Tratamento de Água, pode variar conforme as características de cada sistema de tratamento da água. Tem sido comum, nas grandes cidades brasileiras, como São Paulo e Rio de Janeiro, o emprego do ácido fluor silícico. Mas há localidades que empregam o sal denominado flúor silicato de sódio.
  • Em muitos municípios, como Lins e Presidente Prudente, no estado de São Paulo, as águas contêm, naturalmente, o teor ótimo de flúor, preconizado para prevenir cárie. Nesses casos, as ações de vigilância sanitária têm a finalidade de apenas monitorar a continuidade desses teores na água que abastece a população.
Em países em que o teor natural de flúor na água é homogêneo, como França, Suíça, Uruguai, Jamaica, dentre outros, é possível utilizar o sal de cozinha para levar flúor à população. A quantidade utilizada é de 250mg de fluoreto de sódio. Nessas situações, o custo é menor ainda e os benefícios preventivos similares. Contudo, em países de grande extensão territorial e nos quais haja heterogeneidade nos teores de flúor naturalmente existentes nas águas, a fluoretação do sal é praticamente inviável, pois requer medidas de extremo rigor para impedir que sal fluoretado seja consumido em locais onde os teores de flúor na água sejam diferentes para mais ou para menos e, também, naquelas localidade onde as águas contêm, naturalmente, o teor ótimo de flúor.
  • O leite também pode ser fluoretado, em comunidades controladas, não beneficiadas por programas universais de exposição a fluoretos. A OMS reconhece o valor dessas experiências, e as apóia, como é o caso de algumas comunidades andinas, cujas populações sofrem com o isolamento da região e com dificuldades para obter e tratar água, no Chile.
A aplicação de flúor na água, prevista na Legislação Federal, é uma das maneiras mais eficazes para prevenir caries desde a infância até a vida adulta.(CRO)

terça-feira, 26 de agosto de 2014

Virga - Chuva Invisível

Virga - Chuva Invisível
  • Em meteorologia, Virga, também conhecida por "Chuva Invisível" ou "Chuva Fantasma" , é um tipo de precipitação que cai de uma nuvem mas evapora-se antes de atingir o solo enquanto está ainda a cair, num fenômeno que acontece principalmente em períodos/locais de ar seco.
Em altitudes elevadas a precipitação cai principalmente como cristais de gelo antes de derreter-se e finalmente evaporar-se; isso ocorre geralmente devido ao calor compressional, porque a pressão atmosférica é maior perto do solo. É muito comum em desertos e em climas temperados. Na América do Norte, é geralmente visto na Região Oeste dos Estados Unidos e nas Pradarias do Canadá.
  • A virga pode causar variados efeitos climáticos, porque a chuva no estado líquido torna-se gasosa e então passa a remover calor do ar devido ao alto calor de vaporização da água. Em alguns casos, estas bolsas de ar mais frio descem rapidamente, criando uma turbulência que pode ser extremamente perigosa para a aviação. Reciprocamente, a precipitação que evapora-se em altitudes elevadas pode compressivamente esquentar quando cai, e isso resulta em uma tempestuosa turbulência que pode consideravelmente e rapidamente esquentar a temperatura da superfície. Este fenômeno relativamente raro, chamado de explosão de calor, também tende a ser um ar excessivamente seco.
A virga também tem um papel em plantar células de tempestade pela qual pequenas partículas de uma nuvem são sopradas em um ar supersaturado vizinho e agem como um núcleo de condensação para a seguinte nuvem de tempestade começar a formar-se.
  • A virga pode produzir cenas bonitas e dramáticas, especialmente durante um pôr do sol avermelhado. A luz vermelha pode tornar visível as correntes de ar e a precipitação que cai, e os ventos podem empurrar as extremidades inferiores de uma virga, fazendo com que ela caia em um ângulo que faz com que as nuvens pareçam ter formato de vírgula.
A palavra virga é derivada do Latim galho ou ramo.

Virga extraterrestre:
  • A chuva de ácido sulfúrico na atmosfera de Vênus evapora-se antes de atingir o solo devido ao alto calor perto da superfície. Similarmente, a virga acontece em planetas gasosos gigantes como Júpiter. Em setembro de 2008 a sonda espacial Phoenix da NASA descobriu uma variedade de neve de virga caindo das nuvens de Marte.
Virga - Chuva Invisível

segunda-feira, 25 de agosto de 2014

Tempestade geomagnética

De acordo com as informações da New Scientist no mês de Abril o Planeta Terra foi atingido pela mais forte tempestade geomagnética dos últimos 3 anos.

  • Uma tempestade magnética é um período de variação de campo magnético rápida, possui duas causas. A primeira é causada pela ocasional emissão de ondas fortes de vento solar que ao exercer impacto sobre a parte exterior do campo magnético da Terra, a magnetosfera, provoca a perturbação da mesma e esta sofre uma oscilação complexa e constitui uma tempestade magnética. 
A segunda causa é a ocasional ligação direta do campo magnético do Sol com o da Terra, quando isso ocorre, partículas carregadas podem facilmente entrar na magnetosfera, gerar correntes e levar à variação do tempo que é influenciada pelo campo magnético. 
  • A tempestade provoca o aquecimento e a distorção da ionosfera, dificultando ou mesmo impossibilitando sistemas de comunicação que dependem da transmissão de rádio: GPS, televisão, etc. Como é visto no filme durante uma violenta tempestade magnética, visto que o campo da terra está fraco, a oscilação sofrida pelo mesmo ao ser atingido por fortes ondas de vento solar foi bastante expressiva.
Tempestade geomagnética é o nome que se dá a um distúrbio que ocorre quando há erupções solares com ejeções maciças de massa da coroa solar e um grande fluxo de radiação emitida pelo Sol atinge o campo magnético e a atmosfera da Terra. Quando fortes rajadas de vento solar alcançam a Terra, as ondas de radiação se chocam com a magnetosfera, alterando a intensidade e a direção do campo magnético terrestre. Em casos extremos pode causar quedas de energia elétrica, interferência no funcionamento dos satélites de comunicações e de instrumentos de navegação, com efeitos imprevisíveis sobre o clima. As auroras boreais e austrais são espetáculos luminosos que ocorrem com as tempestades geomagnéticas. 

Tudo começa na nossa estrela:
O Sol:
  • No princípio era uma imensa nuvem de gases e poeira. Ao longo de milhões de anos essa gigantesca nuvem foi se contraindo e se adensando, até formar o Sol. Do material que sobrou, formaram-se os planetas e outros astros do Sistema Solar.
A energia do Sol é gerada pela fusão nuclear no seu núcleo. Fusão é a colisão de átomos em alta temperatura e velocidade que os tornam um único átomo e liberam energia. Ou seja, o Sol é uma usina nuclear natural a 150 milhões de quilômetros. 
  • O Sol é uma bola de plasma (o quarto estado da matéria - sólido, líquido, gasoso e plasma). As condições de pressão extrema e temperaturas inimagináveis transformam o hidrogênio em hélio. Calcula-se que a cada segundo 700 milhões de toneladas de hidrogênio são transformadas em hélio.

Duas erupções solares na madrugada do dia 7 de março (2014) desencadearam em seguida forte radiação solar e tempestade geomagnética.

Erupção Solar:
  • As erupções solares são explosões na superfície do Sol causadas por mudanças repentinas no seu campo magnético. A atividade na superfície solar pode causar altos níveis de radiação no espaço sideral. Esta radiação pode vir como partículas ( plasma ) ou radiação eletromagnética ( luz ). 
O Sol libera porções de energia eletromagnética quando uma gigantesca quantidade de energia armazenada em campos magnéticos, acima das manchas solares, explode, produzindo um forte pulso de radiação que abrange espectro eletromagnético, desde as ondas de rádio até os raios X e raios gama.
  • Os gases emergem da superfície e são lançados na coroa solar, onde atingem temperaturas de mais de 1,5 milhões de graus centígrados, formando arcos chamados anéis coronais, enormes bolhas de gases ionizados com até 10 bilhões de toneladas. Depois, esfriam e voltam a se chocar com o Sol a uma velocidade próxima a 100 quilômetros por segundo. 
As ejeções de massa coronal, que são partículas de altas energias, lançadas no espaço interplanetário podem transportar 10 bilhões de toneladas de gás eletrizado e superam a velocidades de um milhão de quilômetros por hora. Quando atingem a Terra, a magnetosfera do planeta desvia a maior parte da radiação, mas uma parte pode chegar à atmosfera superior, causando as tempestades geomagnéticas. As erupções solares são classificadas de acordo com o seu brilho em raios X no intervalo de comprimento de onda que vai de 1 a 8 Ångstroms. Existem três categorias de "erupções":
  • Erupções classe X: são importantes e grandes erupções que podem desencadear a suspensão de diversas atividades eletromagnéticas, suspender as transmissões das estações de rádio em todo o planeta e produzir tempestades de radiação de longa duração. 
  • Erupções classe M: são erupções de média intensidade que afetam as regiões dos pólos e rápidos bloqueios nas emissões radiofônicas. 
  • Erupções classe C: são pequenas erupções e não afetam o planeta. 

Auroras austral

O ciclo do Sol:
  • Em ciclos que duram em média 11 anos, o Sol passa por períodos de diminuição e aumento de suas atividades. Na superfície do Sol ou fotosfera, onde a temperatura superficial é de aproximadamente 6.000 graus celsius, é onde são observados os fenômenos. 
Nos períodos de aumento da atividade, as explosões de plasma na superfície do Sol podem levantar uma nuvem de partículas treze vezes maior que a Terra e lançar uma bolha para o Sistema Solar a mais de 1,6 milhão km/h. O fenômeno conhecido como vento solar, arrasta gases evaporados dos planetas, poeira meteórica e raios cósmicos de origem galáctica. Quando interage com o campo magnético da Terra, provoca as tempestades geomagnéticas.

Manchas solares:
  • Logo após a invenção do telescópio, Galileu Galilei fez suas primeiras observações de manchas solares em 1611. Entre 1645 e 1715 poucas manchas solares foram observadas na superfície do Sol e em memória ao astrônomo que as estudou é chamado de Mínimo de Maunder. No Máximo, podem existir centenas de manchas em qualquer dia.
Por volta de 1843, o astrônomo amador Samuel Heinrich Schwabe descobriu que os números de manchas solares seguiam um ciclo de aproximadamente 11 anos, alterando entre máximos e mínimos. Descobriu-se então, que havia uma relação entre o número de manchas e erupções solares. Quanto maior o número de manchas, maior o número de erupções no Sol. Em geral as manchas solares se desenvolvem em pares e algumas manchas já observadas cobriam uma área maior que a do planeta Júpiter. 
  • As zonas mais frias do Sol, denominadas de manchas solares, são intensos campos magnéticos que atraem e acumulam uma camada de plasma que impede a saída de prótons e elétrons emitidos, quando a pressão rompe a bolha formada ocorre a erupção solar. Estas regiões escuras na superfície do Sol, aproximadamente 1500°C mais frias, não surgem aleatoriamente em qualquer ponto. Primeiro aparecem nas latitudes médias do Sol, acima e abaixo do equador, e vão se expandindo, com o aumento da atividade solar, em direção ao equador.
Vento solar:

A matéria ejetada pelo Sol e que se desloca pelo espaço interplanetário é chamada de vento solar. O vento solar é formado por partículas de altas energias, atômicas e subatômicas, consistindo de elétrons, prótons e núcleos de Hélio, aceleradas acima da velocidade de escape gravitacional do Sol. Quando a atividade solar não é significativa, o vento solar é uniforme e com velocidade aproximada de 400 km por segundo. Mas quando há distúrbios solares violentos, o vento solar pode alcançar velocidades muitas vezes superiores as observadas normalmente.

Nosso escudo protetor:
Campo magnético da Terra
  • A Terra recebe radiação de diferentes energias e origens do espaço, mas sua superfície está razoavelmente protegida por diversas camadas da atmosfera. A magnetosfera funciona como um escudo protetor de plasma, onde partículas carregadas são controladas pelo campo magnético que desvia a maior parte das partículas energéticas que chegam ao planeta. 
Um fluxo de radiação eletromagnética emitida pelo Sol chega à Terra constantemente e sofre influência do campo geomagnético e da atmosfera terrestre, que impedem que o planeta seja atingido diretamente e fazendo com que o vento solar flua em torno do campo.
  • Mas a magnetosfera pode se tornar perturbada e alterar sua intensidade e direção quando o Sol apresenta um número grande de erupções e nuvens de partículas solares de alta velocidade atingem o planeta. A radiação transborda a magnetosfera e ioniza outras regiões da atmosfera trazendo diversas conseqüências eletromagnéticas e climáticas. 
Conseqüências:

A radiação solar pode chegar à Terra em uma ou duas horas após uma grande erupção solar, em seguida as "nuvens de partículas" de alta energia atingem o planeta durante alguns dias. Alguns dias depois são as partículas de média e baixa energia que conseguem penetrar em maior número a magnetosfera, provocando uma tempestade geomagnética. Nestas ocasiões as radiações atingem a baixa atmosfera, criando cargas elétricas isoladas que são descarregadas, causando interferências eletromagnéticas.

Elétricas:
  • As intensidades das tempestades geomagnéticas, desde fracas até muito fortes, podem causar diferentes danos elétricos, principalmente nas latitudes altas, onde se concentram seus efeitos. 
O fluxo magnético vindo do Sol pode provocar fortes ondas de descarga elétrica nos cabos de transmissão de força, causando: curtos-circuitos, queima de equipamentos, panes em sistemas elétricos e redes de distribuição de energia, prejudicando circuitos integrados, computadores de bordo, satélites, foguetes etc.
  •  Em caso extremo podem causar blecautes nos sistemas de transmissão e nos transformadores de energia elétrica das cidades, com muitos prejuízos para indústrias, residências, hospitais e empresas. Em 1989 uma tempestade impediu o funcionamento de usinas nucleares nos EUA, isso pode deixar grandes regiões sem energia elétrica por semanas. Também pode haver indução de tensão ao longo de condutores ao nível de aterramento, afetando linhas de dutos de gás e petróleo.
Telecomunicações:
Satélites:
  • A radiação de uma tempestade geomagnética afeta os equipamentos eletrônicos dos satélites, prejudicando as comunicações. Os sistemas, cada vez mais, miniaturizados se tornam mais vulneráveis e microchips danificados podem mudar comandos de softwares nos computadores de bordo. 
Em uma tempestade geomagnética as camadas superiores da atmosfera se aquecem e se expandem, e podem mudar a altura, retardar ou modificar a órbita dos satélites que podem ser danificados ou perdidos com o decaimento de suas órbitas. 
  • Esse foi um dos motivos da queda do laboratório de estudos norte-americano Skylab, em 1979. Os satélites que passam pela América do Sul estão mais suscetíveis a problemas pela anomalia magnética do Atlântico Sul, que permite que as partículas energéticas emitidas entrem com mais facilidade na região. Os sistemas de comunicação como TV a cabo e aparelhos celulares, que operaram por sinais de satélites, pode sofrer interferências. 
Nas tempestades geomagnéticas a ionosfera se altera, devido as correntes e as partículas de energia, afetando negativamente as comunicações e rádio navegação. Algumas interferências pelas ondas geradas agem como ruído nas frequências e pode ser observada na tela da TV ou nas transmissões de rádio, isso degrada os sinais utilizados pelo GPS e outros sistemas de navegação, que perdem o sinal e tem sua precisão comprometida. As linhas de telégrafo também já foram afetadas por tempestades geomagnéticas no passado. 

Rádio:
  • Na camada chamada ionosfera, que está entre 50 e 500 km de altitude, o gás rarefeito da atmosfera terrestre é ionizado pela luz do Sol. Graças à ionosfera as ondas de rádio são refletidas, principalmente as chamadas “ondas curtas”, e podem circular ao redor da Terra, mesmo sem a ajuda de satélites.
A propagação das ondas de rádio na ionosfera é afetada por um grande número de fatores físicos: raios cósmicos, partículas atômicas, radiação solar e outros. Durante períodos de grande atividade solar, a intensidade dos raios X que ionizam a atmosfera pode aumentar rapidamente, ionizando uma quantidade anormal de átomos e criando uma barreira aonde os sinais de rádio vindo de fora não entram e sinais originados na Terra não saem. Em períodos de máxima atividade solar, várias interrupções nas transmissões das ondas curtas, que podem ir de vários minutos a mais de uma hora, são observadas. Nesses períodos os radioastrônomos ficam também impossibilitados de receber sinais de rádio do espaço exterior, principalmente durante o dia, quando a ionosfera fica ainda mais densa. 

Auroras:
  • Quando as partículas eletricamente carregadas, que são expelidas pelo Sol durante uma erupção solar, chegam à Terra, a maior parte é desviada, mas quando parte consegue penetrar através da magnetosfera, chocam-se com os átomos de oxigênio e nitrogênio da atmosfera produzindo uma radiação no comprimento da onda da luz visível.
 Essa radiação é atraída pelo campo magnético do planeta para as regiões mais frágeis que são os pólos. Então, luzes coloridas surgem no céu causando um belo espetáculo chamado Aurora.
  • Durante diversas horas as auroras podem ser vistas em vários países localizados em alta latitude como Suécia, Finlândia, Noruega, Escócia e nas regiões norte dos Estados Unidos e Canadá. Quanto maior a atividade solar, mais intensa são as auroras. Quando aparecem próximas ao pólo norte são chamadas de Auroras Boreais e quando aparecem próximas ao pólo sul são chamadas de Auroras Austrais. 
Em geral essas luzes são observadas em uma altitude aproximada de 60 km. As auroras podem apresentar forma variada como arcos, estruturas em bandas, raios, lâminas etc. Ao serem excitados pelos elétrons de alta velocidade do vento solar o espectro de radiação eletromagnética varia de infravermelho ao ultravioleta.
  • O espectro visível é dominado pela luz branca e verde produzidas pelas moléculas de oxigênio excitadas e luz cor de rosa emitida pelo nitrogênio. Mas as cores também podem ser amarela, vermelha, roxa e, com menos ocorrência, azul. As tempestades geomagnéticas produzem auroras multicoloridas e quando atingem uma intensidade muito alta as luzes passam a ser avermelhadas decorrentes da excitação dos átomos de nitrogênio. 

Auroras boreais

Perigos da radiação:
  • Partículas de alta energia liberadas pelas erupções solares podem ser tão prejudiciais aos seres humanos quanto a radiação das explosões nucleares. A atmosfera e a magnetosfera da Terra em geral permitem a proteção adequada dentro de seus limites, mas os astronautas no espaço estão sujeitos a doses potencialmente letais de radiação.
 A penetração de partículas de alta energia em seres vivos pode causar danos aos cromossomos, o câncer, e muitos outros problemas de saúde e doses grandes podem ser fatais imediatamente. Os prótons solares com energias superiores a 30 Megaeletronvolts (MeV) são particularmente perigosos. Em outubro 1989, o Sol emitiu partículas suficientes para matar um astronauta desprevenido sobre a superfície da Lua. Os astronautas na Estação Espacial Mir foram expostos a doses diárias de aproximadamente duas vezes a dose que receberiam em um ano em terra, apesar do campo magnético terrestre se estender a uma distancia suficiente para protegê-los.
  •  Durante a tempestade solar no fim de 1989 absorveram a dose de radiação anual em apenas algumas horas. A ISS possui um compartimento especial, dotado de grossas paredes, onde os astronautas ficam confinados sempre que se observa alguma atividade mais forte no Sol.
Os raios cósmicos e, principalmente, a radiação do Sol, podem causar sérias doenças aos astronautas, podendo levá-los à morte, por isso a previsão do tempo espacial é critico para prever com antecedência segura as ondas de radiação que ameacem os astronautas e os equipamentos das espaçonaves. Para que astronautas viagem à Lua ou Marte, em segurança, será necessário que a espaçonave possua um compartimento totalmente blindado para que possam se proteger das radiações intensas. 
  • As partículas mais perigosas são os íons - átomos que perderam um ou mais de seus elétrons. Íons de alta energia podem danificar os tecidos e quebrar as cadeias de DNA, causando problemas de saúde que vão dos enjoos até a catarata e o câncer.
Cientistas descobriram, através do observatório Soho, que nuvem de íons, grande causadora de danos à satélites e seres humanos, é emitida pelo Sol junto com uma nuvem de elétrons. Felizmente a nuvem de elétrons viaja com mais velocidade no espaço do que a nuvem de íons, chegando primeiro na Terra. Com a detecção antecipada dos elétrons é possível prever a carga de íons que virá. A descoberta foi feita através de um equipamento a bordo do Soho, chamado COSTEP (Comprehensive Suprathermal and Energetic Particle Analyzer), que é capaz de contar as partículas que vêem do Sol e medir sua energia. 
  • Até passageiros de aviões sofrem algum risco. Os eventos solares também podem produzir radiações elevadas a bordo de aviões voando em grandes altitudes. Embora estes riscos sejam pequenos, eles podem receber uma dose de radiação equivalente aos raios-x médico.
A monitoração dos eventos solares permite que a exposição ocasional seja monitorada e avaliada, e eventualmente que a trajetória e a altitude dos voos sejam ajustadas, a fim de baixar as doses absorvidas pelos passageiros. 
  • Existem evidências de que mudanças no campo geomagnético afetem sistemas biológicos. Estudos indicam que o sistema biológico humano pode ser suscetível às flutuações no campo geomagnético. Outro efeito observado foi a dificuldade de orientação dos pombos correio durante tempestades geomagnéticas. Os pombos e outros animais migratórios, tais como golfinhos e baleias, possuem bússolas biológicas internas compostas de magnetita.
A importância da monitoração:
  • Existem vários equipamentos para medir as variações do campo geomagnético, instalados tanto na Terra como no espaço. A monitoração e as transmissões de alertas geofísicos são muito importantes para que providências possam ser tomadas com antecedência contra os efeitos nocivos das tempestades geomagnéticas.
 Um aviso antecipado de uma iminente tempestade geomagnética permite que as distribuidoras de energia elétrica, por exemplo, evitem danos em suas redes e que satélites, naves espaciais e astronautas possam ser protegidos. Magnetômetros são práticos e versáteis instrumentos de medidas de campos magnéticos. Estes aparelhos são aptos em medir campos magnéticos de intensidade mínima e monitorar suas variações.
  • Sensores na Terra e no espaço observam continuamente porções especificas do espectro de energia do Sol para monitorar os seus níveis e indicações de eventos significativos. Uma importante ferramenta de monitoração é o satélite Soho, que atua na posição intermediária entre a Terra e o Sol e detecta as explosões na superfície solar, avisando com antecedência a chegada de tempestades radioativas à Terra. 
As manchas solares:
  • As manchas solares são áreas de campos magnéticos concentrados, e aparecem como borrões escuros nas imagens feitas da superfície do Sol. Por séculos, elas forma usadas para determinar o ciclo aproximado de 11 anos do astro que, em seu máximo, fica repleto de pontos escuros. 
Quando está no auge, o ciclo solar causa tempestades geomagnéticas que geralmente atingem a Terra, afetando satélites e perturbando as redes de comunicação

Tempestade eletromagnética