O Sol afecta o clima terrestre?

O Sol pode realmente influenciar o clima terrestre de várias maneiras e em diferentes escalas de tempo:

  • O aquecimento da superfície terrestre provem quase totalmente do Sol. Qualquer oscilação no fluxo de radiação solar que chega à Terra, irá influenciar o equilibrio energético do nosso planeta.

  • O espectro solar é bastante amplo, isto é, do Sol provem radiação de vários comprimentos de onda, desde os infravermelhos, passando pelo vísivel e ultra-violeta até chegar aos raios-X. Acredita-se que variações no fluxo de ultravioletas poderá influenciar a química das camadas superiores da atmosfera terrestre, nomeadamente o equilíbrio entre criação e destruição de ozono (a famosa camada de ozono). Embora a radiação ultra-violeta abaixo dos 300 nm contribua apenas cerca de 1% do espectro solar, sabe-se que durante o ciclo solar as variações nesta parte do espectro podem chegar aos 200%. Este facto só por si faz com que esta variação seja responsável por uma variação de 10-20% da irradiancia total.

  • Finalmente, o Sol pode influenciar o clima terrestre através de outros mecanismos menos conhecidos como por exemplo: a modelação do fluxo de raios cósmicos que poderá ser responsável pela formação de nuvens a média/baixa altitude.

A pergunta que temos que fazer na realidade é: Afinal qual é o grau de influência que o Sol tem no clima terrestre e qual o mecanismo mais importante? Um problema que se põe é que na realidade, pelo menos por agora, a influencia solar no clima terresrte não pode ser medido directamente. No entanto, é possível encontrar boas correlações entre a temperatura terrestre e vários proxies (indice de carbono 14, 14C, número de manchas solares, etc.). Ver figuras 1 e 2.

fig1

Fig. 1 - Médias de 11 anos para a temperatura média das massas de ar terrestre do hemisfério
norte entre 1951 e 1980 calculada a partir da duração do ciclo solar (manchas solares).
Adaptado de DMI, no seguimento do artigo Thejll & Lassen 2000, JASTP 62, 1207; 2002, JASTP 64, 105.

fig2

Fig. 2 - A lilás temos o número de manchas solares e a azul temos a concentração de 14C determinada apartir de
anéis de árvores. Os círculos pretos representam flutuações no tamanho dos glaciares (Eddy 1976, Nature 192, 1189).
Pode ver-se a olho nú que existe uma correlação bastante notável entre estes proxies de variabilidade solar.

Um outro exemplo é a coincidência do chamado Mínimo de Maunder (período de actividade solar muito baixa, caracterizado por uma ausencia quase completa de manchas na superfície do Sol) com a "pequena idade do gelo" vivida na Europa durante o sec. XVII. Este foi um período de frio intenso em que até o rio Tamisa congelou e os glaciares alpinos alastraram-se do cume das montanhas até aos vales. Alguns pintores da escola Holandesa da época ilustraram estes acontecimentos através de quadros como o que está patente na figura 3.

fig3

Fig. 3 - Pintura realizada por Hendrick Avercamp, um dos maiores pintores paisagistas holandeses, famoso
pelas suas paisagens de Inverno.

 

O Sol também influencia a Terra em escalas de tempo mais curtas. Por exemplo, o campo magnético solar na heliosfera, assim como o vento solar e partículas energéticas afectam a magnetosfera e a ionosfera terrestre (ver fig. 4). Estes efeitos podem ser observados e medidos directamente.

fig 4

Fig. 4 - O campo magnético solar e as ejecções de plama afectam directamente a Terra e o resto do sistema solar. O vento
solar modela a magnetosfera terrestre e as ejecções de plasma provocam tempestades magnéticas, aqui representadas a
aproximar-se do planeta. Estas tempestades magnéticas, que acontecem com alguma frequência, podem interferir com o
funcionamento de equipamento de navegação, interromper sistemas de comunicação, causar danos a satélites e até causar
apagões devido à sobrecarga das linhas de electricidade. Na figura, as linhas brancas representam o vento solar; a lilás está
representado o arco de choque (interacção inicial entre os campos magnéticos do Sol e da Terra); a azul estão representadas
as linhas de campo magnético terrestre que constituem a magnetosfera. Uma nuvem de plasma pode ter cerca de 50 milhões
de km de largura quando chega à orbita terrestre. (fonte: SOHO)

 

fig 5

Fig. 5 - Esta montagem apresenta três evidências visíveis da variabilidade solar e interacção Sol-Terra: uma tempestade solar,
uma aurora vista do espaço e uma aurora vista da superfície da Terra. A ejecção de massa que dá origem à tempestade solar
é chamada "ejeccção de massa coronal" (CME - Coronal Mass Ejection). A imagem aqui representada (à esquerda) é baseada
em dados dos instrumentos EIT e LASCO, abordo do satélite SOHO. A imagem do meio foi montada a partir de dados
do satélite Polar (VIS imager) e mostra a distribuição de particulas carregadas que entraram na atmosfera terrestre depois
da uma tempestade solar a 14 de julho de 2000. Esta tempestade provocou apagões no norte dos E.U.A e no Canadá.
À direita temos uma foto tirada por Jan Curtis de uma aurora boreal que foi visível no Alaska durante essa tempestade. (fonte SOHO)

Para saber mais sobre a interacção Sol - Terra consulte:

 

 
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Texto adaptado da página de S. Solanki (Max Planck Institute)