Sistema Climático
A atmosfera é um Sistema Termodinâmico caracterizado por:
composição,
(movimentos).
estado
As
termodinâmico
variáveis
e
nebulosidade,
estado
mecânico
precipitação
e
aquecimento adiabático também ajudam a descrever o estado da
atmosfera. Estas variáveis interferem no comportamento da
atmosfera em larga escala.
Sistema Climático
A temperatura e a precipitação são os elementos mais
tradicionais do clima. Eles representam à base de muitas
classificações climáticas. A distribuição espacial desses elementos
mostra climas quentes e úmidos em baixas latitudes, quentes e mais
secos nos subtrópicos, temperados e úmidos nas latitudes médias, e
frios e secos nas latitudes subpolares e polares.
Sistema Climático
A classificação climática em função da latitude, temperatura e
umidade nem sempre representa uma descrição completa dos climas
local e regional. É preciso considerar também, o contraste térmico
entre a terra e o mar, a influência moderadora dos oceanos e das
áreas geladas sobre a temperatura, e outras influências similares.
Sistema Climático
O clima é modulado por fatores externos e internos. Os
fatores externos podem ser agrupados em a) fatores gerais como:
radiação solar, esfericidade da Terra, os movimentos de rotação e
translação, a existência de continentes e mares; b) fatores regional e
local tais como a distância ao mar, topografia, natureza da superfície,
cobertura vegetal e proximidade de lagos. Os fatores internos estão
relacionados às propriedades intrínsecas da atmosfera tais como a
composição, instabilidades e circulação geral .
Sistema Climático
A atmosfera, como sistema termodinâmico, não pode ser
considerada separadamente de sua vizinhança. Embora os sistemas
naturais sejam muito diferentes em sua composição, propriedades
físicas, estrutura e comportamento, eles são ligados por fluxo de
massa, energia e momentum, formando o sistema global chamado
Sistema Climático.
Sistema Climático
O sistema climático é extremamente complexo devido às
interações não lineares de seus componentes.
Um sistema termodinâmico pode ser definido como uma
porção geométrica do universo com limites fixos ou removíveis, os
quais contêm matéria, energia ou ambos (Tisza, 1966). O universo
total é dividido em duas partes: o sistema e os vizinhos chamados
de ambiente.
Sistema Climático
O estado de um sistema é especificado por um conjunto de
propriedades físicas aditiva ou extensiva representadas por diversas
variáveis, necessárias para uma descrição do sistema. Estas
variáveis são proporcionais ao tamanho do sistema, como volume, a
massa dos componentes individuais, a energia interna e a entropia.
Sistema Climático
Quando um sistema transfere propriedade para outro é dito
que ocorreu um processo termodinâmico. Neste caso, é dito que os
sistemas são acoplados, pois há intercâmbio de propriedades.
Quando não há intercâmbio de propriedades os sistemas não são
acoplados.
Sistema Climático
O estado de um sistema pode ser especificado, também, em
termos de propriedades intensivas, as quais são locais em caráter,
independentes do tamanho e massa total do sistema e são definidas
num dado ponto e num dado instante.
As propriedades intensivas podem variar no espaço e tempo e
podem definir um campo de temperatura, pressão, força e velocidades.
.
Sistema Climático
Sistema Isolado - é o sistema que não troca nenhuma propriedade
com sua vizinhança (restrição total).
Sistema Fechado - não troca matéria com sua vizinhança (restrição só
para matéria).
Sistema Aberto - ocorre trocas de matéria e energia (sistemas
naturais). Esses sistemas são mantidos por constantes suprimentos e
remoções de matéria e energia (ex. atmosfera, oceano e biosfera).
Sistema Climático
Quando as propriedades não variam no tempo ou são
conservadas, classifica-se o sistema como estacionário.
Variações podem ocorrer nos sistemas abertos devido à
existência de fluxos líquidos através dos limites. Os sistemas abertos
podem ser classificados como: em decaimento, cíclico e sistemas
flutuando aleatoriamente.
Sistema Climático
Sistemas Abertos - em decaimentos ou dissipativos consomem suas
massas ou energias próprias, ou ambas (ex. escoamento dos rios
durante a estação seca).
Sistemas Abertos Cíclicos - têm um comportamento oscilatório
regular imposto. São sistemas forçados por ciclos diurnos e anuais (ex.
brisas marítima e terrestre).
Sistemas Abertos Flutuantes Aleatoriamente - trocam de modo
irregular com flutuações não previsíveis no tempo e não previsíveis
como o seu tamanho (vórtices turbulentos na atmosfera).
Sistema Climático
Sistemas em Cascatas - é uma cadeia de subsistemas abertos. São
dinamicamente ligados por uma cascata de matéria ou energia, de
modo que a saída de massa ou energia de um subsistema alimenta o
subsistema próximo.
Muitos processos observados na natureza podem ser
classificados como sistema em cascata, tais como o ciclo hidrológico
e o ciclo de entrada de radiação solar. A energia pode ser armazenada
em um subsistema, o qual pode atuar como regulador, controlando a
energia que entrará no próximo subsistema. O regulador pode
também ser externo ao sistema.
Componentes do Sistema Climático
Atmosfera
É uma camada gasosa distribuída quase uniformemente sobre a
superfície do planeta com 99% de sua concentração abaixo de 30 Km.
A atmosfera é o componente central do sistema climático, mostrando
grande variabilidade no espaço e no tempo. A atmosfera pode ser
dividida em camadas, diferindo, em função da estabilidade,
temperatura e energia. A composição da atmosfera é uniforme em
relação às concentrações de nitrogênio, oxigênio e outros gases inertes
até a mesosfera.
Atmosfera
Entre os componentes variáveis, o vapor d’água é
predominante na troposfera mais baixa e o ozônio na estratosfera
média. O dióxido de carbono é bem misturado abaixo da mesopausa.
A composição da atmosfera é mais complicada pela presença de
várias substâncias em suspensão, como água sólida e líquida,
partículas de poeira, aerossóis de sulfato e poeira vulcânica. A
composição desses aerossóis também varia no espaço e no tempo.
O tempo de resposta da atmosfera a uma perturbação é muito
mais curto do que aquele de algum outro componente do sistema
climático. A resposta ou tempo de relaxação de um sistema, é o
tempo médio necessário para um sistema voltar ao estado inicial,
após uma pequena perturbação aplicada aos seus limites. O tempo de
resposta da atmosfera é da ordem de dias a semana devido a sua
compressibilidade relativamente grande e, baixo calor específico e
densidade.
Estas propriedades tornam a atmosfera mais fluida e instável. A
troposfera mostra uma circulação geral de larga escala com
movimentos turbulentos nas latitudes médias tais como os sistemas de
tempo e os movimentos turbulentos, principalmente na Camada Limite
Planetária (CLP) e próxima a corrente de jato. Por causa da força de
gravidade, a atmosfera é estratificada com camadas mais densas à
superfície. Considera-se que a atmosfera esteja no estado de quase
equilíbrio hidrostático na vertical.
A atmosfera é colocada em movimento primeiramente,
através do aquecimento diferencial, pelo sol. Então o estudo do
movimento atmosférico é basicamente, um problema de convecção
sob a influência da rotação da Terra. Ele é um processo complexo,
porque os movimentos da atmosfera são influenciados por muitos
fatores ao lado da rotação da Terra, tais como: processos
termodinâmicos
não
mecânicas. Entretanto,
homogêneos
quando
e
condições
desconsideramos
superficiais
os
detalhes
irregulares do escoamento, encontramos uma tendência pronunciada
para movimentos organizados na escala global.
Historicamente, o primeiro descobrimento importante das
inter-relações entre o comportamento da atmosfera numa área do
globo e, aquele em outras áreas foi dos antigos navegadores que
notaram a existência de um fluxo de ar exclusivo e persistente de
leste, no nível do mar em baixas latitudes. O posterior descobrimento
das correntes sinuosas de oeste, as quais circulam o globo, fortaleceu
o conceito de circulação geral como um fenômeno planetário. A
circulação geral da atmosfera é influenciada mais pelas condições de
escala global do que pelas variações locais do tempo.
Hidrosfera
A hidrosfera consiste de toda água na fase líquida distribuída
na Terra. Inclui os oceanos, mares interiores, lagos, rios e água
subterrânea. Sem dúvida, os oceanos são os mais importantes para os
estudos climáticos. Os oceanos cobrem, aproximadamente, 2/3 da
superfície do planeta, tal que a maior parte da radiação solar que
alcança a Terra é absorvida por eles. Por causa de sua grande massa e
calor específico os oceanos constituem um enorme reservatório de
energia.
Hidrosfera
A energia absorvida pelos oceanos resulta numa troca
relativamente pequena da temperatura da superfície do mar (TSM),
quando comparada às trocas que ocorreriam sobre o solo. Devido a
sua inércia térmica os oceanos atuam como abafadores e reguladores
de temperatura. Uma vez que os oceanos são mais densos que a
atmosfera, eles têm uma inércia mecânica maior e uma estratificação
mais pronunciada.
Hidrosfera
A parte superior do oceano é a mais ativa, com uma camada
superficial bem misturada da ordem de 100m. Os oceanos mostram
circulações muito mais lentas do que a atmosfera. Eles formam
grandes circulações quase horizontais com as correntes oceânicas e
lentas sobreposições termohalina (sobreposições devido às variações
de densidade associadas com trocas na temperatura e salinidade).
Numa escala menor a circulação oceânica também mostra vórtices,
mas a turbulência é menos pronunciada que na atmosfera.
Hidrosfera
A resposta ou tempo de relaxação para os oceanos varia
numa faixa de tempo elevado, que se estende de semanas a meses na
camada superior misturada, a estações na termoclina (encontrada há
várias centenas de metros de profundidade), a centenas ou milhares
de anos no oceano profundo. As correntes oceânicas transportam
parte do calor estocado nos oceanos das regiões intertropicais, onde
existe um excesso de calor devido a maior incidência de radiação
solar intensa, em direção as regiões mais frias das latitudes médias e
altas.
A atmosfera e os oceanos são fortemente acoplados.
Interações mar-ar ocorrem em muitas escalas no espaço e no tempo
através do intercâmbio de energia, matéria e momentum na interface
oceano-atmosfera, como pode ser visto nas modificações de massas
de ar, tais como de ar marítimo para continental. O intercâmbio de
vapor d’água através da evaporação para a atmosfera supre de vapor
d’água e parte da energia para o ciclo hidrológico, conduzindo a
condensação, precipitação e runoff.
Em outras palavras, a precipitação influencia fortemente a
distribuição de salinidade dos oceanos. Existem interações internas na
atmosfera e oceanos, principalmente, quando e onde os gradientes de
suas propriedades intensivas (temperatura e salinidade) são grandes.
Os lagos, rios e águas subterrâneas são elementos essenciais
do ramo terrestre do ciclo hidrológico e são fatores importantes no
clima global. Eles também influenciam o clima na escala regional ou
local. Os rios são fatores importantes na salinidade próxima à costa.
Criosfera
A Criosfera representa o maior reservatório de água doce da
Terra. Entretanto, sua importância para o sistema climático resulta,
principalmente, de sua refletividade (albedo) para a radiação solar e sua
baixa condutividade térmica. Uma vez que a cobertura de neve
continental e o mar de gelo sofrem mudanças sazonalmente, eles
conduzem a grandes variações intranual e, às vezes, interanual na
contabilidade energética das regiões continentais e da camada superior
misturada do oceano. Somando-se as variações sazonais da criosfera,
grandes trocas podem ocorrer em períodos de tempo muito longo.
Devido à alta refletividade da neve e do gelo para a radiação
solar e a baixa difusividade térmica do mar de gelo, comparada
àquela da água agitada, os campos de neve e de gelo atuam, nas altas
latitudes, como isolantes para a camada subjacente ao solo e água,
prevenindo-a da perda de calor para a atmosfera. O forte resfriamento
da atmosfera próximo à superfície do solo reduz a convecção e
contribui para a ocorrência de um clima local mais frio.
A criosfera compreende as grandes massas de neve e gelo da
superfície da Terra. Ela inclui os extensos campos de gelo da
Groenlândia e Antártica, outras geleiras continentais e campos de neve,
mar de gelo e permafrost. O maior capacete de gelo continental varia
muito lentamente para influenciar o clima sazonal ou interanual.
Entretanto, ele desempenha o papel principal nas mudanças climáticas
de escalas de tempo muito longas, até dezenas de milhares de anos, tais
como as eras glaciais e interglaciais que ocorreram durante o
Pleistoceno.
Uma glaciação baixará o nível do mar, possivelmente uns 100m
ou mais, afetando então, a forma e os limites dos continentes. Devido
as suas grandes massas e solidez, os capacetes de gelo desenvolvem
uma dinâmica especial de suas propriedades, com movimentos lentos.
Ocasionalmente, capacetes de gelo sobre os oceanos podem se quebrar
e formar iceberg. Montanhas de gelo se movem lentamente sob a ação
da gravidade, se esparramam ou se dissipam ao longo de séculos,
dependendo do acúmulo local de neve e da temperatura.
Litosfera
Inclui os continentes cuja topografia afete os movimentos do
ar, e o solo do oceano. Excluindo a camada superior ativa, na qual a
temperatura e conteúdo d`água podem variar em resposta aos
fenômenos atmosféricos e oceânicos, a litosfera tem o maior tempo
de resposta de todos os componentes do sistema climático nas
escalas de tempo consideradas. A litosfera pode estar relacionada ao
caráter quase permanente do sistema climático.
Existe uma forte interação da litosfera com a
atmosfera através da transferência de massa, momentum
angular e calor sensível, bem como através da dissipação de
energia cinética por atrito na Camada Limite Planetária
(CLP). A transferência de massa ocorre principalmente, na
forma de vapor d’água, chuva e neve e, em menor
quantidade, na forma de partículas e poeira.
Vulcões lançam matéria e energia da litosfera para a atmosfera,
aumentando assim, a turbidez do ar. O material particulado
adicionado, bem como os gases originados do enxofre ejetado,
condensa na troposfera formando o que se denomina aerossol. O
material incorporado na atmosfera tem um efeito importante no
balanço de radiação e, por isso, no clima da Terra. Existe também uma
transferência de grande escala de momentum angular entre a litosfera
e os oceanos presumivelmente através da ação dos torques entre os
oceanos e os continentes.
A umidade da camada ativa da litosfera continental
tem uma marcada influência no balanço de energia local,
afetando a taxa de evaporação, o albedo da superfície e a
condutividade do solo.
Biosfera
Compreende a vegetação terrestre, a fauna continental e a flora
e fauna dos oceanos. A vegetação altera a rugosidade e o albedo da
superfície, a evaporação, o run-off e a capacidade de campo do solo.
Além disso, a biosfera influencia o balanço de dióxido de carbono na
atmosfera e oceanos através da fotossíntese e respiração. No geral, a
biosfera é sensível a mudanças no clima. As assinaturas dessas trocas,
encontradas nos fósseis, anéis de árvores, pólen etc., durante as eras
passadas, fornecem informações sobre os paleoclimas da Terra.
Variabilidade Climática
O
clima
terrestre
tem
variado
significativamente
e
continuamente nas escalas do tempo, variando de períodos anuais a
geológicos. A variabilidade do clima pode ser representada em dois
modos básicos: variações forçadas, que representam as respostas do
sistema climático as trocas no forçamento externo e as variações livres,
devido às instabilidades e feedbacks, conduzindo a interações não
lineares, entre os vários componentes do sistema climático.
Variabilidade Climática
As mudanças nos fatores externos, que afetam o sistema
climático, constituem o que se pode chamar de causas externas das
mudanças climáticas. Entretanto, as mudanças que estão relacionadas
às interações não lineares, entre os vários processos físicos no sistema
interno, são chamadas causas internas. A distinção entre as duas
classes de causas nem sempre é clara.
Variabilidade Climática
As causas externas compreendem as variações nas forçantes
astronômicas e terrestres. Os fatores astronômicos influenciam
mudanças: na intensidade da radiação solar, nos parâmetros orbitais
da Terra (excentricidade da órbita, precessão do eixo e obliqüidade
da eclíptica) e na taxa de rotação da Terra.
Variabilidade Climática
Entre as forçantes terrestres devemos considerar: variações
na composição atmosférica (taxa de mistura de CO2 e ozônio,
carregamento de aerossol, etc), devido às erupções vulcânicas e
atividade humana; variações na superfície devido ao uso do solo
(desmatamento, desertificação etc), e mudanças de longo prazo nos
Variabilidade Climática
fatores tectônicos, tais como: deriva continental, processos
orogênicos, perambulação polar etc. Vários mecanismos de forçantes
terrestre e astronômica foram sugeridos, tais como mudanças na
saída de radiação solar, a colisão da Terra com matéria
interplanetária, mudanças na atividade vulcânica e mudanças no
fluxo geotérmico.
Variabilidade Climática
As causas internas são associadas com vários mecanismos de
feedbacks positivos e negativos e outras interações fortes entre a
atmosfera, os oceanos e a criosfera. Esses processos podem conduzir
a instabilidades ou oscilações do sistema, os quais podem operar
independentemente ou introduzir fortes modificações no forçamento
externo.
Variabilidade Climática
As variações diurna e sazonal do clima são relacionadas ao
forçamento externo (astronômico). Mas existem variações diárias
do tempo, que acontecem independentemente de qualquer troca no
forçamento externo.
Variabilidade Climática
Estas flutuações irregulares com escalas de tempo de vários
dias a muitas semanas podem estar relacionadas com a passagem de
perturbações atmosféricas migratórias (altas e baixas pressões
mostradas nos mapas de tempo) ou com a passagem de um sistema
frontal. Eles são considerados sistemas livres, porque resultam de
instabilidades baroclínicas internas no escoamento zonal, as quais
dependem do valor crítico do gradiente latitudinal de temperatura.
Variabilidade Climática
Para ilustrar a grande variabilidade temporal da atmosfera a
figura a seguir mostra o espectro de variância da temperatura do ar
(energia interna) idealizado durante o passado histórico da Terra.
As análises do espectro mostram várias pontas e picos
alargados.
As
pontas
são
controladas
astronomicamente,
componentes estritamente periódicos da variação climática, tais
como as variações diurna e anual e seus harmônicos. Os picos
alargados representam variações que, segundo Michell (1976), são
componentes quase periódica ou aperiódica, porém com sua escala
de tempo de energização. Muitos desses picos alargados não podem
ser diretamente explicados pelas forçantes externas conhecidas. Eles
indicam a existência de uma forte variabilidade livre dentro do
sistema.
O pico de três a sete dias está associado com os
distúrbios sinóticos, principalmente nas latitudes médias.
A região levemente aumentada do espectro em torno de
100-400 anos está associada com a pequena era do gelo
(Little Ice Age), que começou no início do séc. XVII
passado, com rápida expansão das montanhas de gelo na
Europa.
O pico próximo aos 2500 anos pode estar relacionado ao
resfriamento observado após o “ótimo climático”, em torno de 5000
anos atrás, o qual predominou durante as grandes civilizações antigas.
Os próximos três picos estão talvez relacionados às variações
astronômicas determinísticas dos parâmetros orbitais da Terra, os
quais devem ser responsáveis pelas idades do gelo (Milankovitch,
1941):
a) a excentricidade da órbita da Terra com um ciclo em torno de
100.000 anos, b) a precessão do eixo da Terra com um ciclo em torno
de 22.000 anos, e c) a troca na obliqüidade da eclíptica ou a inclinação
do eixo com um período em torno de 41.000 anos. Finalmente, os
picos próximos a 45 e 350 milhões de anos podem estar relacionados
às glaciações ocorridas devido aos efeitos orogênicos e tectônicos e a
deriva continental, Mitchell (1976).
Para um sistema linear as variações extremamente forçadas
conduziriam a uma relação simples de causa e efeito: se o
forçamento é um processo oscilatório, a resposta do sistema teria
exatamente a mesma freqüência. Como temos visto, isso nem sempre
ocorre uma vez que o sistema climático interno é intensamente
instável e nunca alcança o estado de equilíbrio.
A variabilidade climática resulta de interações complexas de
variações forçadas e livres, porque o sistema climático é um sistema
dissipativo, altamente não linear com muitas fontes de instabilidades.
A natureza interativa e freqüentemente não linear das instabilidades e
os mecanismos de feedback do sistema climático dificultam muito a
interpretação direta de causa e efeito.
Processos de feedbacks no sistema climático
De particular importância nos sistemas abertos, tais como os
componentes do sistema climático, é o feedback (retroalimentação)
um conceito freqüentemente usado na engenharia elétrica. Os
mecanismos de feedback atuam como controles internos do sistema e
resultam de um acoplamento especial ou ajustamento entre dois ou
mais subsistemas.
Parte da saída retorna ao sistema, tal que o efeito líquido é
alterado. Os mecanismos de feedback podem atuar também para
amplificar a saída final (feedback positivo) ou para amortecê-la
(feedback negativo). É grande o número de mecanismos operando
dentro dos vários componentes do sistema climático e entre os
subsistemas.
Exemplos de feedbacks
A refletividade (albedo) para a radiação solar é um fator muito
importante no balanço de energia. Os valores elevados do albedo da
neve e gelo são fatores dominantes no clima, principalmente nas
regiões polares. A extensão de neve e gelo depende largamente da
temperatura do ar próximo à superfície.
Exemplos de feedbacks
Se a temperatura decrescer por alguma razão, a quantidade de
neve e gelo aumentará, conduzindo ao aumento do albedo planetário.
Então mais radiação solar será refletida e menos energia estará
disponível para aquecer a atmosfera e a temperatura do sistema
atmosfera neve/gelo decrescerá ainda mais.
Suponha que a neve ou a cobertura de gelo decresça em
extensão. Por causa do decréscimo do albedo, menos radiação solar
será refletida e a temperatura aumentará conduzindo a um decréscimo
maior
de
cobertura
de
neve
e
gelo.
Estas
interações
neve/gelo/albedo/temperatura são exemplos de feedbacks positivos.
Mudanças na cobertura vegetal também podem causar
variações no albedo da superfície, conduzindo a feedbacks locais
importantes, tais como exemplificado pela desertificação progressiva
(Charney et al, 1977).
Outro exemplo de feedback positivo é o efeito estufa/vapor
d’água. Um aumento na temperatura da superfície, na ausência de
outras mudanças, aumentará a evaporação na superfície da Terra e a
quantidade de vapor na atmosfera aumentará. Considerando que o
vapor é gás e um forte absorvedor de radiação de onda longa, mais
radiação terrestre (onda longa) será aprisionada (impedida),
aquecendo a atmosfera mais baixa e conduzindo para um aumento
maior de temperatura. Se a temperatura decrescer por outros
motivos (feedback albedo/gelo) a quantidade de vapor d’água
decrescerá e o efeito estufa tornar-se-á menos efetivo.
Outro modo de expressar os mecanismos de feedback é ter em
mente que o tempo médio de umidade relativa, numa altitude
particular, tende a permanecer quase constante dentro de uma faixa
relativamente grande de temperaturas na baixa atmosfera. Entretanto,
enquanto a umidade relativa permanece praticamente a mesma, a
umidade absoluta aumenta rapidamente com a temperatura.
Um aumento de temperatura, com umidade relativa constante,
aumentará a quantidade de vapor d’água no ar, conduzindo a um
aumento maior de temperatura, devido à absorção de radiação de onda
longa (terrestre). O nome efeito estufa/vapor d’água é atualmente uma
designação incorreta, uma vez que o aquecimento na estufa ocorre
devido à ausência de convecção, enquanto no caso do vapor d’água, o
aquecimento ocorre devido à retenção de radiação infravermelha na
atmosfera.
Como exemplo de feedback interno negativo,
podemos considerar a temperatura/radiação de onda
longa acoplada a atmosfera. Se a temperatura
aumentar, a atmosfera perderá mais radiação de onda
longa para o espaço, reduzindo, então a temperatura e
atenuando a perturbação inicial.
Às vezes, a interação nebulosidade/temperatura é considerada
como um exemplo de um sistema de feedback simples. Entretanto, as
nuvens podem conduzir a muitos processos de feedbacks diferentes,
porque elas são excelentes absorvedores de radiação infravermelha e
refletores efetivos de radiação solar. Esses dois efeitos opostos
tornam as nuvens um essencial, mas muito complexo fator modulador
no balanço de radiação da Terra.
A quantidade de radiação infravermelha emitida para o espaço
depende da temperatura do topo da nuvem mais fria e é, geralmente,
mais baixa do que a quantidade de radiação emitida pela atmosfera
clara e mais aquecida e pela superfície da Terra mais aquecida.
Então, a quantidade líquida de radiação terrestre que escapa
para o espaço é reduzida pela presença de nuvens, aumentando o
efeito estufa/vapor d’água. A alta refletividade para a radiação solar
predomina nas nuvens baixas e médias, conduzindo ao resfriamento
com o aumento de nebulosidade, enquanto as nuvens mais altas são
mais transparentes para a radiação de onda curta do que para a
radiação de onda longa, reforçando o efeito estufa. O resultado final
dos possíveis feedbacks das nuvens é de difícil previsão, porque eles
dependem não somente das trocas na quantidade, mas também das
trocas de gênero de nuvens, alturas, conteúdos de água líquida e
congelada, e tamanhos das partículas (Ramanathan et all, 1989 e Cess
et al., 1989).
A complexidade extrema das múltiplas interações de
feedback no sistema climático, também se faz presente no
caso de intercâmbio mar-ar. Nesse caso, as anomalias de
temperatura da superfície do mar (TSM) tendem a afetar
fortemente a estrutura térmica da atmosfera mais baixa e,
eventualmente, através da circulação geral da atmosfera,
afetam o stress do vento. Estas anomalias do stress do vento
formam o mecanismo de feedback de volta aos oceanos que,
por sua vez, modifica as anomalias de temperatura da
superfície do mar (TSM), fechando o ciclo.
Existem na natureza muitos processos de feedbacks
positivos e negativos. Entretanto, deve ser notado que um
feedback positivo não pode prosseguir indefinidamente, porque
ele conduziria a situações de descontrole que não são
observadas na Terra, mas podem ter acontecido no caso de
Vênus. Todavia, uma compensação de feedback positivo e
negativo deve prevalecer na média. Existem evidências
geológicas (Crowley, 1983) de mudanças catastróficas no
estado do clima (no final do Cretáceo e durante as rápidas
glaciações do Pleistoceno), que envolveram alguns processos
descontrolados com trocas para um estado climático diferente.