Radiação solar e seu impacto na atmosfera: 3 desafios que podem transformar a análise climática

Um estudo revela a necessidade de investigar mais a fundo a complexa relação entre a radiação solar e a atmosfera para entender melhor como as mudanças naturais e antropogênicas impactam o sistema climático.

A variabilidade da radiação solar tem efeitos em várias aplicações na sociedade.

Há muitos exemplos em nossa vida diária de fenômenos que ocorrem graças à interação da luz solar com a atmosfera da Terra. O espectro desses fenômenos varia de arco-íris de tirar o fôlego até as dinâmicas mais sutis que moldam a atmosfera do nosso planeta.

Mas é neste momento que avanços recentes na pesquisa de radiação solar de ondas curtas estão revelando informações cruciais sobre esses processos, conforme destacado em um novo estudo publicado na revista Advances in Atmospheric Sciences.

O que o novo estudo revela?

Este estudo explorou o papel fundamental da radiação de ondas curtas, ou luz solar, no sistema climático da Terra e ressalta a necessidade de mais investigação sobre seu comportamento complexo.

Tradicionalmente, há muito interesse em entender a variabilidade da radiação de ondas curtas, pois há várias aplicações práticas que beneficiam diretamente a sociedade, desde a agricultura até a energia renovável e a qualidade do ar.

"Sempre houve muito interesse em entender a variabilidade da radiação de ondas curtas", de acordo com Jake Gristey, autor do estudo e pesquisador do CIRES na Universidade do Colorado, afiliada ao LASP e ao Laboratório de Ciências Químicas da NOAA.

O estudo identifica três principais desafios e oportunidades neste campo. A primeira é a existência de uma limitação crítica nos modelos atmosféricos atuais que representam a radiação de ondas curtas como uma série de colunas isoladas, ignorando o transporte horizontal.

Em segundo lugar, ele encontra uma falta de sincronização nas medições de satélite e, em terceiro lugar, na composição espectral da radiação de ondas curtas.

Como enfrentar esses três desafios?

À medida que as simulações atmosféricas avançam em direção a grades espaciais mais finas, entender o fluxo lateral de energia é crucial para melhorar a precisão do modelo.

Ela destaca a importância dos efeitos radiativos tridimensionais (3D) da radiação de ondas curtas em campos de nuvens complexos. Isso mostra que distribuições de probabilidade de radiação de superfície só podem ser simuladas de forma confiável quando efeitos 3D são considerados. Isso tem implicações para a modelagem e aplicações atmosféricas de próxima geração.

Além disso, o estudo destaca a necessidade de uma coleta de dados mais abrangente ao longo do dia. Como a radiação de ondas curtas refletida pela Terra pode mudar drasticamente em poucas horas, muitos satélites medem apenas partes limitadas do dia.

Gristey aponta avanços promissores na tecnologia de pequenos satélites e na miniaturização de sensores que podem em breve ajudar a fechar essa lacuna, permitindo um monitoramento contínuo e econômico.

O estudo também examina a composição espectral da radiação de ondas curtas. Ao contrário da luz simples, essa radiação compreende uma ampla gama de comprimentos de onda. Cada um deles contém informações valiosas sobre a superfície da Terra e as condições atmosféricas.

Neste ponto, o estudo sugere que futuras constelações de satélites poderiam aproveitar esses dados espectrais para entender melhor como as mudanças naturais e antropogênicas impactam o planeta e obter uma imagem mais completa desses processos.

Referência da notícia

A Perspective on Shortwave Radiative Energy Flows in the Earth System. 28 de abril, 2025. Gristey, et al.