Porque algumas regiões da atmosfera a temperatura aumenta e em outras diminui?

Geografia e meteorologia

O ciclo diurno da temperatura está associado à variação da radiação ao longo das 24 horas do dia. Após o pôr do Sol, num dia sem nuvens e com pouco vento, a temperatura vai diminuindo, ocorrendo o resfriamento radiativo da superfície terrestre. A temperatura diminui ao longo da madrugada e a mínima ocorre próximo ao nascer do Sol.

Com o aquecimento solar, a temperatura volta a aumentar. Ao meio-dia solar, o Sol atinge sua altura máxima no céu e a superfície recebe a maior quantidade de energia solar possível desse dia. Entretanto, a temperatura máxima do ar ocorre algumas horas após o meio-dia solar. Para entender essa defasagem, observe a figura abaixo:

A temperatura do ar responde à radiação líquida – diferença entre as radiações solar e terrestre –, e não à radiação solar. Enquanto essa diferença é positiva, ou seja, a radiação solar incidente é maior do que a radiação terrestre emitida – entre, aproximadamente, o nascer do Sol e 15h –, a temperatura do ar aumenta. A partir do momento em que a diferença se torna negativa, ou seja, a radiação terrestre emitida é maior do que a radiação solar incidente, a temperatura diminui.

Amplitude térmica depende da altura do Sol

Os processos que causam a variação de temperatura ao longo das estações do ano também interferem no ciclo diurno da temperatura. Porém, o ciclo diurno é muito mais curto do que o ciclo anual. Por esse motivo, a amplitude térmica – diferença entre as temperaturas máxima e mínima – diurna pode ser grande em algumas regiões.

A amplitude térmica do ciclo diurno depende da variação da altura do Sol. Essa variação de temperatura ao longo do dia pode ser maior em latitudes baixas e menor em altas, ou seja, nos trópicos, a diferença de temperatura entre dia e noite é normalmente maior do que o contraste entre inverno e verão. O efeito de continentalidade também contribui para a amplitude diurna da temperatura, que é menor sobre os oceanos do que sobre o continente. A característica seletiva da absorção atmosférica tende a alterar o ciclo diurno da temperatura.

As nuvens diminuem a amplitude da variação, uma vez que, de dia, refletem radiação solar para o espaço, diminuindo a absorção pela superfície, e, à noite, absorvem e (re)irradiam grande quantidade de radiação terrestre, diminuindo o resfriamento da superfície. Outros motivos dizem respeito à velocidade do vento e à umidade relativa do ar. Dias com ventos calmos produzem maior amplitude térmica, porque há menos troca de calor entre as camadas de ar.

Umidade relativa do ar

Em relação à umidade, quanto mais seco estiver o ar, maior será a quantidade de radiação infravermelha da superfície que atravessará a atmosfera de volta para o espaço, aumentando, assim, a amplitude térmica.

Outro efeito extremamente importante é o tipo de cobertura condutiva da superfície. Áreas cobertas por vegetação possuem baixa condutividade térmica e alto albedo e, geralmente, umidade relativa maior.

Já áreas urbanas, que apresentam superfícies impermeáveis, são boas condutoras de calor e possuem baixo albedo e, geralmente, baixa umidade relativa. Regiões densamente florestadas podem ter uma diminuição na radiação incidente na superfície, levando a temperaturas mais amenas durante o dia. Ao mesmo tempo, como há considerável evapotranspiração das plantas, as temperaturas durante a noite e a madrugada tendem a ser mais altas do que aquelas encontradas em regiões com poucas árvores.

Tudo a ver

Em Meteorologia: noções básicas, os fenômenos meteorológicos são apresentados de forma simples e didática, desde os conceitos básicos de composição e estrutura da atmosfera até a previsão do tempo e do clima e as mudanças climáticas.