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REUNIÃO DO LEIA

REUNIÃO DO LEIA. 21/01/2009. ?. Materiais de Referência: Folios #1 e #2 Apresentação PPT de Matt Cohen. REUNIÃO DO LEIA. 21/01/2009. PARTE 1. Cálculo das transformidades do calor interno da Terra e da energia das marés. Valores base de transformidade. REUNIÃO DO LEIA. 21/01/2009.

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Presentation Transcript

  1. REUNIÃO DO LEIA 21/01/2009 ? Materiais de Referência: Folios #1 e #2 Apresentação PPT de Matt Cohen

  2. REUNIÃO DO LEIA 21/01/2009 PARTE 1... Cálculo das transformidades do calor interno da Terra e da energia das marés Valores base de transformidade

  3. REUNIÃO DO LEIA 21/01/2009 Emergia de processos globais apresentada no Environmental Accouting (1996) • São considerados 3 inputs para a geobiosfera: • energia solar • calor interno da Terra • energia das marés

  4. REUNIÃO DO LEIA 21/01/2009 energia solar • Constante solar: 2 cal/cm2/min = 2 Langley por minuto (Ly/min) • 70% absorção (Von der Haar e Suomi, 1969) • Seção com face para o Sol: 1,27E+14 m2 (2 Ly/min)(10 kcal/m2/Ly)(1,278E+14 m2)(5,256E+05 min/ano)(4186 J/kcal)(0,7) = 3,93E+24 J/ano • Transformidade Solar: 1 por definição

  5. REUNIÃO DO LEIA 21/01/2009 calor interno da Terra • Aquecimento total da crosta: 13,21E+20 J/ano (Sclater et al., 1980) • Geração de radioatividade: 1,98E+20 J/ano • Fluxo de calor do manto: 4,74E+20 J/ano 13,21E+20 – (1,98+4,74)E+20 = 6,49E+20 J/ano • Transformidade do calor interno = Emergia Solar (sej/ano) Energia do Calor Interno (J/ano) Emergia da insolação • Transformidade do calor interno = 3,93E+24 sej/ano = 6055 sej/J 6,49E+20 J/ano

  6. REUNIÃO DO LEIA 21/01/2009 energia das marés • Energia das marés recebida pela Terra: 2,7E+09 ergs/seg • (Munk e Mcdonald, 1960) (2,7E+09 ergs/seg)(3,153E+07 seg/ano) = 8,515E+19 J/ano (1E+07 ergs/J) • Energia das marés transformada em correntes oceânicas: • 1,65E+19 ergs/seg (Miller, 1966) (1,65E+09 ergs/seg)(3,153E+07 seg/ano) = 5,12E+19 J/ano (1E+07 ergs/J)

  7. REUNIÃO DO LEIA 21/01/2009 energia das marés • Considera-se que a transformidade das correntes das marés é igual a transformidade das correntezas nos rios (27764 sej/J) • Runoff global (escoamento superficial): 39,6E+03 km3/ano (Todd, 1970) • Elevação média: 875 m (39,6E+03 km3/ano)(1E+12 kg/km3)(9,8 m/s2)(875 m) = 3,395E+20 J/ano Emergia dos 3 inputs Transformidade = Emergia Solar = 9,44E+24 sej/ano = 27764 sej/J Energia das Correntezas nos Rios 3,4E+20 J/ano

  8. REUNIÃO DO LEIA 21/01/2009 energia das marés Emergia das Marés = (5,2E+19 J/ano)(27764 sej/J) = 1,44E+24 sej/ano Transformidade = Emergia das correntes = 1,44E+24 sej/ano Energia das marés recebida pela Terra 8,515E+19 J/ano Transformidade da energia das marés = 16842 sej/J

  9. REUNIÃO DO LEIA 21/01/2009 Emergia dos Inputs para a Geobiosfera (Environmental Accounting – 1996) ____________________________________________________________ Nota Fluxo Transformidade Solar Empower sej/J 1024 sej/ano ____________________________________________________________ 1 Energia Solar Absorvida 1 3,93 2 Calor na Crosta 0,60E+04 4,07 3 Energia das Marés 1,68 E+04 1,44 Empower Global Total -- 9,44

  10. REUNIÃO DO LEIA 21/01/2009 Emergia de processos globais apresentada no Folio #2 • São considerados 3 inputs para a geobiosfera: • energia solar • calor interno da Terra • energia das marés Surgem novos estoques e o homem no diagrama

  11. REUNIÃO DO LEIA 21/01/2009 • Por definição, sabemos que a transformidade da energia solar é igual 1 sej/J • Como calcular as transformidades restantes? • Usar duas equações simultâneas e estabelecer dois inputs que façam o mesmo produto equivalente • Contribuição dos 3 inputs: • 1 equação para o aquecimento da crosta • 1 equação para a energia geopotencial das águas oceânicas • Princípio: Empower dos inputs é igual ao empower do output, onde cada termo contém um fluxo multiplicado pela emergia/unidade (Energia A * Tr A) + (Energia B * Tr B) = (Energia C * Tr C)

  12. REUNIÃO DO LEIA 21/01/2009 Emergia do Calor na Crosta • Aquecimento total da crosta: 13,21E+20 J/ano (Sclater et al., 1980) • Geração de radioatividade: 1,98E+20 J/ano • Fluxo de calor do manto: 4,74E+20 J/ano 13,21E+20 – (1,98+4,74)E+20 = 6,49E+20 J/ano • Fluxo de energia das marés: 0,52E+20 J/ano (Miller, 1966) 4,74 0,52 • Fluxo de energia solar: baseada na constante de 2 gcal/cm2/min, 70% de absorção e 1,27E+14 m2 de seção com face para o Sol 1,98 39300 6,49 E+20 Joules/ano

  13. REUNIÃO DO LEIA 21/01/2009 Emergia do Calor na Crosta Sol e as Marés movimentam atmosfera, oceanos, ciclos hidrológicos e sedimentários e contribuem com o aquecimento por enterrar substâncias oxidadas e reduzidas, por fricção e por compressão dos depósitos de sedimentos

  14. REUNIÃO DO LEIA 21/01/2009 Emergia do Calor na Crosta Emergia Solar + Emergia das = Aquecimento por Gerada Marés Processos Superficiais Equação 1: (39300E+20 J/ano)(1 sej/J) + (0,52E+20 J/ano)(Trt) = (6,49E+20 J/ano)(Trh) 4,74 0,52 1,98 39300 6,49 E+20 Joules/ano

  15. REUNIÃO DO LEIA 21/01/2009 Emergia do Geopotencial Oceânico A energia das marés contribui para a geobiosfera através força gravitacional da Lua e do Sol relativa à rotação do planeta, que influencia o ar, a Terra e especialmente os oceanos, causando fricção e dissipação de calor.

  16. REUNIÃO DO LEIA 21/01/2009 Emergia do Geopotencial Oceânico • Contribuição da Terra: calor do manto (4,74E+20 J/ano) + radiação (1,98E+20 J/ano) • = 6,72E+20 J/ano • Energia do geopotencial oceânico: marés (0,52E+20 J/ano) + (1,62E+20 J/ano) • = 2,14E+20 J/ano Falta a referência 6,72 0,52 39300 1,62 E+20 Joules/ano

  17. REUNIÃO DO LEIA 21/01/2009 Emergia do Geopotencial Oceânico Emergia Solar + Emergia das + Emergia do Calor = Geopotencial Gerada Marés Interno Oceânico Equação 2: (39300E+20 J/ano)(1 sej/J) + (0,52E+20 J/ano)(Trt) + (6,72E+20 J/ano)(Trh) = (2,14E+20 J/ano)(Trt) Fluxo de calor do manto + Radiação (1,62 + 0,52)E+20 J/ano Entram diretamente no estoque de energia geopotencial 6,72 39300 2,14 E+20 Joules/ano

  18. REUNIÃO DO LEIA 21/01/2009 • Resolvendo as equações: Equação 1: (39300E+20 J/ano)(1 sej/J) + (0,52E+20 J/ano)(Trt) = (6,49E+20 J/ano)(Trh) Equação 2: (39300E+20 J/ano)(1 sej/J) + (0,52E+20 J/ano)(TrT) + (6,72E+20 J/ano)(Trh) = (2,14E+20 J/ano)(Trt) (6,72E+20 J/ano)(Trh) = (2,14E+20 J/ano)(Trt) - (6,49E+20 J/ano)(Trh) • Chega-se à relação: (Trt)= (6,17E+20 J/ano)(Trh) Substituindo na equação 1, temos que: • Transformidade do calor interno: Trh = 11981 sej/J • Transformidade da energia das marés: Trt = 6,17 x 11981 = 73923 sej/J

  19. REUNIÃO DO LEIA 21/01/2009 Emergia dos Inputs para a Geobiosfera (2000) ____________________________________________________________ Nota Fluxo Transformidade Solar Empower sej/J 1024 sej/ano ____________________________________________________________ 1 Energia Solar Absorvida 1 3,93 2 Calor na Crosta 1,20 E+04 8,06 3 Energia das Marés 7,37 E+04 3,83 Empower Global Total -- 15,83

  20. REUNIÃO DO LEIA 21/01/2009 Discussão: • Aquecimento total da crosta: 13,21E+20 J/ano (Sclater et al., 1980) • Geração de radioatividade: 1,98E+20 J/ano • Fluxo de calor do manto: 4,74E+20 J/ano 13,21E+20 – (1,98+4,74)E+20 = 6,49E+20 J/ano O fluxo de calor do manto considera a mudança de fase (líquido  sólido) ??? 4,74 0,52 1,98 39300 6,49 E+20 Joules/ano

  21. REUNIÃO DO LEIA 21/01/2009 Discussão: Equação 1: (39300E+20 J/ano)(1 sej/J) + (0,52E+20 J/ano)(Trt) = (6,49E+20 J/ano)(Trh) 13,21E+20 – (1,98+4,74)E+20 = 6,49E+20 J/ano • Não conseguimos achar o trabalho de Sclater et al. (1980) que é referência para o valor de fluxo total de calor • Trabalhos semelhantes de Stein e Pollak mostram como é feita a estimativa de aquecimento da crosta

  22. REUNIÃO DO LEIA 21/01/2009 Discussão: • Contato com a Dra. Maria Cristina Motta de Toledo, co-autora do livro Decifrando a Terra Há liberação de calor na consolidação do núcleo externo líquido (rico em ferro) em contato com o núcleo interno sólido

  23. REUNIÃO DO LEIA 21/01/2009 Discussão: • Contato com a Dra. Maria Cristina Motta de Toledo, co-autora do livro Decifrando a Terra “A Terra é sólida (o manto NÃO é líquido), com exceção do núcleo externo (de 2900 a 5100 km de profundidade) e de alguns locais com câmaras magmáticas.” “A consolidação do núcleo externo ocorre a 5.000 km de profundidade, e a crosta tem apenas alguns km de espessura (até 10 para a crosta oceânica e até 35 para a crosta continental).” O calor latente dessa consolidação logo se transforma em calor sensível e, por isso, já está incluído nas estimativas de aquecimento da crosta.

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