Recentemente se descobriu que a Termodinâmica da água do mar é muito mais importante do que se pensava para o entendimento dos processos que ocorrem nos ambientes marinhos e os que recebem algum tipo de influência destes. Aponte para cada situação (local, premissas consideradas etc), quais os termos da equação da conservação do calor que você, como pesquisador Oceanógrafo, usaria e quais desprezaria em um estudo científico. Justifique sua resposta.
e) Processos de formação de água em que o efeito termobárico e fluxos de calor sensível e latente são importantes.
e) Processos de formação de água em que o efeito termobárico e fluxos de calor sensível e latente são importantes.
Passo 1
O enunciado pede que, para processos de formação de água em que o efeito termobárico e os fluxos de calor sensível e latente são importantes, a gente identifique quais termos da equação da conservação de calor devem ser mantidos ou desprezados. O conteúdo aqui é a termodinâmica oceânica aplicada a convecção profunda em altas latitudes.
Passo 2
Escrevemos a forma geral da equação de conservação de calor em água do mar:
onde
é a tendência local,
a advecção,
a difusão térmica,
o aquecimento por compressão (termobárico),
e são, respectivamente, os fluxos de calor de onda curta, onda longa, sensível, latente e geotérmico.
e
Passo 3
Em regiões de formação de água profunda (por exemplo no Atlântico Norte), temos:
-- fluxo de radiação solar praticamente zero (inverno polar);
-- fluxo de radiação de onda longa secundário frente aos fluxos turbulentos;
-- perdas intensas de calor sensível e latente
na superfície gelada ou nua;
-- compressão significativa da coluna d'água durante a convecção (efeito termobárico);
-- difusão molecular de calor desprezível diante da mistura turbulenta, mas mantém-se o termo advecção vertical forte.
-- fluxo de radiação solar
-- fluxo de radiação de onda longa
-- perdas intensas de calor sensível
-- compressão significativa da coluna d'água durante a convecção (efeito termobárico);
-- difusão molecular de calor desprezível diante da mistura turbulenta, mas mantém-se o termo advecção vertical forte.
Passo 4
Com base nisso, concluímos que, para modelar a termodinâmica desses processos, devemos:
– manter a tendência local e a advecção
, pois descrevem a evolução e o transporte vertical do pulso convectivo;
– manter o termo termobárico , pois a compressão libera calor durante a imersão;
– incluir os fluxos de superfície sensível e latente
, que comandam a perda de calor para a atmosfera;
– desprezar os fluxos radiativos e
, pois são desprezíveis no inverno polar;
– desprezar o aporte geotérmico e a difusão molecular
, pois são muito pequenos frente à convecção turbulenta.
– manter a tendência local
– manter o termo termobárico
– incluir os fluxos de superfície sensível
– desprezar os fluxos radiativos
– desprezar o aporte geotérmico
Resposta
Incluir os termos
,
,
,
e
;
Desprezar os termos
,
,
e
.
Desprezar os termos