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A Radiação Solar em Portugal
A Radiação Solar em Portugal
A Radiação Solar em Portugal
A atmosfera desempenha um papel fundamental na quantidade de radiação solar que chega à superfície
da Terra.
Esta camada gasosa que envolve a Terra é constituída por diferentes gases, de concentração permanente
ou variável.
Gases de concentração permanentes Gases de concentração variáveis
Mais importantes: azoto; oxigénio; árgon Mais importantes: dióxido de carbono;
(99.96%) ozono e vapor de água
Raros: néon; hélio; metano; hidrogénio...
A quantidade de energia solar que atinge o limite superior da atmosfera, por unidade de tempo e área,
designa-se por constante solar.
Apenas cerca de 51% da radiação solar que toca o limite superior da atmosfera chega efetivamente à
superfície terrestre. Esse valor constitui a radiação solar global.
Ao atravessar a atmosfera, a radiação solar sofre um conjunto de acidentes de propagação (absorção;
reflexão e difusão), que desviam a sua direção e diminuem a sua intensidade.
Absorção
Parte da radiação solar retida pela atmosfera e que resulta num aumento da temperatura.
Principais absorventes:
Ozono, principal retentor de parte da radiação solar de pequeno comprimento de onda, nomeadamente, a
radiação ultravioleta.
Vapor de água, dióxido de carbono e as partículas sólidas e líquidas, que absorvem parte da radiação de
grande comprimento de onda.
Reflexão
Parte da radiação solar, que, ao incidir sobre um corpo, vai, em maior ou menor quantidade, sofrer uma
mudança de direção.
Integra o albedo: quantidade de energia refletida por um corpo, em relação ao total de energia nele
incidente
Varia de acordo com a natureza da superfície terrestre
Mais elevado: nas superfícies de cor clara e lisas, como as nuvens e a neve.
Mais baixos: nas superfícies de cor escura e rugosas, como o alcatrão e a floresta.
Difusão
Parte da radiação solar que se disperça no espaço, numa multiplicidade de direções, através dos gases e
das partículas sólidas e líquidas em suspensão na atmosfera.
Com efeito, a radiação solar incidente no limite superior da atmosfera(100%) é exatamente igual ao total
de radiação saída para o espaço: (6 + 20 + 4 + 6 + 38 +26 = 100%)
A temperatura média da Terra, mantém-se, pois, relativamente constante - cerca de 15 °C. Deve, então,
considerar-se que:
• parte da radiação solar global que chega à Terra, de pequeno comprimento de onda, é convertida em
energia calorífica de grande comprimento de onda (infravermelha) e emitida para o espaço - radiação
terrestre.
Contudo, devido a processos atmosféricos, como a absorção, a reflexão e a difusão, nem toda a radiação
emitida pela Terra é perdida para o espaço. Parte desta radiação, ao ser refletida pelas nuvens e pelos
gases da atmosfera, volta à superfície da Terra, a denominada contrarradiação.
• a atmosfera tem, pois, como uma das funções, a regulação das temperaturas, permitindo o equilíbrio
térmico da Terra, através do efeito de estufa
Os gases com efeito de estufa (GEE), como o dióxido de carbono (CO₂), o metano (CH₂) e o óxido nitroso
(N₂O), existem naturalmente na atmos fera e absorvem parte da radiação terrestre, contribuindo para a
regulação da temperatura do planeta.
Quanto maior for a inclinação dos raios solares, isto é, quanto maior for o ângulo de incidência da
radiação solar, menor é a quantidade de radiação solar recebida por unidade de superfície, uma vez que:
• a área pela qual os raios solares se distribuem é maior, pelo que a intensidade da radiação recebida é
menor;
• a massa atmosférica atravessada pelos raios solares é maior, conduzindo a maiores perdas energéticas
por absorção, reflexão e difusão.
Pelo contrário, quanto menor for a inclinação dos raios solares, ou seja, quanto menor for o ângulo de
incidência da radiação solar, maior é a quantidade de radiação solar recebida por unidade de superfície,
visto que:
• a área pela qual os raios solares se distribuem é menor, pelo que a intensidade da radiação recebida é
maior;
• a massa atmosférica atravessada pelos raios solares é menor, conduzindo a menores perdas de energia.
Ao longo do ano...
A intensidade de radiação solar recebida num determinado lugar na superfície terrestre, ao longo do ano,
varia em resultado da forma esférica da Terra, da inclinação do seu eixo e do movimento de translação,
que dá origem ao movimento anual aparente do Sol.
Estes fatores são responsáveis pelas estações do ano, pela variação do ângulo de incidência dos raios
solares e pela variação da duração dos dias naturais e das noites, ao longo do ano.
Solstícios
Solstício de junho(21 junho)
Começa o verão para o hemisfério norte e inverno para o hemisfério sul
Solstício de dezembro(21/22 dezembro)
Começa o inverno para o hemisfério norte e verão para o hemisfério sul
Equinócios
Equinócio de março(20/21 março)
Começa a primavera para o hemisfério norte e outono para o hemisfério sul
Equinócio de setembro(20/21 setembro)
Começa o outono para o hemisfério norte e primavera para o hemisfério su
A continentalidade...
O oceano é uma fonte de vapor de água, favorecendo a humidade e a nebulosidade.
Como as nuvens absorvem e refletem parte da radiação solar incidente, as regiões próximas do mar
registam uma menor insolação e uma menor intensidade da radiação solar do que as regiões de maior
continentalidade.
Assim, as regiões do litoral, devido à maior proximidade do mar, registam, ao longo do ano, uma maior
nebulosidade do que as regiões do interior, pelo que possuem menores valores de insolação e de radiação
solar recebidos.
Nos arquipélagos verifica-se também uma variabilidade espacial da insolação e da radiação solar. Assim,
em ambos os arquipélagos:
• a insolação diminui do litoral para o in terior, em virtude da variação da altitude;
• a radiação solar aumenta do litoral para o interior.
O arquipélago da Madeira, por se localizar a uma menor latitude, regista valores de insolação e de radiação
solar global superiores aos verificados no arquipélago dos Açores.
Na ilha da Madeira, a radiação solar global é mais elevada na vertente sul (vertente soa lheira)
Quando os lugares, durante o ano, recebem os raios solares com uma n«menor inclinação(menor ângulo
de incidência)
A área recetora de energia Maior concentração de energia Maior
é menor aquecimento:
A massa atmosféria Menos perdas energéticas Temperaturas
atravessada é menor mais elevadas
Quando os lugares, durante o ano, recebem os raios solares com uma menor inclinação (menor ângulo de
incidência)
A área recetora de energia Menor concentração de energia Menor
é maior aquecimento:
A massa atmosféria Maiores perdas energéticas Temperaturas
atravessada é maior mais reduzidas
O relevo...
A altitude
Na troposfera (baixa atmosfera), a temperatura diminui com a altitude, na ordem dos 0,65 °C por cada 100
metros (gradiente térmico vertical),
Assim, a temperatura do lugar A é mais elevada do que a do lugar C, porque:
• em A, o ar é mais denso, possui mais partículas e gases atmosféricos que retêm calor, absorvendo,
assim, maiores quantidades de radiação terrestre e radiação solar, o que conduz ao aumento da
temperatura;
• em C, o ar é mais rarefeito, possui menos partículas e gases atmosféricos, tendo, por isso, menor
capacidade de reter calor. Verifica -se, então, um decréscimo da absorção da radiação terrestre e da radia
ção solar, traduzindo-se numa diminuição da temperatura.
À medida que nos afastamos do litoral em direção ao interior, a continentalidade aumenta e o efeito
amenizador das temperaturas do oceano vai diminuindo, até deixar de se sentir, aumentando, desta
forma, a amplitude térmica anual (ATA).
Se o território nacional for reduzido ao nível médio das águas do mar(eliminando, assim, o fator
altitude), verifica-se que a distribuição espacial da temperatura apresenta um padrão diferente nnos meses
de janeiro e julho.
Janeiro Julho
Traçado das isotérmicas oblíquo à linha Traçado das isotérmicas paralelo à linha
de costa de costa
As temperaturas aumentam de nordeste As temperaturas aumentam do litoral
para sudoeste, devido à influência das: para o interior, devido à influência das:
•Latitude •Continentalidade
•Continentalidade •Massas de ar quente e seco
•Massas de ar frio e seco provenientes provenientes do leste
do interior de Europa
Aproveitamento energético
O territorio nacional apresenta, pois, excelentes condições para a utilização da energia solar, que é
universal, gratuita, não poluente e renovável.
O aproveitamento deste recurso energético renovável poderá pos sibilitar ao pais a:
• diminuição da dependência energética face ao exterior;
• redução do défice da balança comercial;
• descarbonização da economia e a diminuição das emissões de gases com efeito de estufa (GEE), em
conformidade com o Acordo de Paris.
Neste tipo de aproveitamento, os elementos de construção de edificios, como janelas, paredes, persianas,
coberturas e pisos, são projetados de forma a viabilizarem uma melhor captação, armazenamento da
utiliza ção de energia solar nos meses de inverno ou a impedirem a captação dessa energia e
consequente armazenamento nos meses de verão (arquitetura solar passiva ou arquitetura bioclimática)
Vantagens
• Energia não poluente, gratuita e renovável Baixos custos de manutenção
• Menor dependência das energasconvencionais
• Menor consumo energético
•Utilização de sistemas mais silenciosos
•Baixos custos de manutenção dos coletores solares
Desvantagens
• Custo elevado do investimento inicial
• Os coletores solares utilizam apenas a radiação solar direta(estão dependentes da insolacão)
• Algum desconhecimento sobre as vantagens desta tecnologia por parte dos seus potenciais utilizadores
Apesar do seu elevado potencial no contexto da energia solar térmica, Portugal tem ainda um longo
caminho a percorrer no que respeita à promoção da energia solar.
Quando comparada com outros países europeus, que registam menores níveis de radiação solar global
anual, a energia solar para fins térmicos em Portugal é ainda um recurso claramente subaproveitado
A energia solar pode também ser transformada diretamente em energia elétrica, através dos painéis
fotovoltaicos.
Desvantagens
• Elevados custos de construção dos painéis fotovoltaicos
• Baixo rendimento
• Grande consumo de território por parte das centrais fotovoltaicas
À semelhança do que acontece com a energia solar para fins térmicos, a energia solar fotovoltaica é um
recurso subaproveitado em Portugal.
O aproveitamento turístico...
O turismo è um setor muito relevante para a economia portuguesa, tendo, em 2019, representado:
• 19,7% das exportações totais;
• 8,7% do PIB nacional;
• 6,9% do total do emprego (cerca de 337 mil empregos);
• mais de 27 milhões de entradas.
Portugal localiza-se na Europa mediterrânea, a região turística que re cebe, atualmente, o maior número
de turistas na Europa, que procuram, sobretudo, o turismo balnear.
Com uma extensa linha de costa, o território nacional, em particular o Sul, mais concretamente o Algarve,
tem beneficiado das características climáticas no que toca à radiação solar global, à insolação média
anual e à temperatura média anual, proporcionando:
• o incremento da produção e do consumo de energia solar;
• o desenvolvimento do turismo balnear e de outras formas de turismo.
A aposta noutras formas de turismo (como o turismo no espaço rural, turismo de saúde e bem estar e
turismo de natureza) permitirá combater os efeitos da sazonalidade do turismo balnear potenciar o
aumento da oferta turística noutras regiões do país, contribuindo para a diminuição das assimetrias
socioeconómicas regionais.
A energia solar...
A energia solar deve ser alvo de uma utilização racional, na medida em que também apresenta impactes
negativos.
Produção de painéis fotovoltaicos de silício (os mais utilizados a nivel mundial) implica:
• intensa atividade de mineração, com fortes impactes ambientais;
• o consumo de uma grande quantidade de energia.
O turismo balnear...
O turismo balnear apresenta impactes ambientais negativos, de que é exemplo o excesso de consumo de
energia.
O Plano Estratégico Nacional do Turismo (PENT), juntamente com outros planos de ação na área do
turismo, contempla um conjunto de estratégias definidas para o crescimento sustentado do turismo
nacional nos próximos anos.
Entre as várias medidas apresentadas, salienta-se a de promover o incremento de 50% de
empreendimentos turísticos com sistemas de eficiência energética.
A sustentabilidade da atividade turística deverá conciliar a preservação ambiental com o crescimento
turístico, minimizando os impactes ambientais e promovendo beneficios económicos para as
comunidades locais.
Defenições
Radiação solar: energia sob a forma de luz(visível e não visível) emitida pelo Sol e recebida por unidade de superfície.
Comprimento de onda: distância entre duas cristas consecutivas de uma onda eletromagnética. Exprime-se em
metros, micrómetros ou nanómetros(nm), por exemplo.
Atmosfera: camada gasosa com cerca de 800-1000km de espessura, que envolve e protege a Terra e que a
acompanha em todos os seus movimentos, devido à força de atração gravitacional.
Constante solar: quantidade de energia solar recebida no limite superior da atmosfera pela superfície de 1cm , na
perpendicular com os raios solares, durante um minuto. Exprime-se em calorias(cal) e o seu valor médio é cerca de
2cal/cm/min.
Albedo: proporção da radiação solar refletida por um corpo em relação ao total de energia nele incidente. Expressa-
se, normalmente, em percentagem
Albedo = energia refletida x 100
energia incidente
Radiação solar direta: radiação solar que atinge a superfície terrestre sem ter sido afetada pelos constituintes da
atmosfera, isto é, sem encontrar obstáculos à sua propagação
Radiação solar difusa: radiação solar que atravessa obstáculos até chegar à superfície da Terra, chagando
indiretamente à superfície terrestre.
Equilíbrio térmico: manutenção de uma temperatura média constante no globo, de cerca de 15 C, em resultado de o
sistema terra-atmosfera libertar a mesma quantidade de energia que recebe do Sol.
Radiação terrestre: energia sob a forma de calor emitida pela superfície terrestre para o espaço (sobretudo de
grande comprimento de onda).
Contrarradiação: parte da radiação terrestre que, ao ser refletida pelas nuvens e pelos gases da atmosfera, volta à
superficie da Terra.
Efeito de estufa: aquecimento natural da baixa atmosfera devido à interceção e absorção pelas nuvens, poeiras e
certos gases (como o vapor de água e o dióxido de carbono) da radiação infravermelha emitida pela Terra (radiação
terrestre).
Movimento de rotação: movimento que a Terra executa em torno do seu próprio eixo. Tem duração
aproximadamente de 24h e dá origem à sucessão dos dias e das noites.
Movimento diurno aparente do Sol: movimento que os ol parece executar ao longo do dia.
Dia natural: período em que o Sol se encontra acima da linha do horizonte, isto é, o período de tempo entre o nascer
e o pôr do sol.
Massa atmosférica: espessura da atmosfera que os raios solares atravessem até atingirem a superfície terrestre.
Ângulo de incidência: ângulo formado entre o raio incidente e a direção normal(perpendicular) à superfície.
Movimento de translação: movimento que a Terra executa em torno do Sol, no sentido direto. Tem a duração de
365dias e 6h e dá sucessão às estações do ano.
Movimento anual aparente do Sol: movimento que o Sol parece executar durante o ano, em consequência do
movimento de translação da Terra.
Zénite do Sol: momento em que os raios solares incidem na perpendicular sobre o lugar.
Vertente soalheira: vertente que recebe os raios solares com reduzida inclinação. No hemisfério norte, é a vertente
exposta ao sul.
Vertente umbria: vertente que recebe os raios solares com elevada inclinação. No hemisfério norte, é a vertente
exposta a norte.
Continentalidade: proximidade ou afastamento do mar. Quando um lugar está afastado do mar, diz-se que está a
uma maior continentalidade.
Amplitude térmica: diferença entre a temperatura mais elevada e a temperatura mais reduzida registadas ao longo
do dia, mês ou ano.
Amplitude térmica anual(ATA): diferença entre a temperatura média do mês mais quente e a temperatura do mês
mais frio.
Isotérmicas reais: linhas que unem pontos com o mesmo valor de temperatura média.
Isotérmicas reduzidas ao nível do mar: linhas, reduzidas ao nível do mar, que unem pontos com o mesmo valor de
temperatura média.
Energia solar: energia renovável proveniente dos raios solares, que pode ser utilizada com ou sem recurso a
equipamentos. Recorrendo a equipamentos, esta pode ser convertida em eletricidade (fotovoltaica e térmica) ou em
calor(térmica).
Arquitetura bioclimática: tipo fr arquitetura que visa a conceção dos edifícios, adaptando-os às condiões climáticas
dos locais onde se inserem. Esta adaptação dos edifícios proporciona um aquecimento e um arrefecimento passivo
dos mesmos.
Turismo: deslocação de pessoas para fora do seu ambiente habitual, por mais de um dia, para lazer, negócios ou
outros motivos que não impliquem remuração no local visitado.