Ciências da Terra

Para onde vai a luz do Sol que chega à Terra: o balanço de energia do planeta

Publicado em 12/10/2026 · Última alteração em 12/10/2026

Assuntos: Tempo e clima

Em média, chegam ao topo da atmosfera cerca de 340 W/m² de luz solar. Perto de 29% disso volta ao espaço refletido por nuvens, partículas e superfícies claras; os outros 71% são absorvidos e, para a temperatura se manter, têm de sair como radiação infravermelha. O planeta esquenta quando absorve mais do que emite. Satélites indicam um saldo positivo de cerca de 1 W/m² entre 2013 e 2022.

Watt por metro quadrado (W/m²) mede potência por área: joules de energia por segundo em cada metro quadrado. De frente para o Sol, o topo da atmosfera recebe cerca de 1.360 W/m²; como a Terra é uma esfera que gira, a média sobre o planeta é um quarto disso, cerca de 340 W/m². Albedo é a fração da luz refletida. O que não é refletido aquece a superfície e a atmosfera, e o planeta devolve energia ao espaço como radiação infravermelha (calor). Se entra mais do que sai, o sistema acumula energia; se sai mais, esfria. Esse saldo é o desequilíbrio energético da Terra.

Meio petawatt de saldo

Um saldo de 0,9 W/m² parece pouco diante dos cerca de 240 W/m² que entram e saem. Somado sobre a Terra inteira, porém, é cerca de 0,5 petawatt (5 × 10¹⁴ W), segundo Trenberth e colegas.

Absorção e perdas no caminho

Dos 340 W/m², cerca de 29% são refletidos, cerca de 23% absorvidos na atmosfera e cerca de 48% na superfície. A superfície se livra desse calor por evaporação (cerca de 25% da energia solar incidente), convecção (cerca de 5%) e infravermelho líquido. O resultado: a maior parte do aquecimento ocorre na superfície, mas a maior parte do resfriamento para o espaço ocorre na atmosfera. O papel dos gases de efeito estufa nessa troca está no artigo sobre o efeito estufa.

O que mantém e o que quebra o equilíbrio

Como a emissão cresce com a quarta potência da temperatura, um planeta mais quente emite mais e tende a voltar ao equilíbrio. Esse equilíbrio é global: o equador absorve mais do que perde e os polos, o contrário, e vento e correntes oceânicas transportam o calor. Forçantes, como erupções, aerossóis ou gases de efeito estufa, mudam quanto entra ou sai e empurram o sistema para outro equilíbrio. A resposta da superfície leva tempo por causa do oceano.

Como sabemos: um sinal menor que o erro do instrumento

O saldo (cerca de 1 W/m²) é em torno de 0,4% dos fluxos que entram e saem. O CERES mede esses fluxos por satélite, mas seu saldo absoluto bruto chega a 4,3 W/m², maior que o esperado. Por isso se ancora o satélite em outro método: o aquecimento do oceano medido no local, onde vai cerca de 90% do calor. As variações e tendências são confiáveis, e o valor absoluto depende desse ajuste. Na superfície, a incerteza é maior, pois quase não há medição direta.

O desequilíbrio atual

O saldo positivo dobrou, de 0,5 ± 0,2 para 1,0 ± 0,2 W/m². O aumento veio de mais radiação solar absorvida (0,9 ± 0,3 W/m²), em parte compensado por mais infravermelho emitido (0,4 ± 0,25 W/m²). Menos nuvens baixas e médias aparecem como explicação principal nos dados, mas a contribuição de forçamento ou de variabilidade interna não foi descartada. Quanto a Terra esquenta por unidade de desequilíbrio é tema do artigo sobre sensibilidade climática.

Como sabemos

Os números centrais vêm de fontes abertas lidas na íntegra; os percentuais da NASA e o saldo atual dependem de ajustes e têm incerteza declarada.

• Fato estabelecido: Na distância média entre a Terra e o Sol, a luz solar que chega ao topo da atmosfera, de frente para o Sol, tem intensidade de cerca de 1.360 W/m²; distribuída pelo planeta inteiro, a média cai a um quarto disso, cerca de 340 W/m². [1] Seção sobre a energia solar incidente
  Contexto: Média global anual, medida por satélites da NASA. · Limitações: A irradiância varia pouco com o ciclo de manchas solares; o fator 1/4 é geométrico (1.360 ÷ 4 = 340, conta conferida por nós). · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Estimativa: Cerca de 29% da energia solar que chega ao topo da atmosfera é refletida de volta ao espaço; cerca de 23% é absorvida na atmosfera e cerca de 48% passa e é absorvida na superfície, de modo que cerca de 71% é absorvida pelo sistema Terra. [1] Seção sobre o balanço de energia
  Contexto: Médias globais anuais; baseadas sobretudo em observações de satélite. · Limitações: A própria NASA ressalta que os valores exatos têm incerteza e variam entre estimativas. Em watts: 29% de 340 W/m² dá cerca de 99 W/m² (cálculo nosso); o pôster da NASA com dados de dez anos mostra 99,9 W/m². · Valores arredondados e dependentes do período e do conjunto de dados. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Estimativa: Nas duas décadas de observação do CERES, a energia solar absorvida e a radiação infravermelha emitida ficam muito próximas: 240,7 e 240,2 W/m² em 2000–2010; 241,6 e 240,6 W/m² em 2013–2022. O saldo (0,5 e 1,05 W/m²) é cerca de 0,4% do fluxo no fim do período. [3] Tabela 3
  Contexto: Média global no topo da atmosfera, satélites CERES, produto EBAF Ed4.2. · Limitações: A razão 1,05 ÷ 240,6 ≈ 0,4% é cálculo nosso. O saldo do CERES é ancorado em dados oceânicos (ver a5), então os valores absolutos dependem desse ajuste. · Saldo com incerteza de cerca de ±0,2 W/m², segundo o artigo. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Evidência forte: Observações de satélite indicam que o desequilíbrio energético da Terra dobrou: de 0,5 ± 0,2 W/m² nos primeiros dez anos deste século para 1,0 ± 0,2 W/m² na última década analisada (2013–2022). [3] Resumo
  Contexto: Média global; satélites CERES, março de 2000 a dezembro de 2022. · Limitações: Parte da variação de curto prazo vem da variabilidade interna (por exemplo, El Niño); o artigo nota que o saldo tem variabilidade interanual apreciável. · Resultado de uma série curta (cerca de 20 anos) e de ajuste absoluto ao oceano. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Fato estabelecido: Os produtos-padrão do CERES dão um saldo absoluto de cerca de 4,3 W/m², muito maior que os 0,5–1 W/m² esperados; por isso o fluxo líquido do satélite costuma ser ajustado para coincidir com a estimativa de aquecimento do oceano medido no local. Já em 2009, o CERES bruto dava 6,4 W/m². [4] Métodos [2] Seção 2
  Contexto: Calibração absoluta dos radiômetros de satélite; vale para os produtos CERES padrão (sem ajuste). · Limitações: O erro absoluto do instrumento é maior que o sinal que se quer medir; tendências e variações, porém, são bem determinadas (ver a3 e a4). · O valor de 4,3 W/m² refere-se à versão de produto citada pelo artigo de 2023; versões posteriores podem diferir. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Estimativa: Cerca de 90% do calor adicional acumulado no sistema climático nos últimos cinquenta anos foi parar no oceano; o restante aquece a terra (cerca de 5%), derrete gelo (cerca de 3%) e aquece a atmosfera (cerca de 1%). [4] Introdução
  Contexto: Período de cerca de 1971 a 2020; inventário de calor da Terra baseado em dados in situ. · Limitações: As partes variam entre inventários: o artigo de Loeb et al. (2024), citando outro estudo, dá 89% no oceano, 5% terra, 2% atmosfera e 4% gelo. · Fração aproximada; difere ligeiramente entre inventários. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Consenso científico: A energia que uma superfície emite sobe mais depressa que sua temperatura: a emissão cresce com a quarta potência da temperatura. É isso que impede o aquecimento de se acelerar sem limite e puxa o planeta de volta ao equilíbrio. [1] Seção sobre o efeito estufa natural
  Contexto: Vale para qualquer corpo que emite radiação térmica (lei de Stefan-Boltzmann). · Limitações: A explicação da NASA trata da superfície; o planeta como um todo emite para o espaço sobretudo pela atmosfera (ver a8). · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Estimativa: A maior parte do aquecimento pelo Sol ocorre na superfície, enquanto a maior parte do resfriamento radiativo para o espaço ocorre na atmosfera: a atmosfera irradia o equivalente a 59% da luz solar incidente, e a superfície, só 12%. [1] Seção sobre superfície e atmosfera
  Contexto: Médias globais anuais, em porcentagem do fluxo solar incidente. · Limitações: Percentuais arredondados, com a incerteza geral dos valores do balanço. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Estimativa: Da energia que a superfície absorve, cerca de 25% (em relação ao fluxo solar incidente) sai por evaporação e cerca de 5% por convecção; o restante sai como infravermelho líquido. [1] Seção sobre a superfície
  Contexto: Médias globais anuais. · Limitações: O infravermelho líquido da superfície vale cerca de 17% do fluxo solar incidente, segundo a mesma fonte (117% subindo menos 100% descendo da atmosfera); o detalhe do efeito estufa fica em outro artigo. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Fato estabelecido: O balanço é global, não local: em setembro de 2008, as regiões do equador absorveram cerca de 200 W/m² a mais do que refletiram ou irradiaram, e as regiões perto dos polos perderam cerca de 200 W/m² a mais do que absorveram; a circulação da atmosfera e do oceano redistribui esse calor. [1] Seção sobre desequilíbrios de aquecimento
  Contexto: Mapa de um único mês (setembro de 2008, equinócio). · Limitações: O valor de 200 W/m² vale para esse mês, não para a média anual. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Consenso científico: Qualquer mudança que altere quanto de energia entra ou sai do sistema altera o equilíbrio radiativo da Terra e pode fazer a temperatura subir ou cair; esses fatores são chamados de forçantes, e incluem o brilho do Sol, os ciclos de Milankovitch, erupções vulcânicas, aerossóis, desmatamento e o aumento dos gases de efeito estufa. [1] Seção sobre forçantes
  Contexto: Conceito geral de forçamento radiativo. · Limitações: A NASA não quantifica cada forçante nesse trecho; o peso de cada uma é tema de outro artigo da série. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Consenso científico: O aquecimento da superfície demora a aparecer por inteiro depois de um desequilíbrio, sobretudo por causa da enorme capacidade térmica do oceano, que dá ao clima uma inércia térmica. [1] Seção sobre o desequilíbrio atual
  Contexto: Conceito geral, aplicado ao desequilíbrio atual. · Limitações: A página da NASA traz valores mais antigos de desequilíbrio (cerca de 0,8 W/m²) e de aquecimento; usamos dela só o mecanismo. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Evidência forte: No topo da atmosfera, o balanço é monitorado globalmente por sensores de satélite; na superfície, as observações se limitam sobretudo à terra firme. Por isso o balanço de fluxos dentro da atmosfera e na superfície não pode ser derivado direto de medições e é mais incerto; uma revisão de 2012 estimou a radiação de onda longa recebida na superfície 10 a 17 W/m² maior que estimativas anteriores baseadas em modelos. [5] Resumo
  Contexto: Revisão de 2012 com dados de satélite e de superfície então disponíveis. · Limitações: Só o resumo da fonte foi lido. Estimativas posteriores podem ter refinado esses números. · Conferida em parte (resumo), conferência automatizada
• Incerto: O aumento do desequilíbrio observado pelo CERES resulta de um aumento de 0,9 ± 0,3 W/m² na radiação solar absorvida, parcialmente compensado por um aumento de 0,4 ± 0,25 W/m² na radiação infravermelha emitida. Se o aumento da absorção vem de nuvens que respondem ao aquecimento, de forçamento ou de variabilidade interna, ainda não está resolvido. [3] Resumo
  Contexto: Período de março de 2000 a dezembro de 2022, médias globais. · Limitações: Os autores apontam diminuição de nuvens baixas e médias nas subtrópicos e latitudes médias e dizem que forçamento ou variabilidade interna não podem ser descartados. · A causa do aumento da radiação solar absorvida está em estudo; não há consenso estabelecido neste material. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Estimativa: Um desequilíbrio de 0,9 W/m² sobre a Terra inteira corresponde a cerca de 0,5 petawatt (5 × 10¹⁴ W), segundo Trenberth e colegas. [2] Seção 2
  Contexto: Valor usado pelos autores como estimativa do saldo no topo da atmosfera para o período de 2000–2004. · Limitações: O valor de 0,9 W/m² foi imposto aos dados do CERES com base em estimativas do aquecimento; é um ajuste, não uma medição direta. Versão preliminar do artigo publicada pelo BAMS em 2009. Ordem de grandeza coerente com 0,9 W/m² × área da Terra (cerca de 5,1 × 10¹⁴ m², cálculo nosso). · Ajuste imposto, não medição direta. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada

Fontes

1. NASA Earth Observatory — Climate and Earth’s Energy Budget
   NASA Earth Observatory · 2009 · Documento institucional · lida na íntegra · consultada em 12/10/2026
2. Bulletin of the American Meteorological Society (NCAR) — Earth's global energy budget
   Trenberth, K. E.; Fasullo, J. T.; Kiehl, J. · 2009 · Artigo científico original · lida na íntegra · consultada em 12/10/2026 DOI 10.1175/2008BAMS2634.1
3. Surveys in Geophysics — Observational Assessment of Changes in Earth’s Energy Imbalance Since 2000
   Loeb, N. G.; Ham, S.-H.; Allan, R. P.; Thorsen, T. J.; Meyssignac, B.; Kato, S.; Johnson, G. C.; Lyman, J. M. · 2024 · Artigo científico original · lida na íntegra · consultada em 12/10/2026 DOI 10.1007/s10712-024-09838-8
4. Scientific Reports — Robust acceleration of Earth system heating observed over the past six decades
   Minière, A.; von Schuckmann, K.; Sallée, J.-B.; Vogt, L. · 2023 · Artigo científico original · lida na íntegra · consultada em 12/10/2026 DOI 10.1038/s41598-023-49353-1
5. Nature Geoscience — An update on Earth's energy balance in light of the latest global observations
   Stephens, G. L. et al. · 2012 · Artigo científico original · lido só o resumo · consultada em 12/10/2026 DOI 10.1038/ngeo1580

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