FSC5515-08230/09002 (20252) - Física das Mudanças Climáticas

UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA

CENTRO DE CIÊNCIAS FÍSICAS E MATEMÁTICAS

Departamento de Física

Campus Trindade - CEP 88040-900 - Florianópolis SC

Tel: 48 3721-2876

PLANO DE ENSINO - 2025.2

I. IDENTIFICAÇÃO DA DISCIPLINA:

II. PRÉ-REQUISITO(S):

• SEM PRÉ-REQUISITOS

III. CURSO(S) PARA O(S) QUAL(IS) A DISCIPLINA É OFERECIDA:

• FÍSICA BACHARELADO
• METEOROLOGIA
• FÍSICA LICENCIATURA

IV. PROFESSOR(ES) MINISTRANTE(S):

• Reinaldo Haas

V. EMENTA

História das Mudanças Climáticas e o conceito de ponto de não retorno (J. Hansen). O Sistema Climático: Circulação Geral, Balanço de Radiação e Variabilidade. Modelos e Sensibilidade do Clima: Mecanismos de Retro-alimentação e pontos de inflexão. Emissão de gases de efeito estufa e o aquecimento global antropogênico. Impactos das Mudanças Globais no Clima Regional e na Biodiversidade. Análise de soluções tecnológicas e sustentabilidade: a necessidade de remoção de carbono em grande escala (biochar, captura direta do ar) e o papel de fontes de energia de base, como a nuclear (tório), para a descarbonização e captura de carbono.

VI. OBJETIVOS:

Compreender os princípios físicos envolvidos na Variabilidade do Sistema Climático, nos pontos de inflexão e nas Mudanças Climáticas, e avaliar criticamente as soluções tecnológicas propostas para mitigação.

VII. CONTEÚDO PROGRAMÁTICO:

1. História das Mudanças Climáticas

1.1. Efeitos astronômicos no clima planetário;

1.2. Ciclos de Milankovich;

1.3. Registros climáticos de perfis de gelo, anéis de troncos de árvores, e sedimentos;

1.4. O ponto de não retorno e o aquecimento global contratado (J. Hansen, "Global Warming in the Pipeline").

2. O Sistema Climático: Circulação Geral da Atmosfera e Oceanos
3. Balanço de Radiação
4. Variabilidade Climática de Grande Escala
5. Clima Regional e Desastres Naturais
6. Modelos Climáticos
7. Sensibilidade do Clima
8. Emissão de gases do efeito estufa e poluentes
9. A Física dos Gases de Efeito Estufa e aerossóis
10. Papel da superfície da Terra no sistema climático
11. Impactos das Mudanças Globais no Clima Regional
12. Mudanças Globais e Biodiversidade
13. Economia, Sustentabilidade e Soluções Tecnológicas

13.1. Políticas de mitigação, Economia Verde e Sustentabilidade;

13.2. A necessidade de energia de base para descarbonização: O caso da energia nuclear (Tório);

13.3. Tecnologias de Remoção de Carbono em Larga Escala (Biochar, estufas agrícolas, captura direta do ar, etc.).

VIII. PROCEDIMENTOS METODOLÓGICOS / DESENVOLVIMENTO DO PROGRAMA:

O curso será desenvolvido integralmente na modalidade presencial, por meio de aulas expositivas e dialogadas em sala de aula. A plataforma Moodle será utilizada como ferramenta de apoio para a disponibilização de materiais didáticos, como notas de aula, artigos científicos e guias de estudo.

IX. ATIVIDADES PRÁTICAS:

Não há.

X. FORMAS DE AVALIAÇÃO E REGISTRO DE FREQUÊNCIA:

A média final (MF) será calculada pela média aritmética das notas obtidas nos questionários e na apresentação do projeto final, com pesos de 50% para cada. A frequência será registrada pela presença nas aulas (mínimo de 75%). Aprovação para MF ≥ 6,0. Recuperação para 3,0≤MF<6,0.

XI. LIMITES LEGAIS DO DIREITO DE AUTOR E IMAGEM:

Em acordo com a Lei nº 9.610/98 (Lei de Direitos Autorais), não será permitido gravar ou fotografar as aulas e o material de apresentação sem a prévia autorização do docente.

XII. ATENDIMENTO AO ESTUDANTE:

O atendimento aos estudantes será realizado presencialmente em horário a ser combinado com a turma no início do semestre, ou via agendamento prévio com o professor.

XIII. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS:

A bibliografia básica e complementar permanece a mesma do plano original. Serão adicionados artigos científicos pertinentes aos novos tópicos (e.g., publicações de James Hansen, artigos sobre reatores de tório e tecnologias de biochar).

XIV. CRONOGRAMA (Aulas às Segundas-feiras):

Programa FSC5515-01002 (20112) - Física das Mudanças Climáticas

"Pálido Ponto Azul" é o nome de uma icônica fotografia da Terra, tirada em 1990 pela sonda espacial Voyager 1 a 6 bilhões de quilômetros de distância, a pedido do cientista Carl Sagan.

Na imagem, nosso planeta é apenas um minúsculo ponto de luz na vastidão do espaço. A mensagem de Sagan é uma profunda lição de humildade: toda a história humana, nossas guerras, nossas paixões e nossa importância, tudo acontece naquele pequeno ponto. Serve como um argumento poderoso para superarmos nossas diferenças e preservarmos nosso único lar no universo.

Livros didáticos

Esta é uma famosa apresentação de 4 minutos do estatístico Hans Rosling. Usando um gráfico de bolhas animado, ele mostra a evolução da saúde (expectativa de vida) e da riqueza (renda) de 200 países nos últimos 200 anos.

A principal mensagem é que a ideia de um mundo dividido entre "países ricos" e "países pobres" está ultrapassada. A animação revela que quase todos os países, ao longo do tempo, se moveram para uma vida mais longa e com mais renda, quebrando esse antigo estereótipo e mostrando uma tendência global de progresso.

Como nasceu nosso planeta

TLDR:

O filme é o testemunho final de David Attenborough, mostrando como a natureza foi devastada durante a sua vida. No entanto, ele foca em soluções: propõe restaurar a biodiversidade, mudar nossa alimentação, proteger os oceanos e usar energias limpas para garantir um futuro sustentável para a humanidade e o planeta. É um apelo urgente à ação.

História da Ciência da Mudança Climática

História da Ciência da Mudança Climática

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Balanço de Radiação

Variabilidade Climática de Grande Escala

Clima Reigional

Sensibilidade do Clima Feedback