| Cambio climático II: causas de este calentamiento |
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En un anterior artículo trataba las evidencias científicas (y remarco científicas y sometidas a revisión por pares y publicadas en revistas indexadas, sometidas al método de las ciencias empíricas) del calentamiento global. En este trato sobre las causas a las cuales achacar este calentamiento global.
Antes de nada hay que entender porqué un planeta se calienta en el largo plazo. Un planeta (o cualquier objeto) emite una radiación que es llamada de cuerpo negro (en realidad de “cuerpo gris”) que es proporcional a la temperatura. A mayor temperatura esté la atmósfera y la superficie del planeta mayor radiación electromagnética (casi toda en el rango de los infrarojos) emitirá. En equilibrio el planeta emitirá la misma cantidad de energía que la que recibe. En este caso o bien del interior del propio planeta (generálmente mediante vulcanismo o convección de material) o bien por la radiación exterior que recibe. En el caso de la tierra la energía volcánica no es relevante para el cálculo térmico. Es verdad que un volcán cuando eyecta material libera grandes cantidades de energía térmica a la atmósfera y a la superficie del planeta, pero la cantidad de energía es muy pequeña en comparación con la radiación solar o la emisión de radiación de la propia tierra (considerando además, que un planeta en equilibrio lo que hace ante un aumento puntual de temperatura es retornar a la temperatura de equilibrio ya que la radiación de cuerpo negro aumenta, mientras que la radiación recibida sigue siendo la misma y en pocas semanas sino en pocos días para cualquier erupción volcánica que se haya producido en la historia se hubiera compensado el leve exceso de energía térmica). De hecho, los gases emitidos por el volcán, y las partículas en suspensión provocan más bien un enfriamiento puntual de la temperatura global al obstruir el paso de la luz solar. Por tanto el vulcanismo y la actividad geológica tienen un efecto en como afectan a la radiación solar recibida para explicar el cambio climático, más que por la liberación directa de energía. Si nos centramos en la radiación solar, puede haber un incremento de esta (por una mayor actividad solar) o por una reducción del albedo planetario. El albedo planetario es el porcentaje de radiación que refleja un planeta, y es lo que nos permite ver a Venus radiante en las primeras horas de la noche. El albedo depende de varios factores y más en un planeta como la tierra. Los bosques son superficies oscuras que absorven la radiación mucho mejor que los cultivos o los desiertos, las nubes incrementan la radiación reflejada, igual que los casquetes glaciares, las plataformas marinas incrementan el albedo ya que reflejan la radiación mejor que el oceano, etc.. Así que deberíamos mirar que efecto ha tenido un posible incremento de la radiación solar o de disminución del albedo terrestre en el calentamiento global. Hay otros mecanismos que afectan al balance energético terrestre. Cualquier mecanismo que reduzca la radiación de cuerpo negro del planeta, reflejando parte de esa radiación de vuelta a la superficie del planeta, afecta al balance energético del planeta, si ha habido variaciones en las concentraciones de los gases que reflejan la radiación en el rango del infrarojo o en la composición de las nubes que haga incrementar su retorno a la tierra de parte de esa radiación, deberían ser posibles candidatos para el calentamiento global. Algunos de estos candidatos ya han afectado en la historia geológica reciente y algunos pueden responder a ciclos naturales, por tanto deberíamos mirar que proporción de esos candidatos corresponden a la actividad humana para determinar el efecto de esta en el cambio climático. Así que pondremos en la mesa todos los posibles causantes y su efecto neto en la radiación emitida o en la radiación recibida para poder ver que parte de “culpa” se llevan cada uno y qué parte del pastel del cambio climático está en nuestra actividad. Los areosoles: Los aerosoles son partículas finas en suspensión, su variación reciente corresponden a la actividad humana y ocasionálmente al vulcanismo (aunque el efecto a largo plazo corresponde a la actividad humana) y a los incendios forestales. Su efecto es muy ambiguo, el hollín absorve la luz solar y calienta la atmósfera, pero otros aerosoles como los sulfatos reflejan la luz solar. Una mayor concentración de aerosoles alteran las propiedades de las nubes, aunque estas ayudan a reflejar de vuelta una parte de la radiación térmica (como cualquier persona de campo sabe, al conocer que una noche rasa es una noche que hará más frío), las nubes también incrementan el albedo terrestre. Además los aerosoles hacen que las nubes sean más reflectantes y que duren más. Por tanto su efecto total como formador de nubes es disminuir la temperatura terrestre. Se calcula que el hollín tiene un efecto incrementador de la radiación absorvida de entre 0,7 y 0,8 watts /m^2 y que en cambio los aerosoles reflectantes disminuyen la radiación recivida en 1,4 watts/m^2, la variación producida por los cambios en las nubes producidos por los aerosoles se calcula que es de 1 watt/m^2 en reducir la radiación recibida. Cambios en la superficie planetaria: Los cambios en el albedo terrestre al alterar la cobertura vegetal del planeta se calculan que son de una reducción de un par de décimas de watts/m^2. En el momento en que los casquetes glaciares o las plataformas de hielo oceánicas comiencen a deshacerse a un ritmo más alto hemos de esperar que el efecto sea el de un incremento de la radiación absorvida y una disminución radical del albedo terrestre. Un cambio en la superficie cubierta por los glaciares y plataformas es tan radical que conjúntamente con los cambios en las concentraciones de gases invernadero son esenciales para explicar los cambios radicales de tipo de clima entre períodos glaciares e interglaciares. Con lo cuál si el cambio climático sigue en la misma dirección que la actual el deshielo de grandes superficies cubiertas por plataformas y casquetes provocará un efecto de aceleración de este incremento de temperaturas. Cambios en la radiación solar: Ha habido un incremento en los últimos 150 años de la actividad solar, el sol tiene también sus ciclos y una tendencia general ha incrementar su actividad. La tendencia general es irelevante para cualquier cambio climático actual o en perspectiva de millones de años, ya que esos cambios se producen en períodos de miles de millones de años. Influye mucho más las fluctuaciones temporales, los pequeños ciclos de 12 años de actividad solar y otros que duran uno o dos siglos. Es cierto que ha habido un incremento de la actividad solar y que durante la década de los 90 por parte de algunos científicos se le quiso atribuir el incremento de temperatura observado. Después de varios artículos en las revistas indexadas se llegó a la conclusión que el efecto no era el que los primeros autores (Solanki, Soon, Baliunas) habían atribuido a inicio de esa década de variable explicativa de hasta el 80% del calentamiento global. A lo sumo hoy en día, en Science o en Nature le atribuye un efecto positivo de la radiación recibida de unas décimas de watts por metro cuadarado. Un efecto que no explicaría más que el 20% en el mejor de los casos del incremento de temperatura terrestre. Otra cuestión importante es que esta variación que ha habido no va a continuar indefinídamente, a diferencia de otras variables como los gases invernadero o los cambios en el albedo terrestre, ya que del actual ciclo solar saldremos en el plazo de unas pocas décadas. Cambio en las concentraciones de gases invernadero: Los gases invernadero, no solo el CO2. El CH4, los halocarburos, el óxido nitroso y el ozono troposférico incrementan la radiación terrestre reflejada de nuevo a su superficie, el incremento de estos gases en las últimas décadas significa una perturbación que llega a casi 3 watts por metro cuadrado, en la radiación devuelta nuévamente al planeta. El incremento en las concentraciones de estos gases tiene una explicación prácticamente del 90% en su origen antropogénico, junto a la variación de los aerosoles, y la cobertura vegetal corresponde cláramente al paquete de cambio climático de origen antropogénico. Es decir, las principales, en dimensión, afectaciones a la radiación recibida y reflejada son dos, ambas de origen antropogénico y una con un efecto mayoritariamente negativo (los aerosoles) y otra con un efecto mayor y positivo en el incremento de la temperatura (los gases invernadero). Es decir, el cambio climático se centra en una causa que tiene grandes posibilidades de tener un origen antropogénico. En total, tenemos un balance energético de un incremento total de 1,6± 1 watt/m^2, producido por las variaciones de estos efectos, tal y como recoge Hansen en American Science en el 2004. Esta variación estimada que coincide con los datos empíricos que se han recogido y que hacen que los modelos que contemplan el efecto de la actividad humana en el clima sean los más cercanos a la realidad que los que símplemente le quieren achacar un origen solar o natural. En el próximo artículo trataré sobre como ha ido variando la concentración de los gases invernadero a lo largo de la paleohistoria climática y de la historia de la humanidad y como podemos calcular el efecto que tiene la actividad industrial y agrícola humana y también que parte de variación en la concentración de estos gases (en especial CO2 y CH4) es achacable a motivos naturales, que tendencias siguen y como puede considerarse que el mar, o los bosques pueden llegar a absorver esos excedentes.
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| Escrito por Jose Rodriguez | |
| martes, 13 de junio de 2006 | |
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En un anterior artículo trataba las evidencias científicas (y remarco científicas y sometidas a revisión por pares y publicadas en revistas indexadas, sometidas al método de las ciencias empíricas) del calentamiento global. En este trato sobre las causas a las cuales achacar este calentamiento global.







