New Insights on the Physical Nature of the Atmospheric Greenhouse Effect Deduced from an Empirical Planetary Temperature Model
The planetary temperature model consisting of Equations (4a), (10b), (11) has several fundamental theoretical implications, i.e.,
• The ‘greenhouse effect’ is not a radiative phenomenon driven by the atmospheric infrared optical depth as presently believed, but a pressure-induced thermal enhancement analogous to adiabatic heating and independent of atmospheric composition;
• The down-welling LW radiation is not a global driver of surface warming as hypothesized for over 100 years but a product of the near-surface air temperature controlled by solar heating and atmospheric pressure;
• The albedo of planetary bodies with tangible atmospheres is not an independent driver of climate but an intrinsic property (a byproduct) of the climate system itself. This does not mean that the cloud albedo cannot be influenced by external forcing such as solar wind or galactic cosmic rays. However, the magnitude of such influences is expected to be small due to the stabilizing effect of negative feedbacks operating within the system. This novel understanding explains the observed remarkable stability of planetary albedos;
• The equilibrium surface temperature of a planet is bound to remain stable (i.e., within ± 1 K) as long as the atmospheric mass and the TOA mean solar irradiance are stationary. Hence, Earth’s climate system is well buffered against sudden changes and has no tipping points...
Solo me he leído el abstract y las conclusiones del artículo original. Suficiente para verle las vergüenzas científicas a una hipótesis conocida de unos autores también concocidos en el mundillo escéptico:
- Primero: la "revista" donde se publica, "Environment Pollution and Climate Change". Una revista de reciente cuño (2º número) perteneciente a la polémica plataforma Omics Publishing. Se trata de una editorial de acceso abierto (open-access) con cientos de revistas en las que se cobra por artículo publicado, que no están en ninguna lista de revistas científica, no tiene JCR y ha sido acusada formalmente por la Federal Trade Comission por prácticas irregulares y predadoras. No garantiza la revisión por pares, ni correcciones editoriales. Por tanto, una fuente muy poco fiable en la que se publican "estudios" que no pasarían un filtro científico serio. Un par de enlaces sobre el tema:
https://www.consumidor.ftc.gov/blog/2016/08/academicos-y-cientificos-tengan-cuidado-con-los-editores-de-publicaciones-depredadoreshttps://en.wikipedia.org/wiki/OMICS_Publishing_Group- Segundo: los autores. Nikolov es un reconocido defensor de la hipótesis de la presión y la convección como únicos motores del régimen térmico de la atmósfera terrestre. Esta idea no tiene sustento físico y se rebate periódicamente cuando surge algún iluminado con el tema. Precisamente , el mismísimo Roy Spencer (escéptico reconocido del CGA) tiene alguna entrada en su blog que rebate la teoría de Nikolov sobre el (no) papel de la presión atmosférica en la temperatura terrestre:
http://www.drroyspencer.com/2011/12/why-atmospheric-pressure-cannot-explain-the-elevated-surface-temperature-of-the-earth/- Tercero. Veamos algunas las afirmaciones incluidas en el apartado de Conclusiones:
- "we now know that real greenhouses preserve warmth not by trapping infrared radiation but by physically obstructing the convective heat exchange between a greenhouse interior and the exterior environment.". Es decir, según estos lumbreras la atmósfera debería poder intercambiar energía (calor) con el espacio exterior
vacío mediante flujos de convección
y no por radiación (que es lo que realmente ocurre). El balance de energía neto en la atmósfera es la diferencia entre la radiación solar entrante y la radiación terrestre saliente (reflejada y emitida en IR). La convección, calor latente, cinético y potencial tienen cierta importancia solo a nivel de redistribución interno (donde hay gases). Según Trenberth et al. (2009), solo un 19% de la energía que llega a la superficie terrestre es redistribuida por convección+calor latente, mientras que el 77% es radiada en forma de IR a la atmósfera. Sin los GEI la superficie terrestre y la baja atmósfera serían más fríos, mientras que la alta atmósfera sería más caliente, precisamente por su acción de absorber y reemitir radiación IR emitida desde la superficie.
El recurrente gráfico de Trenberth et al. (2009):
http://www.cgd.ucar.edu/staff/trenbert/trenberth.papers/BAMSmarTrenberth.pdf- "It is important to note in this regard that the well-documented enhanced absorption of thermal radiation by certain gases does not imply an ability of such gases to trap heat in an open atmospheric environment. ". Totalmente absurdo. Las propiedades intrínsecas de absorción de IR por CO2 u otros GEI son las mismas en laboratorio y en la atmósfera.
- "It is also known that high-emissivity materials promote radiative cooling.". No funciona así. Los gases que absorben y radian energía, lo hacen en todas direcciones, no solo hacia el exterior más frío. Simplificando mucho, la mitad de la radiación será emitida hacia el espacio y la otra mitad hacia la superficie. El efecto acumulado a través de múltiples capas de la atmósfera será el calentamiento de la superficie y capas bajas y el enfriamiento de las capas altas.
- "If a trapping of radiant heat occurred in Earth’s atmosphere, the same mechanism should also be expected to operate in the atmospheres of other planetary bodies.". Y sucede de forma muy evidente. No hay más que ver el caso de Venus, con un efecto invernadero desbocado que explica las temperaturas en superficie de >400ºC.
- Dos frases relacionadas: "The ‘greenhouse effect’ is not a radiative phenomenon driven by the atmospheric infrared optical depth as presently believed, but a pressure-induced thermal enhancement analogous to adiabatic heating and independent of atmospheric composition", y "the relative atmospheric thermal enhancement (RATE) defined as a ratio of the planet’s actual global surface temperature to the temperature it would have had in the absence of atmosphere is fully explicable by the surface air pressure alone.". Según los principios básicos de la física este fenómeno es imposible. La presión de un fluido por si misma no puede producir calor sensible. Solo cuando a un sistema se le aplica trabajo puede aumentar su temperatura (con o sin aumento de presión). Cuando se hincha un neumático y aumenta la presión del aire contenido, el aire y el neumático se calientan por efecto del trabajo suministrado. Una vez finalizado el trabajo y cerrada la válvula, el aire (y el neumático) retornan a la temperatura ambiente por disipación del calor generado, aun estando a presión elevada. Otro ejemplo es la temperatura del agua en los océanos. Esta disminuye a medida que aumenta la profundidad (y con ella la presión) hasta valores próximos al punto cercano al de congelación (0-3ºC) en el fondo. En cuanto al gradiente adiabático, en una atmósfera sin GEI (por ejemplo solo de N2), tal gradiente existirá pero no tendrá efecto sobre el balance energético de la superficie. Ésta tendrá una temperatura en equilibrio directo con la radiación solar entrante. Sin GEI, no habrá reemisión de IR terrestre de nuevo a la superficie que se sume a la radiacación solar incidente y la temperatura global de equilibrio será inferior.
- "The equilibrium surface temperature of a planet is bound to remain stable (i.e., within ± 1 K) as long as the atmospheric mass and the TOA [Top Of Atmosphere] mean solar irradiance are stationary.". Aquí directamente se pasan por el forro los cambios en temperatura global de las últimas decenas (y cientos) de miles de años en las transiciones de los ciclos glacial-interglacial, regidos por ciclos de Milankovitch y retroalimentaciones posteriores, sin cambios aparentes en la insolación media recibida.
- "The proposed net positive feedback between surface temperature and the atmospheric infrared opacity controlled by water vapor appears to be a model artifact resulting from a mathematical decoupling of the radiative-convective heat transfer rather than a physical reality.". Ya puestos a tirar a la basura el efecto invernadero causado por el CO2, no les queda otra que hacer lo propio con su feedback el vapor de agua, más importante en términos absolutos que el propio CO2.
- "We ask the scientific community to keep an open mind and to view the results presented herein as a possible foundation of a new theoretical framework for future exploration of climates on Earth and other worlds.". Si realmente hubieran descubierto un nuevo paradigma en la ciencia del clima fácilmente demostrable con un par de ecuaciones y conceptos simples, con toda seguridad no hubieran publicado en una dudosa open-access sin reconocimiento, sino en una revista top seria.
1719 Respuestas
743401 Vistas