He sacado el texto siguiente de este libro: "Meteorología. Manual Práctico" de Antonio Naya (1987) Penthatlon ediciones; por favor a ver si alguien lo comenta o me lo explica:
"Debido a que el anhídrido carbónico absorbe las ondas largas emitidas desde la superficie terrestre, Arrenius y Chamberlain vieron en ésto la causa de los cambios climáticos, aceptando que su aumento en la atmósfera debía traer consigo un aumento de la temperatura. Sin embargo, esta teoría no ha sido nunca aceptada después que los experimentos de Schaefer demostraron que una capa de anhídrido carbónico de un espesor de 40 cm, a la presión atmosférica normal, produce una total absorción de las ondas largas y que, por tanto, cualquier aumento de este gas no podía incrementar su temperatura. Debido a la agitación turbulenta del aire, el porcentaje de anhídrido carbónico en la estratosfera es equivalente al que existe sobre la superficie de la Tierra y, por tanto, del orden de 40 cm de espesor a la presión atmosférica normal"
Pues a mí me parece que es una afirmación bastante antigua y que ya ha quedado desfasada. Esta era la opinión que había por ejemplo en 1951, según C.E.P. Brooks (Geological and Historical Aspects of Climatic Change." In Compendium of Meteorology, edited by Thomas F. Malone, pp. 1004-18. Boston: American Meteorological Association.):
the carbon dioxide theory was “abandoned when it was found that all the long-wave radiation absorbed by CO2, is also absorbed by water vapour.”
Estas ideas, y lo que comenta el manual de meteorología se basaban en el experimento de
Knut Angstrom de 1900 , y aunque no hay más referencias, supongo que el Schaefer al que se refiere el texto es
Clement Schaefer en 1905 (artículos en un correctísimo alemán ...)
Esto cambió a partir de comienzo de los años 50, sobre todo con los trabajos de
G.N. Plass . Otro de los muchos artículos sobre el tema es el de
Manabe y Wetherald de 1967, citado en más de 1.300 artículos según Google Académico (no está mal para una teoría "nunca aceptada" según Antonio Naya).
El experimento de Angstron tiene varios problemas que le invalidan. Por una parte, a principios de siglo no se conocía con precisión el espector de absorción del CO2 y se pensaba que se superponía totalmente con el del H2O (como decía Brooks), pero ahora se sabe que hay otras partes que no se superponen.
Otro problema grave es que la anchura de las líneas de absorción de la radiación en el caso de un gas varían con la presión y la temperatura: son más anchas (absorben más) a mayor presión y temperatura. Eso significa, que el experimento de Angstrom, al poner una cantidad de CO2 equivalente al total de la atmósfera a presión y temperatura del nivel del mar está sobreestimando los valores reales, puesto que hay una parte del CO2 que se encuentra a presiones y temperaturas más bajas, y tiene líneas de absorción más estrechas. Un ejemplo gráfico de esto es la Figura 1 de
Mears and Wentz 2009 (no es con CO2 pero el efecto es el mismo).
Pero seguramente el problema más grave es asumir que la atmósfera funciona como una sola capa, y que la radiación se absorbe de una sola vez. La radiación se absorbe y reemite (en todas direcciones) muchas veces a lo largo del trayecto por la atmósfera, por eso hay que tener en cuenta y calcular todas esas interacciones, no sirve poner una capa "equivalente" como hace el experimento. Tener en cuenta esto es lo que se hace en los cálculos de transferencia de radiación, otro ejemplo de un cálculo así está en la Figura 2 del citado artículo de Mears y Wentz, y en la fórmula 4 : se tiene en cuenta la radiación emitida hacia abajo que se vuelve a reflejar.
El artículo de Mears y Wentz se refiere a la medida de temperaturas por satélite, pero lógicamente, los principios más básicos respecto a la absorción y emisión de radiación en la atmósfera son los mismos. Es decir, si el cálculo de absorción de radiación por el CO2 estuviese completamente equivocado, esto también afectaría a los principios sobre los que se basa la medición de temperatura de los satélites.
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