El papel del Sol en el Cámbio Climático.

Cita de: elbuho en Lunes 26 Octubre 2009 02:22:46 am

Súmale a eso un 6% de altibajos en la constante solar en menos de un año.

Pero lo interensante de este tema es que ese 6% de diferencia entre afelio y perihelio no cambia para nada el aporte de energía total solar en un año completo, por lo que no explica el cambio de temperatura.

...Tanto como para nada.... A ver si un clima de inviernos más extremos no va a afectar para nada a las banquisas, las corrientes, las nubes. Solo con el incremento del albedo en invierno se pueden ir al garete los veranos cálidos. Y si eso se repite año tras año....
Hay un invierno y un verano a la vez tanto en el perihelio como en el afelio.
Pero el Invierno en el hemisferio Norte dura menos que el del Hemisferio Sur y viceversa en Verano. Cuanto más excentrica es la órbita más rápido es un invierno en relación al invierno no excéntrico Norte y más lento el del Sur.
Por otro lado si la simple inclinación del eje terraqueo crea las diferencias de temperatura estacionales porque un polo esta 5000 km más cerca del Sol que el otro, provocando grandes diferencias en la perpendicularidad de los rayos solares, ¿como se amplifica la nutación en una órbita más excéntrica?

Ultimamente hay muchas críticas a una teoria que antes se daba por cierta en relación a alguna de las glaciaciones más significativas de los últimos 400.000 años.
Al menos de los datos de los nucleos de hielo, los más exactos que tenemos, se desprendía que los ciclos de Milankovich eran muy exactos en relación a las últimas glaciaciones. No así a periódos glaciales más antiguos de los que para empezar no tenemos temperaturas muy fiables.
Las glaciaciones durante los ciclos de Milankovich se daban si concurren 4 factores, 3 a lo sumo negativos como precesion de los equinocios, excentricidad de  la órbita, inclinación del eje y variación de la eclíptica.
Curiosamente las críticas a los ciclos han crecido mucho últimamente y se han difundido noticias bastante malajes al respecto que atribuyo más bien a las ofensivas del IPCC contra los antiCC. Más o menos desde que Al gore nos presentó su fantástica gráfica.
Sea cierto lo uno o lo otro coincido en que lo importante son las retroalimentaciones. Pero me da que durante los periodos desfavorables de los ciclos de Milankovitch estas son muy salvajes, prescindiendo de la constante solar.

Vaqueret, hace tiempo que leí un libro de Lovelock en el que decía que la atmósfera de la tierra era distinta a la del resto de sus hermános telúricos (marte y venus) porque el óxigeno en nuestro planeta representa un 20% de la composición de nuestra atmósfera, mientras que en estos otros planetas predominaban otros gases. Asimismo, decía que la paradoja del sol débil sólo era entendible debido a la gran cantidad de CO2 de nuestra atmósfera inicial, es decir, que aunque el sol calentaba menos, la mayor proporción de gases efecto invernadero hacía que la temperatura fuera más elevada que la actual. Pero si todo se debe al CO2, por qué marte es un planeta frío si la proporción de ácido carbónico es muy superior a la de la tierra. ¿Tan distintas son las atmósferas de venus, donde se funde el plomo a temperatura ambiente, de la marciana? ¿Se deben esas diferencias a la distancia de uno y otro respecto al sol?
Me gustaría conocer tu opinión, o la de cualquiera que pueda contestarme.
Saludos a todos.

Pero si todo se debe al CO2, por qué marte es un planeta frío si la proporción de ácido carbónico es muy superior a la de la tierra.

Es un poco complicado....

Hay que entender que el efecto de un gas invernadero se hace sobre la radiación que emite el planeta, no sobre la que se recibe del sol. Y en un planeta joven, éste tiene una considerable temperatura fruto de su misma formación.

Para que se entienda: el CO2 no calienta nada, lo que hace es que un cuerpo se enfríe mucho más lentamente que si no tuviera una 'manta' de CO2.

Así que todo depende del equilibrio entre  la 'velocidad' a que se calienta un cuerpo por el sol y la 'velocidad' a la que se enfría. El CO2 hace que se enfríe más lentamente, por lo que se queda con un poco más de calor.

Por otra parte el efecto invernadero no depende de la concentración sino de la probabilidad de que un haz de radiación que escape del planeta tope con una molécula de CO2. En marte puede haber mucha más proporción de CO2 que en la Tierra, pero su atmósfera es bastante más tenue. Si pudiésemos hacer que sedimentara en la superficie todo el CO2 de las atmósferas de Marte y la Tierra, encontraríamos que la altura que tendría el montón de CO2 en la Tierra no sería inferior al de Marte.

Hay un invierno y un verano a la vez tanto en el perihelio como en el afelio.
Pero el Invierno en el hemisferio Norte dura menos que el del Hemisferio Sur y viceversa en Verano. Cuanto más excentrica es la órbita más rápido es un invierno en relación al invierno no excéntrico Norte y más lento el del Sur.
Por otro lado si la simple inclinación del eje terraqueo crea las diferencias de temperatura estacionales porque un polo esta 5000 km más cerca del Sol que el otro, provocando grandes diferencias en la perpendicularidad de los rayos solares, ¿como se amplifica la nutación en una órbita más excéntrica?

Ultimamente hay muchas críticas a una teoria que antes se daba por cierta en relación a alguna de las glaciaciones más significativas de los últimos 400.000 años.
Al menos de los datos de los nucleos de hielo, los más exactos que tenemos, se desprendía que los ciclos de Milankovich eran muy exactos en relación a las últimas glaciaciones. No así a periódos glaciales más antiguos de los que para empezar no tenemos temperaturas muy fiables.
Las glaciaciones durante los ciclos de Milankovich se daban si concurren 4 factores, 3 a lo sumo negativos como precesion de los equinocios, excentricidad de  la órbita, inclinación del eje y variación de la eclíptica.
Curiosamente las críticas a los ciclos han crecido mucho últimamente y se han difundido noticias bastante malajes al respecto que atribuyo más bien a las ofensivas del IPCC contra los antiCC. Más o menos desde que Al gore nos presentó su fantástica gráfica.
Sea cierto lo uno o lo otro coincido en que lo importante son las retroalimentaciones. Pero me da que durante los periodos desfavorables de los ciclos de Milankovitch estas son muy salvajes, prescindiendo de la constante solar.

A mí lo que no me acaba de cuadrar es en cuanto a la teoría de los ciclos de Milankovitch es el porqué se enfrían los dos hemisferios al mismo tiempo, en la última glaciación el sur de los andes también estuvo cubierto por un casquete glaciar, en teoría el hemisferio sur estaba recibiendo mas energía solar que el norte, y por muchas realimentaciones que haya no creo que alcanzasen para enfriar considerablemente al hemisferio sur tambien, por lo que pienso que la disminución de la temperatura debe haber estado influida por otros factores con bastantes papeletas para uno sea la disminución de la constante solar.

Saludos 

Eso mismo también me lo he preguntado yo.
La respuesta que me he dado es que quien regula realmente la temperatura del planeta es el polo norte, por varias razones:

Los polos, en invierno son los radiadores más potentes que dispone la Tierra, y su eficacia dependerá tanto de su temperatura al llegar el invierno como de su cobertura por banquisa.
Pero la temperatura del polo sur, al no llegar tanto el calor transportado por las corrientes termohalinas, siempre será bastante más baja que la del polo norte, y por lo tanto su irradiación al exterior será menor, o por lo menos no variará tanto.
- Así que la capacidad de radiación del polo norte será tanto mayor cuanta menos banquisa -que ejerce como aislante- haya a la entrada del invierno y cuanta más haya al principio del verano -aumentando el albedo-. Eso por una parte, y por la otra entraría la explicación habitual del aumento de albedo por permanencia de nieve en los continentes en la primavera y comienzos de verano.
De esta manera la circulación termohalina explicaría tanto el enfriamiento del hemisferio sur como su ligero retraso con respecto al norte.
Pero ojo, esto son hipótesis.

Saludos.

Se me ocurre que la Tierra ha estado casi siempre sin casquetes polares, o al menos a lo largo de su historia ha estado más tiempo sin hielo que con.

Por otro lado mirando la temperatura de los dos hemisferios por separado durante el verano y el invierno, se puede saber cual de los dos influye más en la temperatura global media, ¿no? Supongo que alguien habrá hecho el cálculo por hemisferios y habrá hecho la media anual por hemisferios y lo habrá cotejado con la temperatura global media total, sabiendo inmediatamente cual de los dos es más influyente en la temperatura global media.

Y ahí es donde las matemáticas y la estadística (al fin y al cabo son hermanitas) te pueden jugar una mala pasada.

Pues casi seguro que el hemisferio norte gana por abrumadora diferencia ( al tener mucho mas masa continental) lo que no lleva engañosamente a pensar que es el dominante en cuanto a la temperatura media global, pero si miramos desde otro punto de vista se invierte la tendencia.

El hemisferio sur al tener mucha mas superficie oceánica es el verdadero "estabilizador" de la TMG y un corrimiento en el es lo que viene a decidir los movimientos de la TMG.

Creo que por ahí andan los tiros.

Saludos 

¿que conclusiones se pueden sacar de esta gráfica?

El balance radiativo de la Tierra

El sol es una estrella perteneciente a la secuencia principal (evolución estelar), así que su luminosidad en un tiempo pasado [tex]t<=t_0[/tex] viene dada  por la bien conocida expresión:

[tex]L(t) = [1+\frac{2}{5}(1-\frac{t}{t_0}]^{-1}L_0[/tex]

donde [tex]L_0[/tex] es la luminosidad actual del sol y [tex]t_0[/tex] es el momento actual. Hace 4.600 millones de años, cuando el sol empezó a brillar, [tex]t/t_0[/tex] era igua a cero y hoy vale 1. Lo que esta expresión nos dice es que después de su formación, hace unos 4.000 millones de años, la temperatura media de la tierra estuvo por debajo del punto de congelación al menos durante 2.000 millones de años. Pero esto es imposible, ya que existen rocas sedimentarias, que tuvieron que formarse por acción del agua, datadas de hace 3.800 millones de años. De hecho hay evidencias de que la joven Tierra estaba más caliente que en la actualidad ya que no hubieron glaciaciones antes de hace 2.700 millones de años. Que eso fuese debido a un menor albedo o a un fuerte efecto invernadero no se sabe realmente, pero hay muchas evidencias que apuntan más bien a lo segundo.

El mecanismo más probable que calentó la joven Tierra es el ciclo geotérmico del dióxido de carbono. En un ambiente sin la presencia de agua que meteorizase las rocas silíceas, el CO2 expulsado por volcanes se acumuló hasta que la temperatura subió del punto de congelación y el agua líquida permitió que la meteorización de las rocas atrapase el exceso de CO2. Suponiendo que que las rocas silíceas pueden serrepresentadas por la wollastonita ([tex]CaSiO_3[/tex]) la química de la meteorización es la siguiente:

[tex]CaSiO_3 + 2 CO_2 + H_2O \longrightarrow Ca^{++} + 2 HCO_3^- + SiO_2[/tex]
[tex]Ca^{++} + 2 HCO_3^- \longrightarrow CaCO^_3 + CO_2 + H_2O[/tex]

siendo el resultado neto:

[tex]CaSiO_3 + CO_2 \longrightarrow CaCO_3 + SiO_2[/tex]

La importancia de esto es que, aunque hayamos dicho que el [tex]CO_2[/tex] es un gas de efecto invernadero de importancia menor, también es verdad que cambios grandes en su concentración pueden afectar gravemente el clima. La aproximación anterior al problema del sol frio joven muestra perfectamente que esta influencia es la más probable en esa era lejana.

Emmm tengo algunas dudas sobre el sol frío joven, otros autores basándose en soles similares al nuestro dirían: "sol con mucha variabilidad joven", como los del artículo:

http://www.springerlink.com/content/t6g8k0351674k518/

Respecto a lo del CO2 en la atmósfera hay quienes hablan de metano, pero no sabría que decir, nos faltan datos de la época (rocas)... y la que nombras aparte de poco común no parece ser de formación reciente en la corteza. de la wikipedia:

La wollastonita se forma por metamorfismo de contacto o metasomatismo de calizas silíceas o cualquier otra roca calcárea, mediante formación de Skarn. Artificialmente se puede obtener a partir de óxido de calcio (CaO) y cuarzo (SiO2).

En manchas solares Tomy ha publicado este enlace sobre un nuevo estudio:

http://sc25.com/log_viewing.php?id=235&type=source&url=http%3A%2F%2Freason.com%2Fblog%2F2009%2F08%2F27%2Fsunspots-do-really-affect-weat

Estupendo tópic Vaqueret

Eso sí, un comentario:

Fig 2. Longitud del ciclo solar (línea continua) y anomalías de temperatura en el hemisferio norte línea de puntos). El valor de la longitud del ciclo está dibujado en la mitad de cada ciclo. Hay que hacer notar que la escala del valor ciclo solar está invertida con respecto a la de las anomalías: ciclos cortos corresponderían a periodos de actividad solar alta y ciclos largos con actividad reducida (E. Friis-Christensen and K. Lassen (1991)).

¿Qué ocurre si añadimos los datos de 1991 a 2009 en esa gráfica? ¿Se mantiene válida la correlación para los últimos 20 años?

pero hace 20.000 años los continentes estaban mas juntos y con diferentes corrientes de aire etc... ¿no tendría eso que ver y mucho en el cambio de temperatura?