El rompecabezas de las "nubes" en el asunto climático

2005: 15 huracanes en la zona atlántica

2006: 5 huracanes en la zona atlántica

2007: 

según observaciones Modis, Nasa, aumento polvo sahariano en zona atlántica, menos calor (efecto radiativo), enfriamiento aguas, etc, etc.


¿será esto la causa? ¿sera parte de la causa? 

http://earthobservatory.nasa.gov/Newsroom/NasaNews/2007/2007121425986.html

uno lee lo último que puse en el anterior mensaje, va al tópic del ártico, lee, y busca la última información disponible que el centralismo informativo y científico permite a fecha actual.


Resulta que el deshielo ártico es el que es, y uno busca y encuentra esto:

 

la anomalia nubosa en la zona ártica para el periodo junio-julio de este año.



Bueno, pués a partir de esto uno acaba llegando al instrumental "Modis" de la NASA, y acaba llegando a estudios como el de Seiji Kato especializado en observar con lupa el balance radiativo de las zonas polares, el albedo polar.


Previos estudios explicaban que la nubosidad era mas acentuada en verano, otros decian que en invierno, y otros decian que no habia diferencias significativas. A partir de esto Kato se pone manos a la obra. Reconociendo en primera instancia que el historial de datos de satélite era y es limitadisimo,

sensores "Terra": 4 años (2000 a 2004)
sensores "Aqua": (2002 a 2004)

la conclusión de su trabajo es que a pesar de la tendencia clara y negativa en la extensión de hielo de la banquisa ártica no se ha constatado ningún cambio significativo en el albedo atmosférico. El feedback del albedo que muchos modelos climáticos contemplan parece ser que no habria actuado  Segun Kato, y para este breve periodo de pocos años (de tendencia clara en la banquisa) el incremento nuboso pareceria haber compensado el efecto del deshielo. La proporción de luz ártica reflejada no habria cambiado.




En referencia e este estudio, Bruce Wielicki , científico de CERES (Clouds and the Earth's Radiant Energy System - NASA) decia:

"La respuesta de las nubes al calentamiento global -o cualquier otro cambio climático- es una de las mayores fuentes de incertidumbre en las predicciones climáticas. Incertidumbres como estas hacen que estudios como este sean tan importantes. Estos resultados permiten a los modelos mejorar sus feedbacks relacionados con las nubes y su papel"


====

Kato S., Loeb, N.G., Minnis, P., Francis, J.A., Charlock, T.P., Rutan, D.A., Clothiaux, E.E., and Sun-Mack, S. (2006). Seasonal and interannual variations of top-of-atmosphere irradiance and cloud cover over polar regions derived from the CERES data set. Geophysical Research Letters, 33.

completando este aspecto aquí comentado, este diciembre la NASA comentaba unos estudios respecto al deshielo record del verano del 2007. Interesantes datos que también se podrian sumar al tópic de banquisa ártica, pero que dejo aquí.



1.


"they found the total cloud cover over the western Arctic, where most of the ice loss occurred, was 16 percent less over the 2007 melt season than in 2006. The resulting clearer skies in 2007 heated the Arctic surface enough to warm ocean waters by 2.4 degrees Celsius (four degrees Fahrenheit) or enough to melt 0.3 meters (one foot) of sea ice. Anomalous clouds, in addition to other weather factors, helped melt ice that had already thinned due to sustained warming in recent years.

The results highlight the importance of weather pattern variability to a warming Arctic environment. "As Arctic sea ice thins, its extent is more sensitive to year-to-year variability in weather and cloud patterns," said Kay. "Our data show that clearer skies this summer allowed more of the sun's energy to melt the vulnerably thin sea ice and heat the ocean surface.""


¿porqué  menos cobertura nubosa en esa zona? 



2.


por otra parte también se comenta según otra investigación, que hasta ahora se ha subestimado la cantidad de lluvia caida en el planeta, sobretodo encima de los océanos.


"These results suggest there is considerably more water falling from our skies, at least over Earth's oceans, than we previously thought,"


3.

y finalmente, otros estudios en relación a aerosoles y sus continuas sorpresillas


 

"Scientists had previously believed that aerosols indirectly altered sunlight reflected by clouds by altering the sizes of cloud particles. The new observations also show that aerosols might allow clouds to grow deeper, increasing the amount of sunlight reflected from them even more than previously thought"


http://www.nasa.gov/mission_pages/cloudsat/news/cloudsat-20071212.html

Bueno, de todas maneras la cobertura nubosa tiene dos caras: por una parte aumentan el albedo, pero por otra evitan que la radiación IR escape al exterior.

Me imagino que el forzamiento de la cobertura nubosa será negativo en verano, donde la irradiación solar es máxima por lo que el aumento de albedo juega un mayor papel, mientas que en primavera, verano e invierno, la cobertura de nubes ejercería un forzamiento positivo debido al "efecto invernadero" que provocarían (en esta época el albedo apenas tendría influencia).

Estoy de acuerdo con Aegis.

Yo añadiría que las nubes bajas "calientan" por la noche y "enfrían" por el día, mientras que las nubes altas tienen el efecto contrario, ya que por la noche dejan enfríar la superficie, y por el día dejan pasar más luz visible solar que IR terrestre (o al menos eso dicen).

Por cierto, quiero felicitar a tro por el estupendo trabajo de recopilación bibliográfica.

Sigue así

Datos interesantes publicados recientemente a
partir de un estudio satelitario de 3 años (2000-2002).

Albedo de la Tierra:  sin nubes: 15 %
en cualquier condición (con nubes donde las haya): 29%

Forzamiento de las nubes en TOA (en la tropopausa): -47,5 W/m2 (mi comentario: choca esta cifra tan elevada con el forzamiento atribuído al incremento del CO2 que es aproximadamente de sólo 1,7 W/m2. Una variación porcentual pequeña de la nubosidad lo superaría )

Absorción de la radiación solar por la superficie sin nubes: 218  W/m2 y con nubes : 164 W/m2

Absorción de radiación solar por la atmósfera sin nubes:  72 W/m2   y con nubes: 79 W/m2

Forzamiento de los aerosoles (naturales y antropogénicos)
sin nubes en la tropopausa: -6 W/m2 y en superficie: -11 W/m2 .

Forzamiento de los aerosoles con  nubes en la tropopausa: -3 W/m2 y en superficie -7 W/m2


referencia: Kim D. y Ramanathan V. , Solar radiation budget and radiative forcing due to aerosols and clouds, JOURNAL OF GEOPHYSICAL RESEARCH, VOL. 113, D02203, doi:10.1029/2007JD008434, 2008

Estoy de acuerdo con Aegis.

Yo añadiría que las nubes bajas "calientan" por la noche y "enfrían" por el día, mientras que las nubes altas tienen el efecto contrario, ya que por la noche dejan enfríar la superficie, y por el día dejan pasar más luz visible solar que IR terrestre (o al menos eso dicen).

Por cierto, quiero felicitar a tro por el estupendo trabajo de recopilación bibliográfica.

Sigue así

muchas gracias vigilant  , no me cuesta nada compartirlo, ... hasta que me canse  . Es esto lo que pretendo, que cada topic se concentre en lo que toca y no se pierdan interesante datos y estudios en topics mas generales.

Forzamiento de las nubes en TOA (en la tropopausa): -47,5 W/m2 (mi comentario: choca esta cifra tan elevada con el forzamiento atribuído al incremento del CO2 que es aproximadamente de sólo 1,7 W/m2. Una variación porcentual pequeña de la nubosidad lo superaría )

casi nada  ... ojo pués con el dato este.

Bueno, de todas maneras la cobertura nubosa tiene dos caras: por una parte aumentan el albedo, pero por otra evitan que la radiación IR escape al exterior.

Me imagino que el forzamiento de la cobertura nubosa será negativo en verano, donde la irradiación solar es máxima por lo que el aumento de albedo juega un mayor papel, mientas que en primavera, verano e invierno, la cobertura de nubes ejercería un forzamiento positivo debido al "efecto invernadero" que provocarían (en esta época el albedo apenas tendría influencia).

Estoy completamente de acuerdo con este comentario.
Y creo que en la falta de nubes juega mayor papel el albedo que al retención de IR, por eso se recalienta el planeta.
Un cordial saludo.

en cualquier condición (con nubes donde las haya): 29%

Forzamiento de las nubes en TOA (en la tropopausa): -47,5 W/m2

Este forzamiento de -47,5 W/m², ¿es la media de toda la superficie terrestre o el valor medido donde haya nubes?

Y, suponiendo que sea el primer caso, ¿establece dicho estudio la relación entre el porcentaje de cobertura nubosa terrestre y la potencia/m2 reflejada?

Cita de: anton en Domingo 20 Enero 2008 17:34:28 pm

en cualquier condición (con nubes donde las haya): 29%

Forzamiento de las nubes en TOA (en la tropopausa): -47,5 W/m2

Este forzamiento de -47,5 W/m², ¿es la media de toda la superficie terrestre o el valor medido donde haya nubes?

Y, suponiendo que sea el primer caso, ¿establece dicho estudio la relación entre el porcentaje de cobertura nubosa terrestre y la potencia/m2 reflejada?

En el artículo se dice que en TOA (tope de la atmósfera, o tropopausa) el flujo solar neto  (hacia abajo menos lo reflejado hacia arriba)  es de 290 W/m2 en cielos claros y la presencia de nubes lo reduce a 243 W/m2, dando por lo tanto un forzamiento radiativo de las nubes de -47 W/m2.

Se supone que es un valor global medio provocado por la existencia de las nubes donde las haya. 

La respuesta a tu segunda pregunta no la he econtrado.

"At the TOA, the net (down minus up) solar flux is 290.4 ± 2 W m2 for clear skies and the presence of clouds reduces it to 242.9 ± 4 W m2, thus
yielding a cloud radiative forcing of -47.5 ± 4 W m2"

Cita de: Vaqueret en Lunes 21 Enero 2008 20:17:57 pm

Cita de: anton en Domingo 20 Enero 2008 17:34:28 pm

en cualquier condición (con nubes donde las haya): 29%

Forzamiento de las nubes en TOA (en la tropopausa): -47,5 W/m2

Este forzamiento de -47,5 W/m², ¿es la media de toda la superficie terrestre o el valor medido donde haya nubes?

Y, suponiendo que sea el primer caso, ¿establece dicho estudio la relación entre el porcentaje de cobertura nubosa terrestre y la potencia/m2 reflejada?

En el artículo se dice que en TOA (tope de la atmósfera, o tropopausa) el flujo solar neto  (hacia abajo menos lo reflejado hacia arriba)  es de 290 W/m2 en cielos claros y la presencia de nubes lo reduce a 243 W/m2, dando por lo tanto un forzamiento radiativo de las nubes de -47 W/m2.

Se supone que es un valor global medio provocado por la existencia de las nubes donde las haya. 

La respuesta a tu segunda pregunta no la he econtrado.

"At the TOA, the net (down minus up) solar flux is 290.4 ± 2 W m2 for clear skies and the presence of clouds reduces it to 242.9 ± 4 W m2, thus
yielding a cloud radiative forcing of -47.5 ± 4 W m2"

De acuerdo, pero ese -47 W/m2 es donde haya nubes (cubierto 100%), no es forzamiento neto de la nubosidad media global. Es decir, si hacemos el promedio de todo el cielo planetario (cubierto 67%), el forzamiento debido a que el cielo no está totalmente despejado ni cubierto es de unos - 32 W/m2, ¿me equivoco?.

Por tanto, si hay una variación del 4% de cubierta nubosa planetaria, el forzamiento asociado a dicha variación sería de 1'3 W/m2, que en cualquier caso es inferior al forzamiento provocado por el incremento de CO2, aunque sí es verdad que es comparable.

De tu magnífico sitio:


Saludos 

Cita de: anton en Lunes 21 Enero 2008 23:00:26 pm

Cita de: Vaqueret en Lunes 21 Enero 2008 20:17:57 pm

Cita de: anton en Domingo 20 Enero 2008 17:34:28 pm

en cualquier condición (con nubes donde las haya): 29%

Forzamiento de las nubes en TOA (en la tropopausa): -47,5 W/m2

Este forzamiento de -47,5 W/m², ¿es la media de toda la superficie terrestre o el valor medido donde haya nubes?

Y, suponiendo que sea el primer caso, ¿establece dicho estudio la relación entre el porcentaje de cobertura nubosa terrestre y la potencia/m2 reflejada?

En el artículo se dice que en TOA (tope de la atmósfera, o tropopausa) el flujo solar neto  (hacia abajo menos lo reflejado hacia arriba)  es de 290 W/m2 en cielos claros y la presencia de nubes lo reduce a 243 W/m2, dando por lo tanto un forzamiento radiativo de las nubes de -47 W/m2.

Se supone que es un valor global medio provocado por la existencia de las nubes donde las haya. 

La respuesta a tu segunda pregunta no la he econtrado.

"At the TOA, the net (down minus up) solar flux is 290.4 ± 2 W m2 for clear skies and the presence of clouds reduces it to 242.9 ± 4 W m2, thus
yielding a cloud radiative forcing of -47.5 ± 4 W m2"

De acuerdo, pero ese -47 W/m2 es donde haya nubes (cubierto 100%), no es forzamiento neto de la nubosidad media global. Es decir, si hacemos el promedio de todo el cielo planetario (cubierto 67%), el forzamiento debido a que el cielo no está totalmente despejado ni cubierto es de unos - 32 W/m2, ¿me equivoco?.

Por tanto, si hay una variación del 4% de cubierta nubosa planetaria, el forzamiento asociado a dicha variación sería de 1'3 W/m2, que en cualquier caso es inferior al forzamiento provocado por el incremento de CO2, aunque sí es verdad que es comparable.

De tu magnífico sitio:


Saludos 

Lo que creo que dice el artículo es que con cielo normal (all-skies) (mezcla de nubes y sin nubes) el flujo solar neto es de 243 W/m2, y con cielo limpio (clear-sky) es de 290 W/m2. O sea que el efecto debido a las nubes respecto al flujo solar (radiación de onda corta) sería de -47 W/m2.

No se habla del efecto invernadero de las nubes, con respecto a la radiación de onda larga terrestre, que se suele considerar que es más o menos de +30 W/m2 (no viene esto en el artículo), por lo que de forma neta  las nubes provocan un enfriamiento, creo, de -17 W/m2. Según esto un cambio de un 10% en la nubosidad anularía el efecto invernadero del CO2, creo.

Las cosas se complican si se añade un valor todavía muy mal cifrado: el de la absorción de radiación solar por parte de las nubes en la troposfera, que en el artículo se dice que es de unos 7 W/m2.

La cosa es que el comportamiento de las nubes con respecto al calentamiento o al enfriamiento sigue siendo un auténtico rompecabezas, en el que lo que sí sabemos es  que hay que manejar cifras grandes, por lo que  lo que pase con las nubes tienen una gran influencia real, probablemente aún minusvalorada (por incomprendida) en los modelos.