El tránsito a la nueva fase glacial

Hola otra vez a todos (aunque me respondo a mí mismo).

   He vuelto a publicar en el Scribd lo que borré. Se trata, más o menos, de lo mismo, pero corregido, aumentado y con algo más de esplendor. El enlace  es este:

        http://es.scribd.com/doc/207751619/Ciclos-de-Milankovich-y-de-cambio-de-la-IST

   Nos vemos dentro de unos 20 años, espero que felizmente jubilado.

   Saludos

Muchisimas gracias ninguno por tu trabajo ... es una delicia leer tu estudio. Esta teoría si que me convence mucho más que las que ahora mismo estan en todos los medios y yo por lo menos intentaré ahorrar combustible 

 

Cita de: ninguno en Miércoles 19 Febrero 2014 00:26:04 am

Hola otra vez a todos (aunque me respondo a mí mismo).

Quizas a algunos nos falte nivel para seguirte y nos limitamos solamente a leer... yo, por ejemplo, leo todo lo que publicas... es mas, te dire que te vote como forero revelacion de 2013...

Saludos, y no dejes de escribir...

A mi me falta todo el nivel  , solo soy un aficionado, pero pese a todo me parece una teoria de lo más coherente y razonable que he visto en todo el tiempo que sigo este tema y coincido plenamente con vigorro

Volviendo un poco a nuestro presente y dejando de lado las proyecciones futuras, mucho menos creíbles, yo personalmente me quedo con esto del gran trabajo del compañero Ninguno:

Por otra parte, además de recoger con suficiente corrección los principales acontecimientos climáticos de los dos últimos milenios, entre ellos el ligero enfriamiento de los años 60 y 70 del siglo pasado, también reproduce la actual pausa en el calentamiento iniciada en torno a 1998

Algo que, a los escépticos del calentamiento, no le entran en la cabeza...

Pes yo soy escéptico de todos los bandos y necesito más pruebas para aceptar eso.
Faltan las ecuaciones para la proyección futura de la curva de TSI, más detalles sobre los cálculos y estadisticas de verificación

Cita de: evein en Miércoles 19 Febrero 2014 13:27:03 pm

Volviendo un poco a nuestro presente y dejando de lado las proyecciones futuras, mucho menos creíbles, yo personalmente me quedo con esto del gran trabajo del compañero Ninguno:

Por otra parte, además de recoger con suficiente corrección los principales acontecimientos climáticos de los dos últimos milenios, entre ellos el ligero enfriamiento de los años 60 y 70 del siglo pasado, también reproduce la actual pausa en el calentamiento iniciada en torno a 1998

Algo que, a los escépticos del calentamiento, no le entran en la cabeza...

Pes yo soy escéptico de todos los bandos y necesito más pruebas para aceptar eso.
Faltan las ecuaciones para la proyección futura de la curva de TSI, más detalles sobre los cálculos y estadisticas de verificación

Patagon, yo también pertenezco a ese grupo al que perteneces tu, al de los escépticos de todos los bandos, sin decantarme definitivamente por ninguno.
No obstante, la ciencia se construye con la aportación, por pequeña que sea, de estudios rigurosos y científicos de personas de ambas orillas (de los que defienden que existe un calentamiento antropogénico, de los que defienden que la subida de temperaturas del último siglo corresponden con fluctuaciones naturales dentro de ciclos preestablecidos, etc.).
De trabajos como los de "Ninguno" y de otros estudios de personas que defienden lo contrario al final, ya sea dentro de 20 años o 200 años (yo creo más bien en esta segunda opción) llegaremos a comprender definitivamente los mecanismos que regulan el clima para poder predecir hacia dónde va el clima de la tierra en los próximos milenios. Lo único que hay que tener es paciencia y ser frío leyendo y analizando los datos que existen hasta el momento sin dejarse llevar por ideologías o ideas preconcebidas que poco tienen que ver con la ciencia. A mi me gustaría que al final pudiéramos concluir que estamos al final de un periodo interglaciar previo al inicio de otra glaciación con aumentos de temperatura durante el siglo XX debido a esas fluctuaciones naturales que siempre han existido desde que tenemos atmósfera en el planeta Tierra, sin ninguna influencia humana, pero de poco valen mis deseos, por eso no me quiero dejar llevar por ellos e intento ser lo más objetivo posible al leer cualquier estudio venga de donde venga. A veces detecto demasiada visceralidad en los comentarios de la gente y eso aporta muy poco al debate científico.
Ojo, Patagon que aunque te he citado a ti en mi mensaje por lo de ser escéptico como yo, todo lo que he escrito después no va dirigido a ti ni muchísimo menos.
Saludos.

Gracias milibar, en eso estamos.
Que conste que aplaudo sin reservas el esfuerzo de "ninguno", pero creo que quedan muchas incognitas por despejar y falta informacion para poder reproducirlo.
Saludos

OK ahora que lo releo veo por donde van los tiros.  Ni se me había pasado por la cabeza el "problema" de la pausa, el ipcc ni el mercado de co2, no va por ahí la critica.

El cambio en insolación puede tener efectos sobre la circulación atmosférica (e.g. http://www.clim-past.net/7/339/2011/cp-7-339-2011.pdf) pero que pueda pasar no quiere de decir que pase. 

El problema es que para decir que la variación de TSI explica "el ligero enfriamiento de los años 60 y 70 del siglo pasado, también reproduce la actual pausa en el calentamiento iniciada en torno a 1998"  hay que aportar pruebas un poco más sólidas, no basta con decirlo, y además no parece cuadrar bien con los datos (e.g. ftp://ftp.pmodwrc.ch/pub/Claus/Publications/A%26ARev_12_273_2004.pdf)

   Hola a todos y muchas gracias por la acogida.

   Hola, Patagon.
   
   Tus críticas me parecen muy bien dirigidas. Una teoría es válida si sus "experimentos" se pueden reproducir, si refleja correctamente acontecimientos pasados y es capaz de predecir  acontecimientos futuros.

   Con respecto a la reproducibilidad de los "experimentos",

Me da esto para el verano:


y esto para el año:

coincidimos en la primera gráfica. De hecho, a mí me sale igual en la figura 17 (Irradiancia en 65N en el solsticio de verano), aunque más plana por la diferente escala vertical. Con la segunda no puedo estar de acuerdo, porque se trata de una reproducción exacta  del ciclo de inclinación del  eje, aunque con unidades de irradiancia. Si fuese correcta, implicaría que los ciclos  de precesión y de excentricidad no tienen ninguna influencia sobre la irradiancia media anual. Además, si te fijas en la misma figura 17, te darás cuenta de que es lógico que la línea que representa la media anual se parezca, aunque con cierta atenuación, a la del soslticio de verano. Basta sumar las cuatro curvas correspondientes a los solsticios y los equinoccios, dividir el resultado entre 4 y comprobar que en la media el aspecto predominante es el de la línea con valores más grandes y con oscilación mayor (la del solsticio de verano).

   En cuanto a la reproducción de acontecimientos pasados, a falta de un modelo diseñado especialmente para verificar esta teoría, al menos parece explicarlos. Estoy especialmente contento con el posible papel de la MOC en la sincronización térmica de los dos hemisferios en la escala milenaria y en su comportamiento opuesto en la escala multidecadal y centenaria. Por supuesto, puede ser una idea incorrecta, pero algo explica.

   Con respecto al ciclo de  100.000 años de las glaciaciones no puedo afirmar con rotundidad  cuál es su causa. Pero sí es cierto que  las tres últimas terminaciones, separadas por unos 110.000, son los únicos momentos del último cuarto de millón de años en que han coincidido desniveles radiativos mínimos con irradiaciones máximas en el HN, especialmente en verano en ambos casos. Habría que prolongar el estudio hacia el pasado para  ver si este patrón se repite o no y poder  establecer una regla general. Pero, de momento, no parece una explicación descabellada.

   ´La ecuación de la supuesta evolución de la IST (esto no deja de ser más que un jueguecito con el que "puedes construir tu propia historia del clima") es esta:

   IST =1360+AM/2*SENO(2*PI()/948,3*(A2+M))+ASu/2*SENO(2*PI()/209,4*(A2+Su))

              +AG/2*SENO(2*PI()/65*(t+G))+AG/2*SENO(2*PI()/115*(A2+Gl))

   AM y ASu son la amplitud 2W/m2 de los ciclos Milenario y de Suess. AG es la amplitud de 1W/m2 de cada una de las dos señales del ciclo de Gleissberg. Las cantidades 948,3  209,4  65 y 115 son los periodos de los ciclos milenario, de Suess y de las dos señales de Gleissberg, respectivamente. M, Su, G y Gl son las fases iniciales en años de los ciclos milenario, de Suess, de Gleissberg (65) y de Gleissberg (115), respectivamente. Y A2 es el tiempo en años (A2 es el año 0, A3 es el año 1, A4 el año 2, ...). Si se cambian las amplitudes, la curva sólo sale más o menos picuda; es más divertido cambiar las fases iniciales y comparar, por ejemplo, con esto:

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/2/28/Sunspot_Numbers.png/800px-Sunspot_Numbers.png

   En cuanto al futuro, la "predicción" se basa en la suposición de que, salvo imprevistos, los ciclos de Milankovich y los de la IST seguirán su curso. En otro hilo, el compañero Vaqueret di Rondó ha dicho, con razón en su ejemplo, que esto es "pensamiento mágico". Pero no sé, parece que en este caso el Sol todavía no ha estallado y el tiempo dirá.

   Otra cosa más. Me ha parecido útil tu sugerencia de incluir en el trabajo alguna referencia a la realimentación negativa del agua atmosférica sobre los cambios térmicos y lo he hecho modificando las Conclusiones. Me has puesto mucho trabajo.  El nuevo enlace es este:

       http://es.scribd.com/doc/208333117/Ciclos-de-Milankovich-y-de-Cambio-de-La-IST

   Es la tercera versión. A ver si a la tercera, ya...

   Saludos

 Lo primero es volver a felicitar a "ninguno" por el trabajo realizado. Me parece magnífico, aunque todavía no he tenido tiempo de leer la nueva versión con profundidad.
   Pero creo que voy a añadir un poco de confusión en el tema de la reproducibilidad de los "experimentos".
   Siguiendo las indicaciones de ninguno sobre cómo había calculado la irradiación total del hemisferio, lo que intenté es reproducir algunos de esos cálculos. Como no conocía el paquete en R de Crucifix (muchas gracias Patagon por el enlace) lo intenté con un programita en C siguiendo además las instrucciones de Berger et al: Total irradiation during any time interval of the year using elliptic integrals . El cálculo de la insolación en una latitud en un momento fijo del año es relativamente fácil. Además, se pueden comprobar los resultados también en la web de Jacques Laskar , donde además también está el código fuente de un programa en fortran para calcularlo.
   Cuando lo que queremos es calcularlo para todo el año, es cuando aparecen las diferencias, como en el gráfico enviado por Patagon.
   He intentado reproducir el gráfico 10 del documento de ninguno en la medida de lo posible. Seguramente me he equivocado, pero lo que obtengo es esto: En rojo la insolación anual a 65º sur, en negro a 65º norte, que resultan bastante aproximadas a las calculadas por ninguno, si no en los valores absolutos sí en la forma y época de los máximo y mínimos. En verde la insolación anual a 65º norte y 65º sur (dan el mismo resultado), calculado con el programa en C que reproduce los cálculos indicados por Berger, y con el paquete en R de Crucifix (también dan los mismos resultado) y que es similar, salvo valor absoluto, a la enviada por Patagon.
   La diferencia entre los dos cálculos solo reside en cómo hacer el promedio a lo largo del año. En el primero caso (como indicaba ninguno), lo que he hecho ha sido sumar la insolación en 16 puntos equidistantes de la órbita y hallar la media. El resultado varía relativamente poco si en lugar de utilizar 16 usamos 32, o incluso 365 valores (uno por cada día del año). Al principio crei que esta era correcta.
  En el segundo caso, no se calcula en posiciones fijas, sino que se utiliza una equivalencia (entre la anomalía media y la verdadera), Berger lo explica mucho mejor que yo, incluso en inglés, pero intentaré decir algo.
  Es una consecuencia de la segunda ley de Kepler. La Tierra no se mueve a una velocidad constante en su órbita: cuando está más cerca del sol (perihelio) se mueve más deprisa que cuando está más lejos (afelio). Por eso la duración de las estaciones no es la misma: entre el equinoccio de primavera (21 de marzo) y el equinoccio de otoño (22 ó 23 de septiembre) en el hemisferio norte hay unos 185-186 días, no los 182-183 que correspondería a la mitad del año. Esta diferencia depende de la excentricidad, cuanto más alta sea la excentricidad de la órbita mayor diferencia habrá, si la órbita tuviese excentricidad cero (órbita circular) entonces no habría diferencias.
  Calcular haciendo la media aritmética de posiciones fijas es equivalente a decir que las estaciones duran lo mismo. Esto sobreestima ligeramente la irradiación en el hemisferio que tiene su verano cerca del perihelio (sur actualmente), y subestima ligeramente la irradiación en el hemisferio que tiene su verano cerca del afelio (norte actualmente). Por eso la gráfica 10 las líneas roja y negra tienen ese aspecto y presentan variaciones en la frecuencia de la precesión. Y cuanto mayor es la excentricidad mayor es la diferencia.
   Cuando se tiene en cuenta este efecto, se compensan exactamente los valores, y la curva resultante es la verde, con variación en la frecuencia de la oblicuidad y apenas un poco en la de la excentricidad. La radiación que recibe una latitud del norte a lo largo del año es la misma que la que recibe su misma latitud del sur. De esta manera, la radiación recibida en total por un hemisferio a lo largo del año, es la misma que la recibida por el otro hemisferio.
   Bueno, los cálculos que he hecho me parece que coinciden con los de Crucifix, pero también es posible que me haya equivocado. Habría que comprobarlo más.
Siento el rollazo que os he metido.

    Hola, socrates y Patagon.

   Lo primero, gracias por sacarme de mi error. Cuando empecé con esto, no encontré un medio sencillo para tener en cuenta la regla de que "la línea que une el planeta con el Sol barre áreas iguales en tiempos iguales", y después, ya metido en el fregado, olvidé que tenía el asunto aparcado. Así que mis gráficas de medias anuales no son correctas, excepto la del Ecuador. Pero las de valores de irradiancia en cada latitud y momento del año parece que se salvan.

   De todas formas, después del susto, el edificio no se cae. Lo que realmente importa en el asunto de las glaciaciones no es la irradiancia media anual, sino, sobre todo, sus valores en la mitad cálida del año, que sí tienen que ver con los tres ciclos de Milankovich, por más que, en promedio anual, el de precesión y el de excentricidad queden anulados mediante la ley de las áreas de Kepler.

   En realidad, el hecho de que los dos hemisferios reciban la misma cantidad de energía solar en promedio anual evita o suaviza una de las paradojas de la teoría: antes, en las terminaciones, el calor que la MOC llevaba del HS al HN era escaso, mientras que el que trasvasaba en los inicios glaciales y los repuntes de frío era excesivo; ahora, con los dos hemisferios recibiendo anualmente la misma cantidad de energía, la MOC exporta al HN más energía en las terminaciones (parece más correcto) y menos energía en los periodos de enfriamiento (también parece más correcto).

   Hay otra cosa que me inquieta. Nos salen valores absolutos diferentes. Igual se trata de algún fallo en mis hojas de cálculo, que son de andar por casa, pero antes quiero descartar algo: ¿qué constante solar utilizáis? Yo, 1360 W/m2.

    En fin, como la tercera versión no ha sido suficiente, habrá que ir a por la tercera revisión, a ver si ya...

   Saludos
 

   

Gracias Socrates por explicarlo mucho mejor.

El package de crucifix usa 1365 W/m^2. No sabemos como era hace 250000 años. En épocas más recientes hay estimaciones a partir de be10, pongo una gráfica con esos datos, que se pueden descargar en:
ftp://ftp.ncdc.noaa.gov/pub/data/paleo/climate_forcing/solar_variability/bard_irradiance.txt




Por último, hay un paper reciente de G. Roe uy interesante y que muestra como la mejor correlación se da entre insolación a 65N en el solsticio de verano y velocidad de cambio en el volumen de hielo dV/dt en lugar de con el volumen de hielo en si.
 http://earthweb.ess.washington.edu/roe/GerardWeb/Publications_files/Roe_Milankovitch_GRL06.pdf

Saludos.

PD: 1365 en insol(R) es por defecto, se puede ajustar al valor que se quiera, pero ese es el de la gráfica anterior.

     Hay otra cosa que me inquieta. Nos salen valores absolutos diferentes. Igual se trata de algún fallo en mis hojas de cálculo, que son de andar por casa, pero antes quiero descartar algo: ¿qué constante solar utilizáis? Yo, 1360 W/m2.

  Efectivamente tenemos diferencias en los valores absolutos de insolación, yo creo que mayores que los que se pueden explicar solo por el valor que hayamos dado a la constante solar. Yo he utilizado en los cálculos 1368 w/m2 porque es el valor que pone Laskar por defecto en su web.
  En los gráficos enviados por Patagon coincido aproximadamente en los valores de insolación para 65º Norte en el solsticio de verano. Pero tengo mucha diferencia para los valores anuales en esa latitud. Según el gráfico de Patagon el valor actual estaría alrededor de 237 w/m2. Pero tanto si hago el cálculo con las instrucciones de Berger, como con el paquete de Crucifix (si es que le he usado correctamente), para la insolación media anual a 65º N me sale un valor aproximadamente de 214.8 (con 1368 w/m2 de constante solar) .
  El valor de la insolación media anual en toda la Tierra se puede calcular así (también sale en la web de J.Laskar):

    S/(4*sqrt(1-e*e))

 Siendo S la constante solar y e la excentricidad de la órbita. Si tomamos S=1368 w/m2 y la excentricidad e = 0.01672, sale que la insolación media sería 342.05 w/m2 actualmente.
 Si calculo la insolación media anual a intervalos de 10º, y la fracción de la superficie de la Tierra que representa cada banda de 10º me sale:

 latitud:    5 Insolacion:   416.28  Area: 0.086824
 latitud:   15 Insolacion:   404.77  Area: 0.084186
 latitud:   25 Insolacion:   382.22  Area: 0.078990
 latitud:   35 Insolacion:   349.60  Area: 0.071394
 latitud:   45 Insolacion:   308.52  Area: 0.061628
 latitud:   55 Insolacion:   261.64  Area: 0.049990
 latitud:   65 Insolacion:   214.78  Area: 0.036834
 latitud:   75 Insolacion:   186.55  Area: 0.022558
 latitud:   85 Insolacion:   174.66  Area: 0.007596
 
 que da una insolación media de 341.82 w/m2, bastante aproximada. Si el cálculo se hace a intervalos de 1º sale casi exacto, así que supongo (si no me he equivocado mucho) que estos serían los valores buenos, pero solo lo supongo.

  Respecto al valor de la constante solar en el pasado, efectivamente, no sabemos cómo evolucionó con seguridad. Pero yo tengo la impresión (solo eso) de que las variación de actividad solar no ha jugado un papel determinante en las glaciaciones, ya que las terminaciones glaciales parecen guardar relación con los ciclos de precesión y oblicuidad: o la actividad solar no ha tenido mucha importancia, o ha dado la casualidad de que variaba en sintonía con los cambios orbitales.

Los valores son casi idénticos, media=214.6.  Aquí reproduzco la gráfica con constante solar a 1368 Wm^-2 (segun Frolich y Lean el valor standard usado hoy es 1367.6 Wm^−2)
 

 
Y el código usado en el package de M. Crucifix:
 
# secuencia desde -250000 a 0 en intervalos de 1000 años
tts <- seq(from = -250e3, to = 0, by = 1e3)

# define función para aplicar Insolation en intervalo de tiempo con parámetros dados
# Insol_l1l2 "Computes time-integrated incoming solar radiation (Insol)  between given true solar longitudes" 
# desde l1=0 a l2=2*pi es una revolución completa, o sea un año

insolationll <- function(times, astrosol=la04,...) sapply(times, function(tt) Insol_l1l2(orbit=astrosol(tt),avg=T,...))
islll <- insolationll(tts, la04,l1=0,l2=2*pi,lat=65*pi/180,S0=1368)
plot(tts, islll, typ='l')
mean(unlist(islll))
[1] 214.6544

Saludos
 

Los valores son casi idénticos, media=214.6.  Aquí reproduzco la gráfica con constante solar a 1368 Wm^-2 (segun Frolich y Lean el valor standard usado hoy es 1367.6 Wm^−2)
 

 
Y el código usado en el package de M. Crucifix:
 

Código: [Seleccionar]

# secuencia desde -250000 a 0 en intervalos de 1000 años
tts <- seq(from = -250e3, to = 0, by = 1e3)

# define función para aplicar Insolation en intervalo de tiempo con parámetros dados
# Insol_l1l2 "Computes time-integrated incoming solar radiation (Insol)  between given true solar longitudes" 
# desde l1=0 a l2=2*pi es una revolución completa, o sea un año

insolationll <- function(times, astrosol=la04,...) sapply(times, function(tt) Insol_l1l2(orbit=astrosol(tt),avg=T,...))
islll <- insolationll(tts, la04,l1=0,l2=2*pi,lat=65*pi/180,S0=1368)
plot(tts, islll, typ='l')
mean(unlist(islll))
[1] 214.6544

Saludos

No se el valor estandar pero el real está más cerca de 1361 según los astrónomos de la NASA por ejemplo:
http://es.globedia.com/paradoja-constante-solar
Hace poco leí un artículo que no encuentro que hablaban de ese nuevo valor.