Cambio climático: debates varios

Iniciado por Norte, Jueves 24 Noviembre 2011 20:08:43 PM

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Fortuna

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Cumulus Congestus
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#708
CitarResumiendo si tomas dos modelos climáticos terrestres uno con océanos y otro sin océanos , los 2 alcanzaran la temperatura de equilibrio de 14ºC , con la diferencia que el modelo con océanos tardara mas tiempo en llegar al equilibrio térmico por las propiedades antes comentadas..


Eso es falso. Te lo puedo demostrar cuando quieras. A la temperatura media le afecta, el calor específico, y hasta la velocidad de rotación del planeta. No hace falta recordar que el calor específico del agua es muy alto y que el planeta es un 70% de agua. No sólo eso, sino que además. al ser el agua liquida, la movilidad es alta, con lo que se distribuye más rápido el contenido de calor facilitando el equilibrio térmico. Según tengo entendido, pero no estoy seguro, en el ecuador, las temperaturas del agua son casi iguales día y noche.


Te doy el esbozo. La radiación emitida es proporcional a la cuarta potencia. El hecho de suavizar la temperatura en la mayor parte de los océanos, hace que la esa superficie emita menos radiación que si las diferencias de temperatura fueran mayores, en cuyo caso, la fase caliente emite mucho más radiación.

Por otra parte me hace un poco de gracia que se piense que por tener el planeta una temperatura media de 255K (que en realidad serian 253K) no nos diéramos cuenta de que de día podemos tener cerca de 100ºC y de noche -125ºC. Vamos, como en la Luna, no hay que ir muy lejos. La luna es fría, sí, pero no te pongas al sol.

Un modelo climático sin océanos tenderá a darte un modelo parecido al de la Luna, pero con atmósfera, pero al tener sólo continentes, el clima será extremo y será en promedio más frío, debido a que la parte caliente emite mucho enfriandolo.

Siempre he pensado que el planeta Tierra tiene el clima que tiene, no por las atmósfera, sino por los océanos. Pero claro, el calor hay que sacarlo y la única forma es a través de las ventanas atmosféricas.
Murcia

HCosmos

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Cumulus Congestus
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plazaeme, mi impresión final es que cuenta como albedo, en la comparación gráfica, por su capacidad reflectora.

http://bibliotecadigital.ilce.edu.mx/sites/ciencia/volumen1/ciencia2/17/htm/sec_7.html

http://es.wikipedia.org/wiki/Equilibrio_t%C3%A9rmico_de_la_Tierra
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plazaeme

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Cumulus Húmilis
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#710
Gracias, Doom. El problema que veo es la explicación de que los gases invernadero liberan inmediatamente la energía que emiten, a diferencia del agua. Lo que hace la presencia de gases invernadero en el aire es impedir que la tierra libere inmediatamente al espacio la energía. Ese "retardo" es lo que hace calentarse a la tierra. Pero el mar hace el mismo retardo, solo que más.

Pero al contestarte me has hecho pensarlo mejor. Estaba obsesionado con lo del "retardo". Es una explicación que usan mucho, pero posiblemente sea una metáfora más. Si me olvido de él, puedo pensar en que la tierra emitirá tanto como reciba cuando tenga una temperatura en la superficie de emisión de -18ºC. Esa es la clave. Si no hubiera gases invernadero, esa emisión la podría hacer el hielo. Con océanos de agua (a más de -2ºC), estarían emitiendo más de lo que se recibe, y se enfriarían hasta los -18ºC. Con los gases invernadero no emite desde la supericie, sino a hacia 4km. de altura. Justo eso, -18ºC.

Total que, como era de esperar, se trataba de una chorrada. O no tanto. Porque la presencia de agua tiene que tener mucha influencia (no radiativa) en la distibución de temperatura del aire, y eso no entra en los famosos 33. No me acaban de convencer.

plazaeme

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Cumulus Húmilis
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Cosmos, esa es otra historia. Claro que cuenta como albedo. Mi problema es el argumeto: con el albedo que hay, la diferencia entre la temperatura efectiva y la real se debe a los gases invernadero. No trago.

El buho

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Cb Incus
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Cita de: plazaeme en Lunes 09 Julio 2012 21:50:05 PM
A ver, para que se entienda.

El Búho:
- Lo cual es un grave problema ya que mientras el CO2 supone un efecto invernadero de 1 a 2 º en la Temperatura actual global, el H2O solo tiene un efecto invernadero local de 30º de media global

Doy por supuesto que no se saca las cifras de la gorra, y que hace referencia al cálculo convencional del efecto invernadero total. Por ejemplo, Wikipedia:

- If an ideal thermally conductive blackbody was the same distance from the Sun as the Earth is, it would have a temperature of about 5.3 °C. However, since the Earth reflects about 30%[7] [8] of the incoming sunlight, the planet's effective temperature (the temperature of a blackbody that would emit the same amount of radiation) is about −18 °C,[9][10] about 33°C below the actual surface temperature of about 14 °C.[11] The mechanism that produces this difference between the actual surface temperature and the effective temperature is due to the atmosphere and is known as the greenhouse effect.[12]

http://en.wikipedia.org/wiki/Greenhouse_effect


El problema es a que nos referimos cuando hablamos de gases de efecto invernadero. El vapor de agua es el causante del efecto invernadero de esos 33º en un 95 %. Y de ese 95% el 94,9% es natural y no antropogénico. Y al CO2 le queda un 3%.

http://www.geocraft.com/WVFossils/greenhouse_data.html

En el momento en que se ignora el Vapor de agua de la ecuación, el CO2 sería responsable en un 99% del efecto invernadero.
Lo cierto es que sin vapor de agua pero con Albedo la temperatura de la Tierra sería de -18ºC (ceteris paribus). Si añadimos vapor de agua la temperatura sube a los 14º de media. Repito, de media.

Cita de: Doom en Lunes 09 Julio 2012 19:45:43 PM
Cita de: roberto de pamplona en Lunes 09 Julio 2012 15:45:15 PM

¿Y la media global como la han calculado? y ¿el vapor de agua? También es un gas y debería mezclarse rápidamente como el CO2 y ya vemos las diferencias que existen de unos lugares a otros. No entiendo porque las mediciones del CO2 en un lugar son universales y las del vapor de agua no, ¿no deberían mezclarse con la misma rapidez? o ¿no influirá notablemente la distancia a las fuentes de CO2 y vapor de agua respectivamente?

Pues no , la concentracion vapor de h2o es altamente dependiente de la temperatura es por eso que varia mucho segun el clima zonal donde se tome la medida  por ejemplo en un desierto o en la antartida la  humedad del aire es minima o nula en comparacion con zonas tropicales, tampoco se difunde rapidametne la permanencia de una molecula de agua en la atmosfera es de unos dias a maximo una semana tiempo insuficiente para que esta se difunda opr todo el globo...El co2 en cambio tiene un tiempo de permanencia de decadas hasta 100 aªnos tiemop de sobra para que se difunda por todo el globo ademas su concentracion no depende de la temperatura local...

Doom dice aquí que el CO2 no depende de la temperatura local y afirma que el H2O si que depende de la temperatura local. Por eso he ironizado sobre la globalidad del efecto local del H2O, gas responsable del 95% del efecto invernadero de este planeta.
El H2O se eleva desde la Hidrosfera gracias a la incidencia del Sol desde la ZCIT en un fenómeno global y que supone el 95% del calentamiento global del planeta, en relación por ejemplo a la Luna.

Concentración de vapor de agua


Vamos, una imagen calcadita al comportamiento de las temperaturas medias globales del planeta, calor en el ecuador y frío en los polos. No creo que el vapor de agua sea muy local.

Por cierto, eso me recuerda a Susan Salomon descubriendo que la estratosfera ha perdido un 10% de su vapor de agua desde el año 2000:

http://www.sciencemag.org/content/327/5970/1219.abstract


plazaeme

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Cumulus Húmilis
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Elbuho:

Cita de: ElbuhoEl problema es a que nos referimos cuando hablamos de gases de efecto invernadero. El vapor de agua es el causante del efecto invernadero de esos 33º en un 95 %. Y de ese 95% el 94,9% es natural y no antropogénico. Y al CO2 le queda un 3%.


Sí, claro. Yo no soy calentólogo, ni tengo una causa; cuando pienso en el efecto invernadero pienso sobre todo en el vapor de agua. Lo malo es que el vapor de agua hace más cosas que el efecto invernadero. Por ejemplo, si la tierra no tuviera una gota de agua, pero tuviera el mismo albedo y una cantidad de CO2 que sustituyera exactamente al vapor de agua en sus propiedades radiativas (no conocemos esa cantidad), ¿la temperatura sería la misma? Lo dudo, y no creo que esté cerca de demostrado. O sea, no me convencen esos 33 grados de efecto invernadero, sacados de ese argumento (pero en principio lo mismo podrían ser más, que menos).

plazaeme

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Doom:

Cita de: Doomresumiendo si tomas dos modelos climáticos terrestres uno con océanos y otro sin océanos , los 2 alcanzaran la temperatura de equilibrio de 14ºC

Difícil. Además de lo que dice Fortuna, no océanos = no vapor de agua = no retroalimentación positiva. Al pasar de 280 ppm CO2 a 390 ppm, tiene que haber diferencia entre que haya ese "feedback" positivo del vapor de agua, o no. En caso contrario nos hemos cargado el motivo de la alarma.

Y otra cosa. ¿Estás seguro que de que los modelos "alcanzan" una temperatura de equilibrio de 14 grados, en vez de partir de ella, y subirla o bajarla con CO2 (y aerosoles más algo de volcanes, sol, etc)?

El buho

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Cb Incus
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Cita de: plazaeme en Martes 10 Julio 2012 07:49:08 AM
Elbuho:

Cita de: ElbuhoEl problema es a que nos referimos cuando hablamos de gases de efecto invernadero. El vapor de agua es el causante del efecto invernadero de esos 33º en un 95 %. Y de ese 95% el 94,9% es natural y no antropogénico. Y al CO2 le queda un 3%.


Sí, claro. Yo no soy calentólogo, ni tengo una causa; cuando pienso en el efecto invernadero pienso sobre todo en el vapor de agua. Lo malo es que el vapor de agua hace más cosas que el efecto invernadero. Por ejemplo, si la tierra no tuviera una gota de agua, pero tuviera el mismo albedo y una cantidad de CO2 que sustituyera exactamente al vapor de agua en sus propiedades radiativas (no conocemos esa cantidad), ¿la temperatura sería la misma? Lo dudo, y no creo que esté cerca de demostrado. O sea, no me convencen esos 33 grados de efecto invernadero, sacados de ese argumento (pero en principio lo mismo podrían ser más, que menos).

El 95% de 33 º es 31,25º atribuibles al vapor de agua. Y solo 1º atribuible al CO2. Si llegamos al máximo de 1000 partes por millon de CO2 que pueden ser importantes en el tema del efecto invernadero, estariamos hablando de 3º C de aumento de temperatura, por lo que la temperatura de equilibrio del sistema Tierra sin vapor de agua ni oceanos, pero con CO2, sería de -18ºC + 3º de CO2, = - 15º C de media. Y jamás alcanzaría los +15º de media que tiene, en números redondos.

Por otro lado, si la Tierra no tuviera atmósfera y por alguna razón conservara el agua, esta estaría congelada y el albedo sería mucho mayor que el de Venus. Con lo que la Tierra aun sería mucho más fría. Sin atmósfera la hidrosfera no sirve de nada. Eso si, una vez puesta la tapa de la atmósfera, ciertamente el agua en estado líquido puede actuar de radiador y puede que tenga mucho que ver con los calentamientos naturales. Algunos científicos cifran en 800 años el tiempo que tardan las corrientes oceánicas en devolver el calor acumulado a la superfície.

Fortuna

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Cumulus Congestus
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Cita de: ElBuhoPor otro lado, si la Tierra no tuviera atmósfera y por alguna razón conservara el agua, esta estaría congelada y el albedo sería mucho mayor que el de Venus. Con lo que la Tierra aun sería mucho más fría. Sin atmósfera la hidrosfera no sirve de nada. Eso si, una vez puesta la tapa de la atmósfera, ciertamente el agua en estado líquido puede actuar de radiador y puede que tenga mucho que ver con los calentamientos naturales. Algunos científicos cifran en 800 años el tiempo que tardan las corrientes oceánicas en devolver el calor acumulado a la superfície.


No estoy seguro de esa afirmación. ¿Por qué se va a congelar el mar si le caen 1300w/m2 Al Sol?. Está claro que de noche, se enfriará mucho más rápido, pero dudo que en el ecuador, los océanos se congelaran.


Esa afirmación requiere al menos un estudio serio y/o una simulación. Creo que si se parte del océano helado, sí sería posible, pero si no se parte de esa situación, no parece muy probable, con lo cual estamos ante un fenómeno de equilibrio inestable.
Murcia

plazaeme

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Cumulus Húmilis
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A ver, ElBúho, imagina una tierra sin atmósfera y con un plástico transparente sobre el mar, para que no se evapore. El mar sería hielo, y el albedo mucho mayor, en general. Pero el agua de los trópicos herviría todos los días, y se licuaría después, para tal vez congelarse por la noche. O tal vez no toda, que has partido de agua a 100ºC. ¿Irían extendiéndose esos lagos, para hacerse mares? ¿Hasta dónde? ¿Cuál sería el equilbrio de ese sistema? ¿Y sus temperaturas por latitudes? Yo no he visto a nadie que lo haya estudiado, y me sorprende.

Ah, veo después que Fortuna dice lo mismo.

Roberto-Iruña

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Cita de: plazaeme en Martes 10 Julio 2012 14:38:36 PM
A ver, ElBúho, imagina una tierra sin atmósfera y con un plástico transparente sobre el mar, para que no se evapore. El mar sería hielo, y el albedo mucho mayor, en general. Pero el agua de los trópicos herviría todos los días, y se licuaría después, para tal vez congelarse por la noche. O tal vez no toda, que has partido de agua a 100ºC. ¿Irían extendiéndose esos lagos, para hacerse mares? ¿Hasta dónde? ¿Cuál sería el equilbrio de ese sistema? ¿Y sus temperaturas por latitudes? Yo no he visto a nadie que lo haya estudiado, y me sorprende.

Ah, veo después que Fortuna dice lo mismo.
En un cuerpo rodeado de vacío como es la Tierra la única energía que recibe es la radiación solar (existe una pequeña parte de calor interno que creo que se puede considerar despreciable a los efectos); la Tierra se calentará hasta llegar a un equilibrio entre la energía que entra y la que sale; si no hay atmósfera y por la ley de Stephan-Boltzmann te dicen que el equilibrio es de -18ºC el agua que quede en el planeta estará congelada. No existirá agua líquida porque en las zonas por ejemplo ecuatoriales sublimará al no haber presión atmosférica. Para que exista agua líquida creo que es imprescindible que haya un mínimo de presión atmosférica.
En otro orden de cosas; si no existiesen océanos en el planeta y manteniendo la actual atmósfera (con igual cantidad de vapor de agua y CO2, ya se que es imposible sin océanos mantener el nivel de vapor de agua) la temperatura media sería siendo la misma, la de equilibrio por la misma razón que doy arriba, porque la única energía que entra es la radiación solar y cuando se llega al equilibrio debe ser la misma que sale si no el planeta se habría calentado durante toda su vida. Incluso los océanos que pueden captar mucha energía la transportan a otros lugares y producen calentamientos anómales (véase Europa occidental gracias a la Gulf Stream). A mi modo de vista la única reacción que secuestra calor y puede hacer que la radiación que salga sea menor a la que entra es la fotosíntesis, porque convierte la radiación en enlaces químicos, aunque la descomposición y combustión hace lo contrario así que si se mantiene la superficie verde el balance debe ser nulo globalmente; el tema del fitoplancton debe de ser una incógnita pero creo que tiene que ser ciertamente importante su estudio, ya que en épocas pasadas gran cantidad de energía solar captada se transformó en petróleo y me imagino que ese proceso continúa.
Como conclusión quiero decir que todo lo que hablamos del calor específico del agua y su calentamiento al final origina las corrientes marinas que captan energía en un lugar y la ceden en otro y no tienen consecuencias en el balance global y la temperatura de equilibrio.
Mi opinión es que la teoría de atribuir cualquier desequilibrio entre la temperatura de la superficie terrestre y la temperatura de cuerpo negro de la Tierra al forzamiento radiativo del CO2 es extremadamente simplista; sería necesario analizar mucho más las variaciones de la potencia solar, los cambios de albedo y el papel del fitoplancton en toda esta historia del cambio climático.

Néstor

Duncan
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Cumulus Congestus
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Y la circulación termohalina, Roberto... ¿?


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