Vapor de agua como GEI

Otra pregunta interesante es por qué se considera que el CO2 no tiene un tiempo limitado en la atmósfera, del mismo orden que el que tiene el vapor de agua. Las reacciones de combustión consumen oxígeno. El oxígeno oxida el carbono contenido en los hidrocarburos y forma CO2 más vapor de agua (curioso que al quemar combustibles fósiles sólo se hable de que se produce CO2 cuando también se produce vapor de agua). A lo que voy es que si el CO2 permanece mucho tiempo en la atmósfera se secuestra oxígeno y si se ha quemado tanto combustible fósil en nivel de O2 en la atmósfera debería haber bajado de 21% a 20,8% por ejemplo, cosa que creo que no sucede; así que o el oxígeno sale de otro lado a la vez que se queman hidrocarburos o el CO2 es rápidamente reducido por las plantas, el fitoplancton, las cianofíceas o lo que sea para devolver el oxígeno a la atmósfera. Entiendo que si se dice que el vapor de agua tiene un ciclo rápido en CO2 también.
Respecto a las combustiones de hidrocarburos, tomando el ejemplo más simple que es el metano tenemos:
CH4 + 2O2=CO2 +2H2O
Teniendo en cuenta los pesos moleculares quemar 16 toneladas de metano consume 32 toneladas de oxígeno y se producen 44 toneladas de CO2 y 36 toneladas de vapor de agua. Es decir que se produce casi tanto vapor de agua como CO2, ¿tienen en cuenta esto los modelos?

Otra pregunta interesante es por qué se considera que el CO2 no tiene un tiempo limitado en la atmósfera, del mismo orden que el que tiene el vapor de agua. Las reacciones de combustión consumen oxígeno. El oxígeno oxida el carbono contenido en los hidrocarburos y forma CO2 más vapor de agua (curioso que al quemar combustibles fósiles sólo se hable de que se produce CO2 cuando también se produce vapor de agua). A lo que voy es que si el CO2 permanece mucho tiempo en la atmósfera se secuestra oxígeno y si se ha quemado tanto combustible fósil en nivel de O2 en la atmósfera debería haber bajado de 21% a 20,8% por ejemplo, cosa que creo que no sucede;

Pues crees mal. Efectivamente la quema de combustibles fósiles secuestra oxígeno en forma de CO2 debido al largo tiempo de residencia media de este último (décadas, siglos). Al igual que se mide el CO2 atmosférico, se mide también el O2 en diferentes lugares del planeta (http://scrippso2.ucsd.edu/). La reducción anual es de entorno a 19 moléculas de O2 por cada millón de O2 en la atmósfera.

Respecto a las combustiones de hidrocarburos, tomando el ejemplo más simple que es el metano tenemos:
CH4 + 2O2=CO2 +2H2O
Teniendo en cuenta los pesos moleculares quemar 16 toneladas de metano consume 32 toneladas de oxígeno y se producen 44 toneladas de CO2 y 36 toneladas de vapor de agua. Es decir que se produce casi tanto vapor de agua como CO2, ¿tienen en cuenta esto los modelos?

Como bien dices, la quema de combustibles fósiles produce una cantidad similar de vapor de agua que de CO2. Pero debes tener en cuenta dos cosas. Primero, que esa cantidad de vapor es minúscula respecto al contenido de vapor de agua existente en la atmósfera. Date cuenta que las emisiones antropogéncias acumuladas de CO2 han supuesto pasar de 280 a 410 ppm, es decir +130 ppm. Sólo el 45% del CO2 emitido se acumula en la atmósfera (el 55% restante acaba en océanos y biosfera), así que la variación acumulada real sería de +290 ppm. Teniendo en cuenta que la concentración de vapor de agua en la atmósfera es de entorno al 2% (0.2-4%), es decir 20000 ppm, el aporte debido a la quema de combustibles fósiles parece trivial. En segundo lugar, volvemos a lo de siempre. El tiempo de residencia medio del vapor de agua es de 9-10 días, así que el exceso de vapor generado por la combustión terminaría precipitando rápidamente. Sólo el forzamiento provocado por otros GEIs y otros factores capaces de variar de forma consistente la temperatura podría modificar significativamente el contenido de  vapor de agua en la atmósfera.

del 2012 (para quién tenga tiempo y ganas):
https://troyca.wordpress.com/2012/08/15/sensitivity-of-the-water-vapor-feedback-to-locations-of-sst-trends/
https://troyca.wordpress.com/2012/10/01/water-vapor-and-temperature-feedbacks-from-recent-warming-patterns/

https://wattsupwiththat.com/2013/03/06/nasa-satellite-data-shows-a-decline-in-water-vapor/

De todas formas, si el aumento del CO2 por mínimo que sea aumenta la temperatura, y si la temperatura aumenta la cantidad de vapor de agua, y si el vapor de agua aumenta la temperatura, y si el aumento de la temperatura vuelve a aumentar la cantidad de vapor de agua, entramos en un proceso en el que se evaporarían todos los océanos por un mínimo aumento de las ppm de CO2. Debe existir algún sistema estabilizante en la atmósfera que evite esto; imagino que la condensación que produce las nubes hace que el albedo sea mayor y la energía que llega del sol se reduzca. El tema, sin duda, está en ver quién pesa más, si el calentamiento producido por el CO2 y el vapor de agua, o el enfriamiento producido al aumentar el albedo por la condensación del vapor de agua. Incluso podría darse el caso de que al llegar a una cantidad de vapor de agua determinada la condensación fuera tan grande que el albedo redujese la temperatura global del planeta. Por eso, las relaciones entre CO2 y temperatura no son tan directas como las pintan en los medios de comunicación.

En síntesis, la humedad relativa aumenta en la baja troposfera y disminuye en las capas superiores, de esta forma se suma al efecto de las nubes bajas produciendo aumento de las temperaturas nocturnas.

Desde el 8 de noviembre pasado en que Muri intervino por primera vez en este tema, he venido dando vueltas mentales al efecto "realimentador" del vapor de agua y sigo preguntándome ¿por qué, si el vapor de agua produce efecto invernadero, necesita del CO2?

Parece que la respuesta a mi pregunta es que el vapor de agua desaparece de la atmósfera muy rápidamente porque se condensa, cosa que no hace el CO2. Pero, ¿y no se repone a la misma velocidad a causa de la evaporación? ¿Qué importancia puede tener el que sean otras moléculas las que den lugar a la misma cantidad de agua en la atmósfera?

Desde el 8 de noviembre pasado en que Muri intervino por primera vez en este tema, he venido dando vueltas mentales al efecto "realimentador" del vapor de agua y sigo preguntándome ¿por qué, si el vapor de agua produce efecto invernadero, necesita del CO2?

Parece que la respuesta a mi pregunta es que el vapor de agua desaparece de la atmósfera muy rápidamente porque se condensa, cosa que no hace el CO2. Pero, ¿y no se repone a la misma velocidad a causa de la evaporación? ¿Qué importancia puede tener el que sean otras moléculas las que den lugar a la misma cantidad de agua en la atmósfera?

No sé si me estoy ajustando a lo que preguntas, si no es así me dices.

Se supone que el vapor de agua no es que siempre se mantenga en la misma cantidad, sino que está en equilibrio, lo cual no tiene por qué significar lo mismo. Es decir que si añadimos más vapor de agua, también condensará más para mantener ese equilibrio permaneciendo la cantidad constante en la atmósfera. Si lo que hacemos es sustraerlo, aumentará la evaporación y se reestablecerá también el equilibrio. Por supuesto, el vapor se recicla constantemente, condensándose y evaporándose con rapidez.

Sin embargo hay una variable de la que depende la cantidad de vapor: la temperatura. A mayor temperatura, ese equilibrio se da con más vapor, por tanto a medida que se calienta la atmósfera aumenta la cantidad de vapor de agua presente en ella.

Eso es independiente de la causa de ese calentamiento. Puede ser un calentamiento provocado por un ciclo natural, por un evento violento puntual o por gases de efecto invernadero (CO2, metano, etc...), de ahí que si un gas de efecto invernadero aumenta y con él lo hace la temperatura global, también hará subir la proporción de vapor de agua, por esa razón su concentración puede variar si lo hacen otros gases en la atmósfera que tengan un importante efecto regulador de la temperatura.


Saludos.

 

¿entonces porque con el aumento de temperatura el vapor de agua en vez de aumentar disminuye?

Por lo que he mirado eso es lo que reflejan las mediciones.

Cita de: Juan Mendos en Viernes 06 Diciembre 2019 18:35:32 pm

Desde el 8 de noviembre pasado en que Muri intervino por primera vez en este tema, he venido dando vueltas mentales al efecto "realimentador" del vapor de agua y sigo preguntándome ¿por qué, si el vapor de agua produce efecto invernadero, necesita del CO2?

Parece que la respuesta a mi pregunta es que el vapor de agua desaparece de la atmósfera muy rápidamente porque se condensa, cosa que no hace el CO2. Pero, ¿y no se repone a la misma velocidad a causa de la evaporación? ¿Qué importancia puede tener el que sean otras moléculas las que den lugar a la misma cantidad de agua en la atmósfera?

No sé si me estoy ajustando a lo que preguntas, si no es así me dices.

Se supone que el vapor de agua no es que siempre se mantenga en la misma cantidad, sino que está en equilibrio, lo cual no tiene por qué significar lo mismo. Es decir que si añadimos más vapor de agua, también condensará más para mantener ese equilibrio permaneciendo la cantidad constante en la atmósfera. Si lo que hacemos es sustraerlo, aumentará la evaporación y se reestablecerá también el equilibrio. Por supuesto, el vapor se recicla constantemente, condensándose y evaporándose con rapidez.

Sin embargo hay una variable de la que depende la cantidad de vapor: la temperatura. A mayor temperatura, ese equilibrio se da con más vapor, por tanto a medida que se calienta la atmósfera aumenta la cantidad de vapor de agua presente en ella.

Eso es independiente de la causa de ese calentamiento. Puede ser un calentamiento provocado por un ciclo natural, por un evento violento puntual o por gases de efecto invernadero (CO2, metano, etc...), de ahí que si un gas de efecto invernadero aumenta y con él lo hace la temperatura global, también hará subir la proporción de vapor de agua, por esa razón su concentración puede variar si lo hacen otros gases en la atmósfera que tengan un importante efecto regulador de la temperatura.


Saludos.

Sí, efectivamente ese es el efecto que dice el IPCC que hará aumentar la Tª catastróficamente, el pequeño aumento de T debida al co2, hará que la atmósfera contenga mas vapor de agua y éste hará que vuelva a subir la T mas aún. Pero en mi opinión ahí hay algo que no lo veo claro. ¿Sabe el sistema qué cantidad de vapor de agua debe admitir en el equilibrio según quién sea el causante de ese aumento de temperatura?. QUiero decir, que si hay mas vapor de agua por el aumento de Tª debido al co2 y éste vapor genera un nuevo incremento de Tª, ¿este nuevo incremento no debería también permitir un nuevo incremento de vapor de agua y consiguientente un nuevo aumento de T?. Lo que dice _00_ resolvería el dilema porque según el mecanismo anterior ya deberíamos habernos convertido o en Venus o en Marte.

Muchas gracias, Gdvictorm.

Si no me equivoco, el equilibrio "agua líquida - vapor" a nivel del mar se produce cuando la presión parcial del vapor en el aire es igual a la presión de vapor en el agua líquida (suponiendo que aire y agua en contacto están a la misma temperatura).

Según la curva de Clausius-Clapeyron, a mayor temperatura corresponde mayor presión de vapor en el líquido. Si, circunstancialmente, la presión parcial del vapor en el aire en contacto con el mar es menor que la presión de vapor, el agua líquida se evapora para que la mayor concentración de vapor en el aire haga aumentar la presión parcial del vapor en el aire y, así, restablecer el equilibrio. Por eso, a mayor temperatura, el aire "pide" más humedad (y el mar se la da sin rechistar).

Sin embargo, la eliminación de vapor de agua de la atmósfera se produce, principalmente, tan lejos de la superficie del mar como es la altura de las nubes, a causa de que, a esa altura, la temperatura es suficientemente baja como para que el vapor (que asciende porque es muy ligero) se condense por haberse alcanzado el punto de rocío. Gracias a esa condensación "a cierta altura" las nubes se convierten en una eficaz sombrilla-espejo.

Si tampoco me equivoco, el vapor de agua es un GEI como la copa de un pino, lo que significa que absorbe radiación infrarroja procedente del suelo, mar, etc. y la re-emite. Exactamente lo mismo que hace el "fatídico" CO2.

Ambos gases, por tanto, calientan el aire exactamente igual y no necesitan el uno del otro para nada.

La cuestión puede estar en que, como he dicho más arriba, el vapor se condensa eficazmente en forma de nubes y pone su propio límite (vía albedo) al calentamiento que produce por efecto invernadero. No parece que el CO2 que sea capaz de auto-limitarse tan eficazmente.

Tras lo anterior, yo me inclino a pensar que el vapor de agua no es un elemento de realimentación positiva del CO2, sino un GEI tan digno como cualquier otro mientras está es forma de vapor y, además, un elemento clave en la limitación del
calentamiento de la atmósfera gracias a su capacidad de condensarse en forma de nubes.

Pero si alguien opina otra cosa, estaré encantado de conocer esa opinión distinta de la mía.

Cita de: gdvictorm en Viernes 06 Diciembre 2019 18:58:14 pm

Cita de: Juan Mendos en Viernes 06 Diciembre 2019 18:35:32 pm

Desde el 8 de noviembre pasado en que Muri intervino por primera vez en este tema, he venido dando vueltas mentales al efecto "realimentador" del vapor de agua y sigo preguntándome ¿por qué, si el vapor de agua produce efecto invernadero, necesita del CO2?

Parece que la respuesta a mi pregunta es que el vapor de agua desaparece de la atmósfera muy rápidamente porque se condensa, cosa que no hace el CO2. Pero, ¿y no se repone a la misma velocidad a causa de la evaporación? ¿Qué importancia puede tener el que sean otras moléculas las que den lugar a la misma cantidad de agua en la atmósfera?

No sé si me estoy ajustando a lo que preguntas, si no es así me dices.

Se supone que el vapor de agua no es que siempre se mantenga en la misma cantidad, sino que está en equilibrio, lo cual no tiene por qué significar lo mismo. Es decir que si añadimos más vapor de agua, también condensará más para mantener ese equilibrio permaneciendo la cantidad constante en la atmósfera. Si lo que hacemos es sustraerlo, aumentará la evaporación y se reestablecerá también el equilibrio. Por supuesto, el vapor se recicla constantemente, condensándose y evaporándose con rapidez.

Sin embargo hay una variable de la que depende la cantidad de vapor: la temperatura. A mayor temperatura, ese equilibrio se da con más vapor, por tanto a medida que se calienta la atmósfera aumenta la cantidad de vapor de agua presente en ella.

Eso es independiente de la causa de ese calentamiento. Puede ser un calentamiento provocado por un ciclo natural, por un evento violento puntual o por gases de efecto invernadero (CO2, metano, etc...), de ahí que si un gas de efecto invernadero aumenta y con él lo hace la temperatura global, también hará subir la proporción de vapor de agua, por esa razón su concentración puede variar si lo hacen otros gases en la atmósfera que tengan un importante efecto regulador de la temperatura.


Saludos.

Sí, efectivamente ese es el efecto que dice el IPCC que hará aumentar la Tª catastróficamente, el pequeño aumento de T debida al co2, hará que la atmósfera contenga mas vapor de agua y éste hará que vuelva a subir la T mas aún. Pero en mi opinión ahí hay algo que no lo veo claro. ¿Sabe el sistema qué cantidad de vapor de agua debe admitir en el equilibrio según quién sea el causante de ese aumento de temperatura?. QUiero decir, que si hay mas vapor de agua por el aumento de Tª debido al co2 y éste vapor genera un nuevo incremento de Tª, ¿este nuevo incremento no debería también permitir un nuevo incremento de vapor de agua y consiguientente un nuevo aumento de T?. Lo que dice _00_ resolvería el dilema porque según el mecanismo anterior ya deberíamos habernos convertido o en Venus o en Marte.

Esta claro que la condensación del exceso de vapor provoca mayor nubosidad que aumenta el albedo y llega menos radiación solar y el equilibrio se mantiene. Aunque también hay que tener en cuenta que con mayor temperatura menor extensión de banquisa y glaciares, y por lo tanto disminuye le albedo. Hay que poner en la balanza los dos fenómenos y ver cual de los dos pesa más y en qué circunstancias.

Si existe una fuente externa que fuerce el cambio, aunque el sistema-Tierra intente equilibrar su situación, el desequilibrio persistirá

Hasta ahora se han manejado como fuentes transformadoras naturales:

1. El Sol con sus subidas y bajadas de radiación (unanimidad)
2. CO2 emitido por volcanes en períodos de mayor actividad (discutido el papel del CO2)



Aquí los partidarios del calentamiento antropogénico tienen una baza muy fuerte aunque no definitiva. Porque un calentamiento por radiación solar, exógeno, afecta a toda la atmósfera, de arriba a abajo. Un calentamiento endógeno, sólo afecta a la capa inferior de la atmósfera, incluso aunque la superior se esté enfriando por decrecimiento de la actividad solar.

¿Cómo está respondiendo la atmósfera ahora mismo?

Escenario B: enfriamiento de las capas superiores de la atmósfera, calentamiento de la inferior.

El factor transformador está debajo de la atmósfera, no encima.