¿Puede el CO2 ser un gas refrigerante?

retomo el tema con este comentario que traduzco brevemente ( https://science.sciencemag.org/content/re-times-co2 )

El sistema climático es dinámico y caótico no lineal y por tanto opaco a predicciones...

El CO2 a estos niveles no controla el clima, de los 8 directores climáticos conocidos, el co2, a estos niveles es el menos potente, su efecto declina exponencialmente produciendo el 50% de sus efectos con las primeras 20ppm. Ahora estamos en el último quinta parte de su declive, por lo que duplicandose a 800 ppm solo incrementaria su efecto en menos de un 2%.
No es contaminante, no tiene color, ni olor, ni sabor, hace crecer a las plantas más grandes y lustrosas, y las ayuda a resistir mejor la sequía. Los submarinos no mitigan el co2 hasta que alcanza las 8000 ppm.
El CO2 es virtualmente el único gas de efecto invernadero en la estratosfera que irradia infrarrojos al espacio y por tanto nos enfría.

(resumen histórico de co2 antropogénico y temperaturas sin relación)

La tierra se calienta más y más rápido que el globo terráqueo en conjunto, de lo que debemos estar agradecidos ya que la tierra emite IR a la cuarta potencia de la temperatura, un freno natural. Los IR que recibimos calientan las capas superficiales del agua acelerando la evaporación, formando nubes, precipitación e incrementado el albedo, otro freno natural.

(más resumen sobre co2 histórico y edades de hielo)

Hay muchos problemas reales que se pueden solucionar dentro de nuestras capacidades: salubridad, limpieza del aire y de agua, enfermedades infecciosas, plastico en los océanos,... El gasto de recursos en una sentimental y bizarra mitigación del CO2 es peor que la locura. Un sinsentido. Y debería ser un crimen.

Si Muri, es de hace años y ahora que lo dices creo que se comentó, de todas formas sigue siendo válido: el sistema climático sigue siendo dinámico, acoplado, caótico y no lineal,  si, se podrán hacer muchos mapas de probabilidades pero ninguno será científicamente determinista, ni siquiera en el ámbito probabilístico.

Ya veo que nadie se anima de verdad a criticar el mensaje de apertura de este hilo, así que voy a hacerlo yo mismo.

Mi razonamiento se basa en dos hipótesis clave:

1) Los GEI absorben radiación infrarroja procedente de la Tierra exclusivamente en función de su concentración en la atmósfera. A más concentración de GEI, más radiación IR se absorbe.

2) Los GEI emiten radiación IR en función de su temperatura y de su concentración. A más temperatura, más radiación. A más concentración, también más radiación.

Pues bien, la verdad es que no tengo ningún soporte científico para estas hipótesis. Son simples conjeturas que me parecieron plausibles, pero nada más.

Hay mucha literatura que expone que la emisión de radiación IR por un SÓLIDO (suficientemente "negro") es proporcional a la cuarta potencia de su temperatura Kelvin, y que ese SÓLIDO es también capaz de absorber toda la radiación IR que le llegue, pero nadie se atreve con lo que pasa con los GASES.

¿Puede / quiere alguien confirmar o corregir razonadamente mi dos hipótesis / conjeturas y aportar la base científica correspondiente?

Saludos,
JM

Si Muri, es de hace años y ahora que lo dices creo que se comentó, de todas formas sigue siendo válido: el sistema climático sigue siendo dinámico, acoplado, caótico y no lineal,  si, se podrán hacer muchos mapas de probabilidades pero ninguno será científicamente determinista, ni siquiera en el ámbito probabilístico.

Y por supuesto seguirá siendo válido dentro de 100 años o los que pasen.
Impecables como siempre _00_ y Harmatan sin el más mínimo atisbo de subjetividad en sus comentarios.
Saludos.

Mi razonamiento se basa en dos hipótesis clave:

1) Los GEI absorben radiación infrarroja procedente de la Tierra exclusivamente en función de su concentración en la atmósfera. A más concentración de GEI, más radiación IR se absorbe.

2) Los GEI emiten radiación IR en función de su temperatura y de su concentración. A más temperatura, más radiación. A más concentración, también más radiación.

1) FALSO: Cada GEI absorbe un rango determinado de longitudes de onda de la radiación infrarroja (función de su estructura molecular) , y llega un momento que por más moléculas que haya de ese gas ya no se absorbe más radiación. Además pienso (esto es opinión mía) que llegar a ese estado no es una función directa sino una función exponencial decreciente, como muchos otros procesos naturales, y como he comentado más arriba.
2) Lo que emite radiación IR es cualquier cuerpo que esté a una temperatura más o menos baja. No importa que ese cuerpo sea sólido o gas. Si la Tierra la calentamos a unos 800ºC en vez de en infrarrojo emitirá en rojo (se pondrá al rojo vivo como los hierros en las fraguas). Si seguimos aumentando la temperatura llegaremos incluso al anaranjado o al amarillo, incluso a emitir en ultravioleta, como ocurre en muchas estrellas. La radiación que emite la atmósfera hacia el exterior depende exclusivamente de su temperatura. Puede que tengas mucho CO2, pero también mucho vapor de agua y mucha condensación (que compense los excesos de GEI) y la temperatura sea menor y se emita en una longitud de onda un poco más larga, y menos energética. Eso no he explicado, conforme la longitud de onda es más larga (menor temperatura del cuerpo que la emite) es menos energética.

Cita de: _00_ en Jueves 12 Diciembre 2019 19:28:50 pm

Si Muri, es de hace años y ahora que lo dices creo que se comentó, de todas formas sigue siendo válido: el sistema climático sigue siendo dinámico, acoplado, caótico y no lineal,  si, se podrán hacer muchos mapas de probabilidades pero ninguno será científicamente determinista, ni siquiera en el ámbito probabilístico.

Y por supuesto seguirá siendo válido dentro de 100 años o los que pasen.
Impecables como siempre _00_ y Harmatan sin el más mínimo atisbo de subjetividad en sus comentarios.
Saludos.

Gracias por lo que me toca, aunque tengo que decir que si soy algo subjetivo, entendiendo esta subjetividad como meros planteamientos hipotéticos que intento refrendar con hechos científicos, que por supuesto pongo para que el consciente colectivo pueda aprovechar ya que mi capacidad esta más que limitada.

Por si sirve, aquí está el ARM5: https://www.ipcc.ch/report/ar5/wg1/
en el capítulo 8 hablan sobre el tema que ocupa este hilo, aunque no como refrigerante, y en el material suplementario está la fórmula usada para CO2 (Table 8.SM.1), ΔF=α ln(C/Co) siendo α=5.35

The formulae used to calculate the radiative forcings (RFs) from carbon dioxide (CO 2 ), CH 4 and nitrous oxide (N 2 O) are taken from Myhre et al. (1998) Table 3 as in Third Assessment Report (TAR) and Fourth Assessment Report (AR4). They are listed here for convenience.
In calculating the uncertainties in the WMGHG RF we assume a ±10% (5 to 95% confidence interval) uncertainty in the radiative transfer modeling that is correlated across all species. We assume the uncertainties in the measurements of the 1750 and 2011 abundance levels of the gases are uncorrelated.

The subscript 0 denotes the unperturbed molar fraction for the species being evaluated.

Las formulas del potencial del calentamiento global están en el material suplementario 8.11

Juan, a lo que comentas, este doc seguro sirve, explica la emisividad, absorvancia, temperatura,... de los gases
XVIII.- RADIACIÓN TÉRMICA EN GASES NO TRANSPARENTES

Cita de: Juan Mendos en Jueves 12 Diciembre 2019 20:18:51 pm

Mi razonamiento se basa en dos hipótesis clave:

1) Los GEI absorben radiación infrarroja procedente de la Tierra exclusivamente en función de su concentración en la atmósfera. A más concentración de GEI, más radiación IR se absorbe.

2) Los GEI emiten radiación IR en función de su temperatura y de su concentración. A más temperatura, más radiación. A más concentración, también más radiación.

1) FALSO: Cada GEI absorbe un rango determinado de longitudes de onda de la radiación infrarroja (función de su estructura molecular) , y llega un momento que por más moléculas que haya de ese gas ya no se absorbe más radiación. Además pienso (esto es opinión mía) que llegar a ese estado no es una función directa sino una función exponencial decreciente, como muchos otros procesos naturales, y como he comentado más arriba.
2) Lo que emite radiación IR es cualquier cuerpo que esté a una temperatura más o menos baja. No importa que ese cuerpo sea sólido o gas. Si la Tierra la calentamos a unos 800ºC en vez de en infrarrojo emitirá en rojo (se pondrá al rojo vivo como los hierros en las fraguas). Si seguimos aumentando la temperatura llegaremos incluso al anaranjado o al amarillo, incluso a emitir en ultravioleta, como ocurre en muchas estrellas. La radiación que emite la atmósfera hacia el exterior depende exclusivamente de su temperatura. Puede que tengas mucho CO2, pero también mucho vapor de agua y mucha condensación (que compense los excesos de GEI) y la temperatura sea menor y se emita en una longitud de onda un poco más larga, y menos energética. Eso no he explicado, conforme la longitud de onda es más larga (menor temperatura del cuerpo que la emite) es menos energética.

Voy a utilizar unos datos aportados por aleko el día 3-dic-19:

Con 400 ppm de CO2 en la atmósfera se está absorbiendo el 90% de los fotones infrarrojos procedentes de la Tierra. Si el CO2 atmosférico subiese a 800 ppm, se absorbería el 99% de los fotones.

Supongo que estamos hablando del 90% y del 99% de los fotones infrarrojos que no están en las bandas de frecuencias no absorbibles por ninguno de los GEI.
Esto suena a función con asíntota horizontal… y, con tal idea, he construido la siguiente:
A = 100 · [1 – e^(-ppm/173,7178)]
Donde:
A = % de fotones IR terrestres absorbidos por la atmósfera
ppm = partes por millón de CO2 en la atmósfera
Adjunto gráfico de esta función.
En abscisas están las ppm de CO2 y en ordenadas los % de fotones IR absorbidos.
Para ppm = 400 resulta una absorción del 90,0%
Para ppm = 800 resulta una absorción del 99,0%
Para ppm = 1600 resulta una absorción del 99,9%
Espero que esta función se parezca a la que tú te refieres.

Juan, a lo que comentas, este doc seguro sirve, explica la emisividad, absorvancia, temperatura,... de los gases
XVIII.- RADIACIÓN TÉRMICA EN GASES NO TRANSPARENTES


Estimado _00_:

De la Fig XVIII.7 del artículo que citas parece deducirse que, para temperaturas entre -23ºC y 227ºC (250ºK y 500ºK),
la emisividad del CO2 disminuye al aumentar la temperatura. Lo mismo pasa con el H2O según la Fig XVIII.6.

¿No es un poco sorprendente, o es que estoy cometiendo algún error?

Por otra parte, yo esperaría que las absortividades de radiación IR, tanto del agua como del CO2, fuesen tanto más altas cuanto más bajas fuesen sus temperaturas (lo mismo que pasaría por conducción).

No encuentro por ningún sitio nada que me diga si la energía radiante emitida por un GEI aumenta o disminuye con la cantidad de GEI (a la misma temperatura) y en qué medida. Yo pienso que debería ser proporcional: doble de GEI, doble de energía emitida. ¿Que opinas?

Saludos,
JM

El que la curva sea como es creo que es debido a que la emitancia es inversamente proporcional a T⁴ y sale así,
sobre los otro que comentas aquí ya hacían un estudio similar al que planteas: http://www.mitosyfraudes.org/Calen6/Muniz-1.html con una conclusión similar....en lo que a gases se refiere, a nivel radiativo está ya saturado y al final enfría.

Yo la verdad es que con todo lo que llevamos y con otras muchas circunstancias ya ni retengo ni casi discierno así que poco más puedo ayudar.

El que la curva sea como es creo que es debido a que la emitancia es inversamente proporcional a T⁴ y sale así,
sobre los otro que comentas aquí ya hacían un estudio similar al que planteas: http://www.mitosyfraudes.org/Calen6/Muniz-1.html con una conclusión similar....en lo que a gases se refiere, a nivel radiativo está ya saturado y al final enfría.

Yo la verdad es que con todo lo que llevamos y con otras muchas circunstancias ya ni retengo ni casi discierno así que poco más puedo ayudar.

Muchas gracias, _00_.
Saludos,
JM

"Tengo la sensación, Muri, que eres como uno de esos infiltrados (del IPCC en tu caso), en los foros de los periódicos que defienden las posiciones del partido político que les paga."


Harmatán:

Tu sensación se me contagió antes de que la tuvieras. Creo que es parte de mi ADN.

JUAN MENDOS, si quieres profundizar en el tema te dejo un artículo interesante. En la página  165 habla de la influencia  de la concentración  de los GEI en el forzamiento radiativo. No era una función  exponencial  decreciente  como proponía yo, sino una función  que inicialmente, con pocas ppms es lineal pero con elevadas ppms es proporcional a la raíz cuadrada, de tal manera que no hay una asintota que no se supere. A más gas más absorción, pero conforme aumentas la concentración  el aumento de absorción  cada vez se hace menor.
El artículo es denso en física pero en líneas generales creo que se entiende.
https://www.google.com/url?sa=t&source=web&rct=j&url=http://www.divulgameteo.es/fotos/lecturas/Forzamiento-radiativo-cambios-qu%25C3%25ADmicos-atm%25C3%25B3sfera.pdf&ved=2ahUKEwi6h9aT17XmAhUqxoUKHShnBjQQFjAAegQIARAB&usg=AOvVaw3aEwCrmlXT8num4n6VP_U3