*** Calentamiento por efecto antropogénico + natural.

Todos sabemos ya que potencia radiada P (en equilibrio térmico de un cuerpo) es aproximadamente proporcional a la cuarta potencia de la temperatura absoluta (Ley de Stephan-Boltzmann). Con potencia P me refiero sobre unidad de superficie, obviamente.

Esta ley se demuestra mediante estadística cuántica y tiene un enorme apoyo con datos experimentales:

P = s · T⁴          s = 5'670 · 10^-8 W · m^-2 · k^-4

Hemos medido que la radiación que emite el sistema tierra-atmósfera es de unos 240 W · m^-2, lo cual le corresponde con una temperatura de T_m = 255 K, no obstante, lo que emite la superficie son unos 390 W · m^-2, y eso son unos T_su = 288 K

Basándonos en los datos que disponemos del CO2:
   100 ppm de CO2 producen un incremento de potencia DP, de entre 1,8 y 2,4 W/m2.
vamos a calcular qué incremento de temperatura ( DT ) producen

DT = T_f - T_o = [(P+DP)/s]^1/4 - [P/s]^1/4 = [P/s]^1/4{[1 + DP/P]^1/4 - 1 }
aprox= [P/s]^1/4{[1 + DP/P]^1/4 - 1 } =  1/4 · [P/s]^1/4(DP/P)

DT  aprox= 1/4 · T_o(DP/P)    sii  |DP/P| < 0,1

Ahora podemos dar valores a T_o = {255 K, 288 K} y a DP/P = {0'007, 0'01}  y obtenemos:

DT = {0'5 K, 0'7 K)       Recordemos que las variaciones en Kelvin son equivalentes a grados centígrados.

En conclusión, sabemos que un incremento de unos 100 ppm producen un calentamiento de entorno a medio grado.

Saluts! 

Me parece que estas muy puesto en el tema, que el tema te preocupa que sabes de esto, pero dentro de 10 o 15 años cuando veas que todo sigue igual te preguntarás que que pasa?, esto del efecto invernadero ya fue objeto de comentarios, incluso tema de selectividad en el 86 o sea 20 años, por aquel entonces se decia que en el 2000 el mar nos iba a ahogar, fijate que estamos exactamente igual que hace 20 años, pasan y pasan los años y el efecto invernadero no se ve por ningun lado, pero esto ultimo ya seria tema de conversación mucho mas largo y complejo, donde muchos intereses entran en juego

Hola.

Yo creo que eso no es cierto. Los físicos nunca dijeron que en el 2000 nos ahogaríamos.

Sí que es cierto que algunos medios de comunicación ultrasensacionalsitas afirmaban rotundamente que la Aantártida se fundiría y haría subir el nivel del mar 100 m por allá a principios de este siglo, y eso es totalments falso.

Había una posibilidad de deshielo de la antártida, que finalmente no se sabe si se cumplirá o no; pero de momento ésta sigue casi igual que antes (e incluso tal vez se ha enfríado), pero eso no invalida toda la teoría del efecto invernadero, sino que simplemente significa que ésta no es exacta, sino muy imperfecta: se ha detectado un fenómeno que aún no podemos explicar, y es el calentamiento desigual (el ártico se calienta muchísimo y la antártida se enfría ligerísimamente). Y lo dicho: que sea desigual no significa que el planeta no se esté calentando.

El nivel del mar está subiendo a un ritmo de 3 cm/década.



Cuando la subida del mar en los últimos 5 mil años había oscilado en más-menos 1 m (amplitud 2 m).



Concretamente esas oscilaciones suponen un cuarto-de-onda de 2 m/1000 años frente a los 3 cm/10 años actuales; es decir, la variación media actual podría ser algo más importante que en los últimos 5 mil años. Pero no se puede afirmar porque las gráficas son de dos resuluciones distintas.

Y ojo! yo no digo que la subida de 3cm/década sea una catástrofe (yo creo que es lo menos importante), sino que sí que es destacable, al menso anecdóticamente.

PD: He rectificado unos datos.

Permitidme que ponga aquí la gráfica de los forzamientos radiativos para tenerlo todo junto:

Un pequeño apunte entre la relación de la estimación de balance radiativo y la anomalía global.

Aplicando Stephan-Boltzmann se deduce que:

DT  aprox= 1/4 · T_o(DP/P)       sii  DP/P << 1

DP = F = Forzamiento.
P = 240 W/m2
T = 255 K

DT  aprox= 1/4 · 255 · (F/240) aprox= F/4

De este modo, en la aproximación paraxial-lineal, +2 W/m2 se corresponden con un calentamiento teórico de unos +0'5ºC, lo cual se corresponde con el órden del calentamiento medido.

Curiosamente, realizando una integral de los forzamientos radiativos obtenemos la siguiente gráfica:
http://homepage.mac.com/uriarte/forzamientos.jpg



Ver más gráficas sobre forzamientos radiativos

¿Por qué se enfría la estratosfera?

Parece ser que intervienen dos grandes factores: los aerosoles volcanicos y los ciclos solares.

Aerosoles volcánicos

El aumento de aerololes en la estratosfera (Chinchón y Pinatubo) provocan un calentamiento de dicha capa. Unos dos años después, precipitan y dejan limpia la estratosfera, pero además hacen disminuir el ozono, por lo que enfríarían la atmósfera un poco más de lo que estaba antes de calentarse.



Concretamente, la disminución de ozono ha sido de 12 UD (Unidades Dobson)

100 UD se correponden a una capa de 1 mm en "condiciones normales" (1atm y 273 K), por tanto, si no me equivoco, se correpnden aproxiamdamente con: n = PV/RT = 0'045 [mol·dm^-3] · 0'01 [dm] · S [dm². ¿Qué forzamiento radiativo tiene eso? Antón ayúdame, 

Podríamos suponer (comparando las gráficas entre el porzentaje de ozono y la temperatura de la estratosfera) que una variación del 2% del ozono supone un forzamiento de 0'3ºC.





Insolación en la alta atmósfera

http://homepage.mac.com/uriarte/radiacionsolar.jpg

La insolación (I) en la sección pi ha de dividirse entre cuatro (pi/4pi) ya que la superficie terrestre es esférica, a diferencia del círculo plano de radiación que recibe. Entonces, la variación de potencia sobre la superficie terrestre es;

DP = pi/4pi · DI          <----  P = pi/4pi · I

Por tanto, la variación del forzamiento radiativo, tiene la misma relación:

DT  aprox= 1/4 · To(DP/P)  = 1/4 · To · DI/I

La variación de manchas solares entre el 1979 y el 1995 es de 3 W/m2.
La atemperatura en la alta estratosfera es de unos To = 200 K (corregidme si me equivoco). Por tanto, la predicción de la variación máxima de la temperatura a ese nivel es:

DT  aprox=  1/4 To DI/I = 1/4 · 200 * 3/1360 = 0'1 ºC[/b]

Es decir, que si quitamos las preturbaciones del Chinchón y el Pinatubo, la disminución de temperatura entre 1979 y 2000 (3/4 W/m2) es de 0'1ºC, si no me he equivocado haciendo los cálculos.

Nota: Acabo de corregir la cifra porque lo había calculado mal, disculpen la smolestias




Conclusión

Por tanto, parece que el efecto de los aersoles volcánicos sobre el ozono es mucho má simportante que la variabilidad solar a pequeña escala (11 años), no obstante, éste último factor también ha de influir en el enfriamiento de la estratosfera (aunque sólo en el órden de un enfriamiento de una décima de grado). Todo esto es perfectamente compatible con el calentamiento superficial terrestre (dónde actuan los GEIs). Se trataría, pues, de una suma de muchos factores.

Es cierto que las nubes son una gran incógnita.

En cuanto al vapor de agua, un incremento de vapor de agua, por encima de una determinada "temperatura propia" se autoregula en pocos días, y por tanto no puede provocar calentamiento en término de años o décadas.

Lo que sí que es posible es que un calentamiento provoque un aumento de vapor de augua, con lo que haya un complejo juego de retroalimentación-autoregulamiento, mediante procesoso de formación de nubosidad. Pero el vapor de agua no puede incrementar si previamente no hay un calentamiento, ¿me equivoco?

La nubosidad en la baja troposfera estña ligada principalmente a los aerosoles hidroscópicos, mientras que la nubosidad estratosférica ya puede aparecer por nucleación homogénea (sin aerosoles), auqnue se cataliza más por nucleación heterogénea, cuyos principales aerosoles son los glaciógenos (si no me equivoco).

Se piensa que la ionizazvión de la atmósfera por partículas energéticas provinientes del espacio favorecen la actuación de los aerosoles (ya que la molécula de agua es polar). Según piensan algunos, la nubosidad durante los mínimos magnéticos solares es mayor ya que permite la entrada de rayos gamma cósmicos, que hacen incrementar la nubosidad, por lo que estos años (2005, 2006, etc.), la temperatura debería ser menor que en los años 2000, 2001 ( y ésto no es aśi), ya que a mayor nubosidad teóricamente menos radiación recibe la superficie y más se enfría.

En definitiva, parece ser que teniendo en cuenta las "teorías cosmicas de la variación nubosa", el planeta debió registrar un pequeño enfriamiento en 2005, e incluso en comparación con 1960 (que obtuvo un gran máximo solar).

Pongo un artículo relacionado con los aersoles y la nubosidad.

http://www.geocities.com/reclim05/reclim02b.pdf