Retroalimentación radiativa del vapor de agua

[vigilant]

Pero yo creo que una variación de -0'1% es nada, entra dentro del error de medida de la HR global, pienso. ¿Cual es el error estimado?.

Igual estoy diciendo una barbaridad y 0'1% de HR es mucho, pero lo dudo, las variaciones interanuales de la humedad absoluta son mucho más importantes (llegan al 3%, es decir, 30 veces más).

Por otra parte, quitando en que estoy en desacuerdo en algunas cosas del IPCC (sol, nubes, regionalización, etc.) quiero emitir un voto de confianza en la buena intencionalidad rigurosa.

Yo pienso (y perdonad por mis opiniones) que una cosa es no coincidir en todas las tesis o conclusiones, y otra distinta es acusar a los científicos de no hacer bien su trabajo de "independencia rigurosa". No lo digo por ti, pero creo que hay gente que siempre está dudando de todo, como si fuese ya una costumbre o una manía negar todo lo que sea física o teoría oficial del CC.

Saludos cordiales. 

[Markel]

A mi tampoco me parece que hayan escamoteado mucho, no considerarían el dato relevante. Teniendo en cuenta lo difícil de medir que es la HR global, seguramente el error será mas grande. Quizá no sea así, pero intuitivamente la HR depende de tantos factores locales que hacer extrapolaciones a donde no hay medidas reales tiene que ser dificilísimo.

Aparte, lo importante para la retroalimentación es la humedad absoluta, y ya se ve en las gráficas de hace 2 posts que la correlación es altísima. Por mi parte me he convencido de que esa aproximación es aceptable 

Cambiando de tema, ¿como se relacionaría todo esto con la nubosidad? Siempre se ha dicho, mas evaporación, mas nubes, pero si la HR es casi igual y la temperatura mas alta, al menos a las nubes bajas no debería de afectarles mucho ¿no? Quizá con los cálculos que has hecho y la curva de saturación se podría estimar.



Saludos

[metragirta]

Pero yo creo que una variación de -0'1% es nada, entra dentro del error de medida de la HR global, pienso. ¿Cual es el error estimado?.

Igual estoy diciendo una barbaridad y 0'1% de HR es mucho, pero lo dudo, las variaciones interanuales de la humedad absoluta son mucho más importantes (llegan al 3%, es decir, 30 veces más).

Por otra parte, quitando en que estoy en desacuerdo en algunas cosas del IPCC (sol, nubes, regionalización, etc.) quiero emitir un voto de confianza en la buena intencionalidad rigurosa.

Yo pienso (y perdonad por mis opiniones) que una cosa es no coincidir en todas las tesis o conclusiones, y otra distinta es acusar a los científicos de no hacer bien su trabajo de "independencia rigurosa". No lo digo por ti, pero creo que hay gente que siempre está dudando de todo, como si fuese ya una costumbre o una manía negar todo lo que sea física o teoría oficial del CC.

Saludos cordiales. 

Vamoa a ver Robert,

No dudo de la física, como tampoco de la química o la biología, campos que entiendo mejor aunque duerman en los sueños del paso del tiempo. No dudo de la ciencia. Sí del uso inadecuado de la misma.

Tal como dices puede que un aumento 15-30 veces menor sea insignificante, pero si lo es; ¿ Por qué se esconde el dato? ¿Por qué no se dice que a pesar de eso, los resultados de la variación de la humedad absoluta se ajustan a lo que la física predice? y ¿por qué tampoco se dice que aunque el cambio en la HR sea pequeño, se espera una variación mucho más importante en los próximos años en algunas zonas del mundo?. Esa es exactamente la conclusión final del artículo del autor en el que se basa el IPCC y todos esos interrogantes quedan resueltos en el artículo, pero no en el informe del IPCC.

No hay errores y si los hubiera serían válidos también para la humedad absoluta y en esto se hace mucho hincapié a lo largo del estudio. No se extrapola, se toman datos de 15000 estaciones. 

http://www.cgd.ucar.edu/cas/adai/papers/Dai_JC06-sfcHumidity.pdf

Pero si el IPCC, que no la ciencia, genera desconfíanza, se lo gana a pulso con cosas como esta, por hacer un uso político de la ciencia y de lo que conviene decir y/u ocultar.


 

[vigilant]

Cambiando de tema, ¿como se relacionaría todo esto con la nubosidad? Siempre se ha dicho, mas evaporación, mas nubes, pero si la HR es casi igual y la temperatura mas alta, al menos a las nubes bajas no debería de afectarles mucho ¿no? Quizá con los cálculos que has hecho y la curva de saturación se podría estimar.

Eso es un tema interesante.

La verdad es que de nubosidad no sé mucho.

Tus dudas son muy razonables. Tal vez Antón o spissatus sepan de ese aspecto mucho más que yo. A ver si nos ayudan.

Teóricamente, si HR aprox= const., la nubosidad también.
E incluo si disminuye muy ligeramente, estamos en las mismas.

Sin embargo, el hecho de que ha aumentado más la temperatura nocturna que la diurna, nos hace pensar que ha incrementado más la capturación del calor cuando la HR es mayor (por la noche) y por tanto cuando hay más nubes bajas (que hacen efecto manta por la noche).

Si el HR está incrementando por la noche es posible que por el día esté disminuyendo. Veamos:

Supongo que, el mismo efecto invernadero del vapor de agua durante el día hace que la capacidad del aire de retener el vapor aumente (al incrementar la temperatura) más que el propio incremento de vapor, por lo que HR disminuiría. Lo cual estoy pensando que lo podríamos calcular (luego o mañana).

Por otra parte, por la noche, el vapor incrementado se mantiene, pero la capacidad de reternerlo en el aire disminuye, por lo que la HR por la noche aumenta.

De este modo, podríamos explicar la hipótesis.

Saludos 

[metragirta]

En efecto,

Así se explica en el artículo y también en el informe del IPCC, salvo en aquellos sitios donde aumenta la HR por un aumento de las temperaturas nocturnas (más que las diurnas).

[vigilant]

Por cierto, aplicando la fórmula orientativa que dedujimos hace días.

w ≈ 6’61 • e^{0’0652•∆T}  (g/Kg)

Teóricamente, la columna total de agua es aproximadamente directamente proporcional a la razón de mezcla en superficie:

Coclumna = C = k·w

Ya que si uno aumenta el doble, muy probablemente el otro también (por ejemplo). Por tanto, el incremento relativo será el mismo en los dos:

∆C / C = ∆w / w

Vamos a comprobar, qué porcentaje de "razón de mezcla" (w) aumenta con +0'5ºC para compararlo con el valor real del incremento percentual de la columna de agua.

w(∆T) ≈ 6’61 • e^{0’0652•∆T}  (g/Kg)

          Nota: Podéis usar Taylor para la exponencial a ojo: e^0'0652·x ≈ 1+0'0652·x  si x<<10

∆w / w = ( w(∆T) - w(0) ) / w(0) = (1 - e^{0’0652•∆T})/1 ≈  0’0652•∆T

 

Es decir, para ∆T = 0'5ºC:

   

∆w / w ≈  0'033 = 3'3%

Y fijaos que los datos reales son:

Cada ±0'5ºC troposférico le corresponden con ±3'5% de "columna de agua".

Por tanto, la teoría simplificada se acerca muchísimo a la realidad, una vez más!!

[vigilant]

Por tanto, el incremento de w para +0'5ºC es de 0'033*6'61 = 0'22 g/kg

¿Y qué calentamiento produce ese incremento de w?

Podríamos aplicar la formulita que ajustamos al sistema climático actual:

∆T(w) = 4’5· 20 • ln[1 + (w(∆T)/20)^0,67 ] (K)

∆T(∆w) = ∆T(w+∆w)-∆T(w)

∆T(∆w) = 4’5· 20 • (ln[1 + (6'83/20)^0,67 ] - ln[1 + (6'61/20)^0,67] = +0'54ºC

     Nota: Estos son valores orientativos y no deben tomarse como valores exactos.

Fijaos: Suponiendo que el incremento de vapor y de temperatura ha sido progresivo, uno induciendo al otro, no existe equilibrio, sino que un incremento conectado de 0'22g/kg <---> 0'5ºC produce una descompensación: la temperatura tiende a subir más. 0'22g/kg ---> 0'54ºC
A no ser que otro forzamiento radiativo negativo lo frene (por ejemplo aerosoles volcánicos, sol, etc.)

¿Pero que pasa si hay un catalizador? Es decir, si un elemento climático actuase como forzamiento radiativo positivo net, por encima de los frenos volcánicos y solares, el efecto retroalimentativo vapor-temperatura tendería a subir hasta alcanzar uno de los equilibrios citados en la página anterior.

Saluts 

[metragirta]

Pues vamos a verlo, aunque necesitaré tu ayuda.

Primero esa controversia de un incremento de 0,003*x para el CO2 o 0,3 ºC por 100 ppm.

Supongamos la concentración de 1900 : 295 ppm

Vamos a doblarla: 590 ppm

Diferencia: 300 ppm. Aumento temperatura 0,9 ºC

Pero en otro sitio vimos que cada vez que se dobla el CO2, la temperatura aumenta aprox 1ºC:

 http://foro.meteored.com/index.php/topic,60876.msg1555411.html#msg1555411

Luego con una irrisoria corrección : 0,0033*x ya nos adría ese aumento de 1 ºC.

Vamos a doblar otra vez el CO2

590---- 1180. Aumento 600 ppm. Aplicando 0,0033*x nos daría 1, 98 ºC es decir, el doble de lo que realmente aumenta por doblar el CO2 (1ºC). Pues basta para cada ciclo de doblar CO2, con dividir por 2 el anterior

Para el nuevo ciclo deberíamos aplicar 0,00165*X, es decir 0,165ºC por cada 100 ppm,  que para 600 ppm daría 1ºC.

Teniendo en cuenta eso, las simplificaciones son totalmente válidas. 

Vamos a doblar el CO2. La temperatura subiría 1 ºC, pero si calculásemos de nuevo el efecto del vapor de agua y partiendo de que ahora w habría aumentado un 6,66 % o 0,44 g/Kg, la nueva temperatura sería 1,27 ºC

Te dejo para tí, Vigilant, el tercer término del aumento para ver cual sería el definitivo. 

[vigilant]

Si no me equivoco, la fórmula eque aplicas para el CO2 es ésta:

∆FR  = 5,35*LN(x_fin/x_in)

Dices que cuando x_fin/x_in = 2, entonces ∆FR  =  +3'7 W/m2 que son unos +0'93ºC

De acuerdo.
Mientras tanto, la seguna fórmula corregida para el forzamiento térmico del CO2 es ésta:


∆T(x) = 1'5 + 1'363 • ln[x/300] (K)   


Ahora vamos a recuperar la aproximación del forzamiento radiativo para el CO2

Si ∆x < 100  y   x ≡ 300 + ∆x
Si ∆T(∆x) ≡ ∆T(x) - ∆T(300)

Entonces:

∆T(∆x) = 1'363 • ln[1 + ∆x/300] ≈ 0'0045 · ∆x  - 0'68·∆x/300² · ∆x

Nosotros habíamos usado la aproximación ∆T(∆x) ≈ 0'003 · ∆x
Que es válido, por ejemplo, para pasar de 300 a 500 ppm (∆x=200), donde la corrección 0'68·∆x/300²≈ 0,0015 lo permite, ya que:

∆T(∆x) ≈ (0'0045 - 0,0015) · ∆x = 0'003 · ∆x

Fijaos como en los últimos años el forzamiento ha sido asi lineal


La fórmula lineal sólo la tengo en cuenta para aplicarla para los próximos 30 años, en los que dificilmente alcanzaremos los 600 ppm, por lo que deduzco que tiene bastante validez.

Ahora bien, si quieres afino los cálculos para el agua, etc.
Saludos 

[metragirta]

¡Pero si estamos de acuerdo! Esa extrapolación lineal la aplico a diario en el trabajo cuando quiero determinar la conductividad de un caústico o un ácido para una nueva concentración, siempre y cuando me mueva en un rango pequeño de variación. ¡ Y funciona con un mínimo error: nada que no se pueda arreglar con un ligero ajuste ! 

Tu razonamiento para mi es totalmente válido. Solo quería indicar que pasaría si fuesemos más allá y que creo que es lo que pudo provocar la controversia.

Lo que quiero que hagas es, si tienes a bien, es lo siguiente:

 ∆T = ∆T(w) + ∆T(x) +  ∆T[w(T+∆T(x))]

Si doblamos el CO2 ∆T(w) + ∆T(x) = 1,27 para 1,0ºC y 1,18ºC para 0,93ºC de aumento de temperatura al doblarlo, que tampoco vamos a pegarnos por esa nimiedad. 

Faltaría ∆T[w(T+∆T(x))] para saber cuanto aumentaría la temperatura  cada vez que doblamos el CO2 con el feedback de vapor de agua incluido. Y eso es lo que quiero que hagas, que no sacar punta a lo ya hecho. 

[izarrenhautsa]

Sobre la relación entre CO2 y temperatura, la linealidad y el desarrollo de Taylor ... Pues es que el asunto es que el desarrollo de Taylor de primer orden es valido SI y SOLO SI la perturbación es PEQUEÑA.

Mi humilde opinion ...

[Herminator]

¿Por qué no te callas Mor? 

Bromas aparte, quisiera comentar brevemente un aspecto importante respecto a la relación logarítmica entre el CO₂ y la temperatura.

Es cierto que es logaritmica -lineal en primera aproximación tal y como ha explicado Vigilant (gracias por el esfuerzo Roberto y por divulgar física como sólo tú sabes hacerlo)-, pero dicha circunstancia podría cambiar si la composición atmosférica terrestre cambiara de forma importante (está por ver...), ya que al aumentar la presión y la temperatura en una atmósfera como la terrestre, la banda de absorción del carbono (actualmente centrada en los 15 micrómetros-cito de memoria) necesariamente se expandiría a otras longitudes de onda cercanas y, en definitiva, se atraparía más calor.
Esta es la razón por la que en Venus tienen ese increible efecto invernadero, con temperaturas del orden de los 400 ºC en su superficie. Allí sí que puede considerarse lineal y no logarítmica la relación temperatura-CO₂.

No estoy diciendo, como también se oye por ahí, que si sigue aumentando el efecto invernadero la Tierra se convertirá en algo parecido a Venus, lo que digo es que la modificación significativa de la composición atmosférica (proporción de sus gases) invalidaría esa relación logarítmica que de forma tan vehemente defiende Mor.

De todas formas, siempre quedan los rayos cósmicos y los ciclos de corrientes oceánicas en el Ártico para seguir justificando las décadas que haga falta la subida global de las temperaturas y el deshielo en el Ártico que vayamos observando... 

En que se ha modificado la composición atmosférica? en un 0,005%??? eso va a traer una atmosfera 200 veces más densa como la que hay en Venus??