La sensibilidad climática
Sobre la sensibilidad climática se ha publicado un articulo de
STEPHEN E. SCHWARTZ
en el Journal of Geophysical Research en junio del 2008
La conclusión más importante es que la sensiblidad es de 0.3 ºK/W/m2,
igual que la que saldría en el modelo que expuse del cuerpo negro con albedo.
Si hubiera realimentaciones, estas se cancelarían.
Aquí se puede leer el articulo completo
Como apelación práctica de este resultado, si la concentración de CO2 siguiese aumentando porcentualmente igual durante los proximos 20 años,
se produciría un forzamiento radiactivo que tendería a aumentar la temperatura
0.16 ºC para el año 2027.
También en el artículo trata de los desfases o "lags", entre el tiempo en que se produce forzamiento, y el incremento (o decremento si el forzamiento es negativo)
de temperatura.
Le sale como constante de tiempo (tau) 5 más menos 1 año.
Se puede resumir que la temperatura de la Tierra se puede expresar como:
Donde alfa es el albedo
epsilon es la emisividad
Fo es 1366 W/m2
sigma es la cte de Boltzmann
S= (1-alfa)Fo/4, es el flujo de potencia medio neto que llega a la Tierra.
Unos 240 W/m2
La derivada de T con respecto a S, sería la sensibilidad climática.
La fórmula anterior, al ser un monomio, se puede derivar dividiendo
por S (bajar un grado)
y multiplicando por el exponente, 1/4.
Con lo que sale que la sensiblidad = T/4S
Y para T= 288ºK
y S= 240 W/m2
Nos sale 0.30 ºK/W/m2, como a Stephen
Todo esto sin considerar realimentaciones,
es decir considerando constantes tanto la emisividad como el albedo.
Haciendo números...
La Tierra no es un invernadero,
y es mejor no hacer comparaciones para no confundir.
Pero si existe lo que se llama efecto invernadero.
Pero si existe lo que se llama efecto invernadero.
En realidad es una disminución de la emisividad debido a una irradiación de los gases de la atmósfera.
De ahí que la temperatura de la Tierra sea unos 33ºC superior a la que calculaba anteriormente considerando a la Tierra como un "cuerpo gris", como el cuerpo negro pero con albedo, y que su emisión fuese ideal, transparente, sin irradiaciones hacia dentro
(un emisor ideal).
A lo que que quería llegar es que un aumento en la concentración de CO2 es como si aumentase el flujo medio de potencia que llega a la Tierra.
El forzamiento radiactivo es una función algorítmica de la concentración de CO2.
A lo que que quería llegar es que un aumento en la concentración de CO2 es como si aumentase el flujo medio de potencia que llega a la Tierra.
El forzamiento radiactivo es una función algorítmica de la concentración de CO2.
La fórmula la cálculo Arrhenius,
y es aproximadamente la que emplea actualmente el IPCC,
5.35 Ln C/Co.
Por eso se habla muchas veces de los efectos de doblar el CO2, porque al ser una función algorítmica el forzamiento es igual si pasamos de 300 a 600, que de 600 a 1200. Doblar, pasado a logaritmo, es una cantidad.
Lo mismo ocurre si aumentamos un porcentaje.
5.35 Ln C/Co.
Por eso se habla muchas veces de los efectos de doblar el CO2, porque al ser una función algorítmica el forzamiento es igual si pasamos de 300 a 600, que de 600 a 1200. Doblar, pasado a logaritmo, es una cantidad.
Lo mismo ocurre si aumentamos un porcentaje.
Da igual la concentración de que partamos, el forzamiento radiactivo resultante nos da una cantidad igual.
Para desgracia de los malthusianos, que tanto les gustan las funciones exponenciales, ahora tenemos una función algorítmica, todo lo contrario,
por lo que cada vez cuestan más ppm aumentar el forzamiento radiactivo.
El flujo de potencia perpendicular que llega a la Tierra es 1366 W/m2,
El flujo de potencia perpendicular que llega a la Tierra es 1366 W/m2,
y el flujo medio para toda la superficie es la cuarta parte de esta cantidad.
Y si consideramos el albedo, el flujo medio es 240 W/m2.
¿Cuantos vatios/m2 supone un aumento de la concentración de CO2?
¿Cuantos vatios/m2 supone un aumento de la concentración de CO2?
pues ya puse la fórmula, 5.35 Ln C/Co
Por ejemplo, pasar de 315 a 380 ppm, nos da 1 vatio/m2,
esto es lo que ha sucedido en 50 años aprox.
¿Y que pasa si el flujo medio de potencia aumenta de 240 a 241 W/m2?
Adelanto, en principio sin realimentaciones y elucubraciones supondría 3.6 ºC.
¿Y que pasa si el flujo medio de potencia aumenta de 240 a 241 W/m2?
Adelanto, en principio sin realimentaciones y elucubraciones supondría 3.6 ºC.
La temperatura ha aumentado unos 4.6ºC, pero la actividad solar ha sido altísima...
Los escenarios más pesimistas del IPCC dan para el 2100 una concentración de 700 ppm.
Los escenarios más pesimistas del IPCC dan para el 2100 una concentración de 700 ppm.
Eso nos da un forzamiento de 3.27 W/m2, que supondrían 5.1 ºC de aumento de temperatura.
Pero el escenario pesimista es imposible que se produzca porque no hay combustibles fósiles para tanto.
Además realmente no se sabe como repercuten las emisiones antropogénicas
en la concentración de CO2.
Por ejemplo Jarl Ahlbeck para el escenario que el IPCC da 705 ppm, el da 557 ppm
Por ejemplo Jarl Ahlbeck para el escenario que el IPCC da 705 ppm, el da 557 ppm
http://www.john-daly.com/ahlbeck/ahlbeck.htm
Con lo que el incremento haciendo números sería 0.6 ºC, pero esto no asusta a nadie... y menos si es para dentro de 100 años
Forzamiento radiactivo
El forzamiento radiactivo es un cambio en la irradiancia vertical neta (expresada en vatios por metro cuadrado: Wm-2), a raíz de un cambio interno o de un cambio en el forzamiento externo del sistema climático, como por ejemplo un cambio en la concentración de dióxido de carbono o en la energía emitida por el Sol.
Cuando se produce un incremento en la concentración de dióxido de carbono, se produce una disminución en la emisividad.
Cuando se produce un incremento en la concentración de dióxido de carbono, se produce una disminución en la emisividad.
Esto supone que antes de alcanzar el equilibrio térmico y de flujo de potencias, hay un desbalance entre la potencia radiante que llega a la Tierra, y la potencia saliente debida a su temperatura. Esta ultima es menor al haber disminuido la emisividad,
y en el instante inicial en el que se produce el incremento de concentración de CO2, esa diferencia entre potencias se corresponde con el forzamiento radiactivo.
En esta gráfica se muestra el espectro de emisión con una concentración de CO2 de 375 ppm (partes por millón) para una temperatura de 285.2 ºK
Y en esta otra con una concentracion de 750 ppm para la misma temperatura.
Aunque parezcan iguales hay una pequeña diferencia en el total del flujo de potencia, algo más de 3.5 W/m2.
En esta gráfica se muestra el espectro de emisión con una concentración de CO2 de 375 ppm (partes por millón) para una temperatura de 285.2 ºK
Y en esta otra con una concentracion de 750 ppm para la misma temperatura.
Aunque parezcan iguales hay una pequeña diferencia en el total del flujo de potencia, algo más de 3.5 W/m2.
Esa cantidad seráa el forzamiento radiactivo correpondiente a aumentar la concentración de CO2 de 375 a 750 ppm.
La formula que comunmente se utiliza para calcularlo es:
5.35 Ln C/Co, donde C y Co son las concentraciones de CO2.
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