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Gases invernadero y clima (Powerpoint)

Enviado por Pablo Turmero



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¿Se está volviendo el clima más y más caliente? De acuerdo a la Academia Nacional de Ciencias, la temperatura de la tierra ha crecido en casi 1° Fahrenheit en el siglo pasado, con acelerado calentamiento en los últimos 20 años. Hay nueva y fuerte evidencia que la mayoría del calentamiento en los últimos 50 años es atribuible a las actividades del hombre. Las actividades del hombre han modificado la composición química de la atmósfera a través de la formación de gases invernadero – principalmente dióxido carbónico, metano y óxido nitroso. La propiedad de guardar calor de estos gases es indiscutible pero no hay certeza de como el clima de la tierra responde a ellos. (fuente:US-EPA)
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Tendencia global de la temperatura Note que estas son temperaturas de la superficie principalmente sobre la tierra. La temperatura en niveles superiores puede ser diferente aún contraria. Año Cambios de temperatura global 1880-2000
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Duración total del hielo (días) Oficina Climática del Estado de Wisconsin Duración de fechas mediana=105 días Duración del hielo sobre el Lago Mendota (temprada invernal 1852-53 a 2004-2005) Temporadas (temporada de hielo inicia en Otoño del año indicado)
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¿Qué causa que la temperatura de la atmósfera aumente? Hay muchos mecanismos posibles que pueden causar el calentamiento de la atmósfera, por ejemplo: Variación natural – el clima se convierte en más cálido por dinámica caótica interna del sistema tierra-atmósfera (o sea, no hay influencia externa). Actividad solar – incremento directo de la producción de energía solar o mecanismos indirectos “gatillo” debido a actividad solar (aunque nadie sabe como) puede causar que la temperatura de la superficie pueda crecer. Efecto invernadero – aumento de gases “invernadero” como CO2, CH4, NO, CFC,…etc. (actualmente H2O es muy eficiente también, pero al presente se asume que esté en estado constante). Este último se presenta como la causa más probable de calentamiento global, y por esto la examinaremos en el resto de la conferencia.
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El real invernadero Ondas cortas penetran el vidrio y ondas largas quedan dentro de él.
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El efecto invernadero (atmosférico) Ejemplos de gases invernadero: H2O, CO2, CH4, CFC. Actualmente, CO2 es el principal sospechoso de causar el calentamiento global desde el siglo XX, ya que la combustión de combustibles fósiles inyecta CO2 en la atmósfera y se ha incrementado dramáticamente en el último siglo. ¿Recuerdan esta gráfica?
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Dióxido carbónico atmosférico Esta gráfica un incremento sostenido de la concentración de CO2 en las últimas cinco décadas. Aunque está basada en datos de Mauna Loa, la misma tendencia ha sido encontrada en muchos otros sitios.
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Polo Sur y Barrow, Alaska, muestran la misma tendencia que Hawaii
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¿Como el incremento de CO2 conecta con el calentamiento global? Físicamente por vía del efecto invernadero. La conexión es hecha usualmente por el uso de un modelo climático. Se corre el control versus escenarios. Si los resultados de la corrida del escenario muestra una condición de superficie más cálida que el control, es plausible sospechar que el aumento de la concentración de CO2 en la atmósfera puede causar calentamiento.
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Efecto de retroalimentación El sistema climático es muy complicado. Un cambio en un componente del sistema puede causar cambios en otros componentes. Algunas veces los cambios en los otros componentes fortalecen el cambio inicial, luego decimos que esos cambios tienen retroalimentación positiva para el sistema. Si los cambios resultan en la reducción del cambio original , se le llama retroalimentación negativa. Ambos procesos de retroalimentación pueden existir en el sistema climático. Estudiando el cambio climático global, no podemos hacer conclusiones basadas en la intuición, pero tenemos que hablar de tales posibles efectos complicados. Un buen modelo climático trata con todos ellos en forma realista.
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Un ejemplo de retroalimentación positiva Cuando el clima se vuelve más cálido (debido al incremento de CO2 en la atmósfera u otro mecanismo desconocido), el océano se vuelve más cálido. Un océano cálido tiene menor solubilidad de CO2 y de aquí libera más CO2 a la atmósfera. Esto puede causar que el clima sea más caliente que antes. Así, la dependencia de solubilidad de CO2 a la temperatura tiene una retroalimentación positiva sobre el sistema climático.
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Un ejemplo de retroalimentación negativa Considere una región clara sobre el océano. Ya que no hay nubes, la luz solar cae sobre la superficie del océano, causando que se caliente. Hace que esta parte del océano se caliente más que otras partes y el aire sobre él tiende a subir (causando convección). Como hemos aprendido, la elevación del aire se expande y enfría, causando formación de nubes. La formación de nubes bloqueará al sol y el calor solar de la superficie del océano, cesará. La superficie del océano se enfriará. Así, la formación de nubes debido al calor de la superficie y la convección tienen una retroalimentación negativa para el sistema climático.
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¿Qué tan rápido aumentará la concentración de CO2? Hay varias estimaciones de la tasa de aumento de la concentración de CO2. Hay diferencias en los modelos estadísticos usados (por ejemplo, incremento lineal vs no lineal) y las regulaciones futuras. Concentración de dióxido de carbono en la atmósfera debido a tres escenarios de emisiones
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Proyección del futuro calentamiento
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El grado de calentamiento no será unifrome latitudes altas son más sensibles
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Si la temperatura puede cambiar, también lo harán otras variables ambientales y meteorológicas. El cambio en la temperatura puede causar un cambio en la precipitación pluvial. La vegetación también puede cambiar en respuesta al cambio de la temperatura y de la precipitación pluvial.. Y habrá cambios en el mundo animal y humano en respuesta a esos cambios ambientales.
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