Tema 1
Clima Global
1.Causas del cambio climático global
1.1 Funcionamiento del sistema atmosférico
Como sabemos, la Tierra está compuesta por el núcleo, el manto, el cual es semisólido y la corteza,
la cual se compone de la Litosfera (parte sólida), Hidrosfera (parte líquida), Atmósfera (parte donde
se encuentran la mayor parte de gases) y la Biosfera (donde vivimos todos los seres humanos).
Además dentro de estas cuatro partes de la corteza, la atmósfera y la hidrosfera son fundamentales
para la Tierra, en cuanto al clima, ya que funciona como sistema térmico el cual distribuye el calor
por la Tierra.
Asimismo, este sistema térmico es una maquinaria abierta, ya que la fuente de calor es externa, la
cual en este caso es el Sol y tiene unos transmisores que son el agua y el aire. Por otro lado, también
es equilibrada, es decir, las entradas y salidas de calor son las mismas en cantidad, permitiendo que
de manera natural sea equilibrada, con una temperatura alrededor de ±15º.
Por otro lado, la atmósfera es de gran importancia en el sistema térmico debido:
➢ A su composición, ya que contiene los gases que pueden alterar el clima.
➢ Su estructura vertical, ya que a mayor altura, menor temperatura.
➢ A que es el escenario del balance energético, es decir, donde se produce un equilibrio del
calor que sale y entra. Y esa transmisión de calor se realiza por las radiaciones en formas de
ondas que varía su temperatura dependiendo de su longitud, es decir, a mayor longitud de
onda, menor temperatura.
Por otro lado, las transmisiones se transmiten desde 3 lugares, el Sol, el cual emite ondas cortas, por
lo que son de mayor temperatura, y la Tierra y la atmósfera, las cuales emiten ondas largas y de
menor temperatura.
Dibujo Sistema térmico
,1 Radiaciones de Onda corta, donde el Sol es la fuente de energía.
1.1 El cual de cada 100 calorías que emite.
1.2 25 calorías son una radiación solar directa.
1.3 Y 75 absorbe la atmósfera
1.4 De esos 75, las nubes absorben 20 mediante la absorción.
1.5 Otros 10 se difusiona a la superficie, a través de la difusión.
1.6 Otros 20 se difusiona hacia al espacio, a través de la difusión.
1.7 Y 25 calorías se reflejan de las nubes al espacio exterior, a través de la reflexión.
2 Radiaciones de Onda Larga, donde los emisores son la Tierra y la atmósfera.
2.1 La Tierra emite 105 calorías a la atmósfera.
2.2 La Tierra también emite 15 calorías al espacio
2.3 La atmósfera devuelve 105 calorías a la Tierra, causado por el efecto invernadero que de
manera natural mantiene a la Tierra en una temperatura media.
2.4 Además la atmósfera emite 50 calorías al espacio.
3 Emisión no irradiada: son mecanismos en los que el calor se transforma.
3.1 Las nubes evaporan 20 calorías.
3.2 10 van a la convección, que ocurre cuando hay demasiado calor provocando que el
proceso de evaporación sea más rápida de lo normal.
Además, la Tierra es un sistema térmico abierto y equilibrado. Y el efecto invernadero es el efecto
natural consiste en que los gases de efecto invernadero absorben las radiaciones de onda larga que
emite la Tierra y la que remite la atmósfera en forma de onda larga impidiendo que salgan estos
gases, asimismo mantiene a la Tierra en una temperatura media de 15º y mantiene la vida. Pero
debido a la utilización de los humanos, el efecto invernadero no es equilibrado y provoca el cambio
climático.
1.2 Cambios en el equilibrio energético. Calentamiento global y cambio
climático
Hay procesos tanto fuera como dentro de la atmósfera, que pueden provocar cambios en el
equilibrio energético, estos procesos en muchas ocasiones son bucles de retroalimentación, las
cuales son las acciones de elementos sobre otro implican, a su vez, que este último actúe sobre el
primero estableciendo una relación causal que se cierra sobre sí misma y puede ser:
Positiva: Si la causa aumenta el efecto y el efecto a la causa.
Negativo: Si la causa aumenta el efecto pero el efecto disminuye a la causa.
Algunos ejemplos de bucles de retroalimentación son:
,Por otro lado, los cambios que causan un cambio en el equilibrio térmico pueden ser:
-Cambios en la radiación solar:
➢ La cantidad de radiación solar que llega a la Tierra, puede variar debido a cambios en la
salida del sol, como los asociados con las manchas solares, o en la órbita de la Tierra.
➢ La energía que alcanza la Tierra puede modificarse por dos motivos, los cuales son por un
descenso de la irradiación solar o por un diferente comportamiento del filtro atmosférico.
Por ello, la Tierra se convertiría en un planeta brillante y cubierto de hielos si la emisión
solar se redujera en un pequeño porcentaje. Además, en el momento de la formación de la
Tierra, la emisión del Sol era inferior a la actual y desde entonces ha ido incrementándose.
Por otra parte, en cuanto al papel de la atmósfera como filtro solar, la actual destrucción
parcial de la capa de ozono por los aerosoles está disminuyendo el efecto pantalla frente a la
radiación ultravioleta y permitiendo el aumento de la energía que alcanza la superficie
terrestre, perjudicando la salud humana.
➢ La mayor radiación produce mayor calor y, por tanto, mayor cantidad de vapor de agua en la
atmósfera y esto mayor temperatura ya que el vapor de agua sirve para absorber los rayos
infrarrojos.
➢ También las situaciones anticiclónicas estables que impiden la formación de nubes -que
actúan igual que el ozono reflejando la radiación solar-, lo que provoca un aumento de la
temperatura.
➢ Además las erupciones volcánicas ejercen un doble efecto sobre el equilibrio térmico:
·Descenso de la temperatura, ya que al erupcionar expulsan a la atmósfera muchos gases,
los cuales reaccionan con el agua atmosférica, que actúa de pantalla impidiendo el paso de
radiación solar, con lo que bajan las temperaturas.
·Aumento de la temperatura. Si al erupcionar el volcán emite mucho CO2, aumenta el
efecto invernadero. Este efecto no es evidente hasta que no desaparece el primer efecto de
descenso de la temperatura, pero es más duradero.
Por lo tanto producen una reducción de temperatura a corto plazo y un aumento a largo
plazo.
➢ La presencia en el aire de núcleos higroscópicos (partículas de polvo, cenizas volcánicas,
polen, etc...)que actúan de soporte para la condensación de vapor de agua, facilitando la
formación de nieblas, brumas y nubes. Tales partículas unidas a los gases contaminantes
pueden reducir el aporte energético solar y, por tanto, reducir la temperatura, al actuar a
modo de smog (niebla, humo), aumentando la opacidad atmosférica.
-Cambios en la radiación de onda larga que regresan al espacio:
➢ La cambiante composición de la atmósfera que es un importante mecanismo interno que
favorece el cambio climático, y estos cambios en el contenido de gases de efecto
invernadero de la atmósfera pueden ocurrir como resultado de los factores naturales y
antropogénicos.
, ➢ Un motivo sería el aumento de los combustibles que eleva el porcentaje de CO2 que a su
vez aumenta el efecto invernadero de la atmósfera sobre las radiaciones infrarrojas que la
Tierra emite hacia el exterior, por lo que si en la Tierra hubiera 100 veces más de CO2
tendríamos una temperatura media de más de 20º que ahora, debido a que la atmósfera se
comporta como vidrio de un invernadero, dejando pasar la onda corta y no dejando que
escape la onda larga que emite la Tierra al espacio.
➢ Un aumento en la actividad volcánica aumentaría el nivel del CO2 en la atmósfera por las
emanaciones volcánicas de dicho gas. Aunque como lo comentamos antes también puede
producir el efecto contrario a corto plazo.
-Cambios en el albedo: El albedo es la capacidad de una superficie de reflejar energía solar, es
decir, cuanto una superficie tiene más albedo, este refleja más por lo que se refleja más radiación al
espacio y por eso hay menos temperatura. Y cuanto hay menor albedo, más radiación absorbe la
superficie y por lo tanto mayor temperatura habrá en la Tierra, por eso si se redujera la superficie de
nieve que tiene un albedo muy alto, y se convirtiera en agua aumentaría mucho la temperatura, ya
que el agua tiene muy poco albedo. Además aunque el albedo sufra cambios de manera natural
también hay cambios en este por causas humanas como:
➢ Las regiones en proceso de desertificación, provocando que haya mayor albedo, ya que la
arena contiene mucho albedo.
➢ En las zonas afectadas por la deforestación, ya que la reducción de la cubierta vegetal de la
Tierra puede dar lugar a aumentos de albedo hasta en un 20%, ya que la tierra tiene mayor
albedo que la vegetación.
➢ En el Ártico, donde la pérdida de hielo provocaría una disminución de albedo, ya que el
agua no tiene mucho albedo.
➢ Y cuando haya cambios sustanciales en la cobertura de nubes, ya que estas tienen el mayor
potencial para cambiar el albedo en un poco tiempo.
-Otro tipo de cambio a la radiación sería la emisión de metano, ya que es el segundo gas de efecto
invernadero más potentes, por lo que, estos se producen a través de actividades agrícolas, y después
el metano producido provoca un aumento de temperatura y eso a su vez, provoca una
descongelación del permafrost, el cual es el suelo congelado que impide que la materia orgánica
emita los gases y los libere a la atmósfera, con lo cual se absorbe más energía que provoca que haya
más metano y eso produce un bucle de retroalimentación positivo.
CONCEPTOS
Calentamiento global: Con este concepto se hace referencia al incremento de las temperaturas que
se ha apreciado en el mundo desde, aproximadamente, los últimos 50 años, en particular, desde
1980.
1.3 Causas naturales y antrópicas del cambio climático global
CONCEPTOS
Cambio climático global: Los cambios en los patrones mundiales de lluvia y temperatura, nivel del
mar, hábitats y la incidencia de las sequías, inundaciones y tormentas, como resultado de los
Clima Global
1.Causas del cambio climático global
1.1 Funcionamiento del sistema atmosférico
Como sabemos, la Tierra está compuesta por el núcleo, el manto, el cual es semisólido y la corteza,
la cual se compone de la Litosfera (parte sólida), Hidrosfera (parte líquida), Atmósfera (parte donde
se encuentran la mayor parte de gases) y la Biosfera (donde vivimos todos los seres humanos).
Además dentro de estas cuatro partes de la corteza, la atmósfera y la hidrosfera son fundamentales
para la Tierra, en cuanto al clima, ya que funciona como sistema térmico el cual distribuye el calor
por la Tierra.
Asimismo, este sistema térmico es una maquinaria abierta, ya que la fuente de calor es externa, la
cual en este caso es el Sol y tiene unos transmisores que son el agua y el aire. Por otro lado, también
es equilibrada, es decir, las entradas y salidas de calor son las mismas en cantidad, permitiendo que
de manera natural sea equilibrada, con una temperatura alrededor de ±15º.
Por otro lado, la atmósfera es de gran importancia en el sistema térmico debido:
➢ A su composición, ya que contiene los gases que pueden alterar el clima.
➢ Su estructura vertical, ya que a mayor altura, menor temperatura.
➢ A que es el escenario del balance energético, es decir, donde se produce un equilibrio del
calor que sale y entra. Y esa transmisión de calor se realiza por las radiaciones en formas de
ondas que varía su temperatura dependiendo de su longitud, es decir, a mayor longitud de
onda, menor temperatura.
Por otro lado, las transmisiones se transmiten desde 3 lugares, el Sol, el cual emite ondas cortas, por
lo que son de mayor temperatura, y la Tierra y la atmósfera, las cuales emiten ondas largas y de
menor temperatura.
Dibujo Sistema térmico
,1 Radiaciones de Onda corta, donde el Sol es la fuente de energía.
1.1 El cual de cada 100 calorías que emite.
1.2 25 calorías son una radiación solar directa.
1.3 Y 75 absorbe la atmósfera
1.4 De esos 75, las nubes absorben 20 mediante la absorción.
1.5 Otros 10 se difusiona a la superficie, a través de la difusión.
1.6 Otros 20 se difusiona hacia al espacio, a través de la difusión.
1.7 Y 25 calorías se reflejan de las nubes al espacio exterior, a través de la reflexión.
2 Radiaciones de Onda Larga, donde los emisores son la Tierra y la atmósfera.
2.1 La Tierra emite 105 calorías a la atmósfera.
2.2 La Tierra también emite 15 calorías al espacio
2.3 La atmósfera devuelve 105 calorías a la Tierra, causado por el efecto invernadero que de
manera natural mantiene a la Tierra en una temperatura media.
2.4 Además la atmósfera emite 50 calorías al espacio.
3 Emisión no irradiada: son mecanismos en los que el calor se transforma.
3.1 Las nubes evaporan 20 calorías.
3.2 10 van a la convección, que ocurre cuando hay demasiado calor provocando que el
proceso de evaporación sea más rápida de lo normal.
Además, la Tierra es un sistema térmico abierto y equilibrado. Y el efecto invernadero es el efecto
natural consiste en que los gases de efecto invernadero absorben las radiaciones de onda larga que
emite la Tierra y la que remite la atmósfera en forma de onda larga impidiendo que salgan estos
gases, asimismo mantiene a la Tierra en una temperatura media de 15º y mantiene la vida. Pero
debido a la utilización de los humanos, el efecto invernadero no es equilibrado y provoca el cambio
climático.
1.2 Cambios en el equilibrio energético. Calentamiento global y cambio
climático
Hay procesos tanto fuera como dentro de la atmósfera, que pueden provocar cambios en el
equilibrio energético, estos procesos en muchas ocasiones son bucles de retroalimentación, las
cuales son las acciones de elementos sobre otro implican, a su vez, que este último actúe sobre el
primero estableciendo una relación causal que se cierra sobre sí misma y puede ser:
Positiva: Si la causa aumenta el efecto y el efecto a la causa.
Negativo: Si la causa aumenta el efecto pero el efecto disminuye a la causa.
Algunos ejemplos de bucles de retroalimentación son:
,Por otro lado, los cambios que causan un cambio en el equilibrio térmico pueden ser:
-Cambios en la radiación solar:
➢ La cantidad de radiación solar que llega a la Tierra, puede variar debido a cambios en la
salida del sol, como los asociados con las manchas solares, o en la órbita de la Tierra.
➢ La energía que alcanza la Tierra puede modificarse por dos motivos, los cuales son por un
descenso de la irradiación solar o por un diferente comportamiento del filtro atmosférico.
Por ello, la Tierra se convertiría en un planeta brillante y cubierto de hielos si la emisión
solar se redujera en un pequeño porcentaje. Además, en el momento de la formación de la
Tierra, la emisión del Sol era inferior a la actual y desde entonces ha ido incrementándose.
Por otra parte, en cuanto al papel de la atmósfera como filtro solar, la actual destrucción
parcial de la capa de ozono por los aerosoles está disminuyendo el efecto pantalla frente a la
radiación ultravioleta y permitiendo el aumento de la energía que alcanza la superficie
terrestre, perjudicando la salud humana.
➢ La mayor radiación produce mayor calor y, por tanto, mayor cantidad de vapor de agua en la
atmósfera y esto mayor temperatura ya que el vapor de agua sirve para absorber los rayos
infrarrojos.
➢ También las situaciones anticiclónicas estables que impiden la formación de nubes -que
actúan igual que el ozono reflejando la radiación solar-, lo que provoca un aumento de la
temperatura.
➢ Además las erupciones volcánicas ejercen un doble efecto sobre el equilibrio térmico:
·Descenso de la temperatura, ya que al erupcionar expulsan a la atmósfera muchos gases,
los cuales reaccionan con el agua atmosférica, que actúa de pantalla impidiendo el paso de
radiación solar, con lo que bajan las temperaturas.
·Aumento de la temperatura. Si al erupcionar el volcán emite mucho CO2, aumenta el
efecto invernadero. Este efecto no es evidente hasta que no desaparece el primer efecto de
descenso de la temperatura, pero es más duradero.
Por lo tanto producen una reducción de temperatura a corto plazo y un aumento a largo
plazo.
➢ La presencia en el aire de núcleos higroscópicos (partículas de polvo, cenizas volcánicas,
polen, etc...)que actúan de soporte para la condensación de vapor de agua, facilitando la
formación de nieblas, brumas y nubes. Tales partículas unidas a los gases contaminantes
pueden reducir el aporte energético solar y, por tanto, reducir la temperatura, al actuar a
modo de smog (niebla, humo), aumentando la opacidad atmosférica.
-Cambios en la radiación de onda larga que regresan al espacio:
➢ La cambiante composición de la atmósfera que es un importante mecanismo interno que
favorece el cambio climático, y estos cambios en el contenido de gases de efecto
invernadero de la atmósfera pueden ocurrir como resultado de los factores naturales y
antropogénicos.
, ➢ Un motivo sería el aumento de los combustibles que eleva el porcentaje de CO2 que a su
vez aumenta el efecto invernadero de la atmósfera sobre las radiaciones infrarrojas que la
Tierra emite hacia el exterior, por lo que si en la Tierra hubiera 100 veces más de CO2
tendríamos una temperatura media de más de 20º que ahora, debido a que la atmósfera se
comporta como vidrio de un invernadero, dejando pasar la onda corta y no dejando que
escape la onda larga que emite la Tierra al espacio.
➢ Un aumento en la actividad volcánica aumentaría el nivel del CO2 en la atmósfera por las
emanaciones volcánicas de dicho gas. Aunque como lo comentamos antes también puede
producir el efecto contrario a corto plazo.
-Cambios en el albedo: El albedo es la capacidad de una superficie de reflejar energía solar, es
decir, cuanto una superficie tiene más albedo, este refleja más por lo que se refleja más radiación al
espacio y por eso hay menos temperatura. Y cuanto hay menor albedo, más radiación absorbe la
superficie y por lo tanto mayor temperatura habrá en la Tierra, por eso si se redujera la superficie de
nieve que tiene un albedo muy alto, y se convirtiera en agua aumentaría mucho la temperatura, ya
que el agua tiene muy poco albedo. Además aunque el albedo sufra cambios de manera natural
también hay cambios en este por causas humanas como:
➢ Las regiones en proceso de desertificación, provocando que haya mayor albedo, ya que la
arena contiene mucho albedo.
➢ En las zonas afectadas por la deforestación, ya que la reducción de la cubierta vegetal de la
Tierra puede dar lugar a aumentos de albedo hasta en un 20%, ya que la tierra tiene mayor
albedo que la vegetación.
➢ En el Ártico, donde la pérdida de hielo provocaría una disminución de albedo, ya que el
agua no tiene mucho albedo.
➢ Y cuando haya cambios sustanciales en la cobertura de nubes, ya que estas tienen el mayor
potencial para cambiar el albedo en un poco tiempo.
-Otro tipo de cambio a la radiación sería la emisión de metano, ya que es el segundo gas de efecto
invernadero más potentes, por lo que, estos se producen a través de actividades agrícolas, y después
el metano producido provoca un aumento de temperatura y eso a su vez, provoca una
descongelación del permafrost, el cual es el suelo congelado que impide que la materia orgánica
emita los gases y los libere a la atmósfera, con lo cual se absorbe más energía que provoca que haya
más metano y eso produce un bucle de retroalimentación positivo.
CONCEPTOS
Calentamiento global: Con este concepto se hace referencia al incremento de las temperaturas que
se ha apreciado en el mundo desde, aproximadamente, los últimos 50 años, en particular, desde
1980.
1.3 Causas naturales y antrópicas del cambio climático global
CONCEPTOS
Cambio climático global: Los cambios en los patrones mundiales de lluvia y temperatura, nivel del
mar, hábitats y la incidencia de las sequías, inundaciones y tormentas, como resultado de los
