Efecto invernadero. F. G. Calvo-Flores. UGR

Transcripción

1 Efecto invernadero

2 Composición de la atmósfera Componente Concentración en masa Características Es el componente más abundante en el aire Nitrógeno(N 2 ) 75,515% atmosférico. Forma un ciclo circulando entre la tierra, el aire y el agua. Oxígeno(O 2 ) 23,14% Es necesario para la respiración. Argón(Ar) 1,28% Gas noble, simple e incoloro. Se utiliza en el interior de las bombillas. Vapor de agua 0-2,5% Forma la humedad de la atmósfera Dióxido de carbono(co 2 ) 553 ppm Lo precisan las plantas para realizar la fotosíntesis. Ayuda a mantener la temperatura de la Tierra. Neón(Ne) 13 ppm Gas noble, utilizado para la iluminación en tubos fluorescentes. Criptón(Kr) 2,9 ppm Gas noble, incoloro, inodoro y monoatómico. Helio(He) Hidrógeno(H 2 ) Ozono(O 3 ) 0,7 ppm 0,0303 ppm 0-20 ppm Gas noble, muy simple, ligero, utilizado para hinchar globos y dirigibles. Gas muy simple, incoloro, inodoro y el más ligero de los cuerpos. Es el elemento más abundante del universo. Ha sido utilizado para hinchar aerostatos yenlaactualidadparalasíntesisdelamoniaco. Variedad del oxígeno, gas de fuerte olor y azul en grandes espacios. Filtra las radiaciones peligrosas del sol. Partículas - Partículas de polvo, esporas, polen y contaminación.

3 Atmósfera

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5 Efecto de la capa de ozono

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7 Absorción de radiación ac de la atmósfera a

8 La superficie de la Tierra es calentada por el Sol. Pero ésta no absorbe toda la energía sino que refleja parte de ella de vuelta hacia la atmósfera. Alrededor del 70% de la energía solar que llega a la superficie de la Tierra es devuelta al espacio.

9 Efecto invernadero Unidades w/m 2 Historia del clima de la tierra. A. Uriarte. Servicio central de publicaciones del Gobierno Vasco. 2003

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11 La gran confusión Hay que distinguir entre Efecto invernadero natural Efecto invernadero antropogénico (calentamiento global)

12 Efecto invernadero Preocupación social por el incremento de la temperatura media del planeta asociado al efecto invernadero antropogénico Calentamiento global

13 Gases efecto invernadero Vapor de agua CO 2 Metano Otros

14 Absorción de radiación IR Metano Óxido nitroso Ozono Dióxido de carbono Vapor de agua Total Longitud de onda μm

15 Principales gases que contribuyen al efecto invernadero Origen natural Origen no natural Vapor de agua CFC s CO 2 Hexafluoruro de azufre Metano Ozono troposférico N2O

16 Consecuencias Fuerte absorción de energía de los gases de la atmósfera Aparición de zonas de baja absorción (ventanas) donde se produce la emisión al espacio exterior Desequilibrio en el balance energético entre Radiación solar incidente y Radiación emitida Calentamiento de la atmósfera terrestre (?)

17 Cantidades de gases efecto invernadero % Gases invernadero % Natural % Antropogenicos Vapor de agua % % 0.001% CO % 3.758% 0.125% Metano 0.497% 0.406% 0.091% 0.516% NO X 0.543% 0.027% 027% Gases diversos 0.077% 0.026% 0.051% Total % %

18 Contribución de gases efecto invernadero

19 Contribución de gases efecto invernadero % totalt % del total ajustado con el vapor de agua Vapor agua (nubes) % Dioxido de Carbono (CO 2 ) % Metano % Oxidos de nitrogeno(no X ) % CFCs y otros gases % Total % Carbon Dioxide Information Analysis Center U.S. Department of Energy

20 Gases efecto invernadero excepto vapor de agua (concentaciones en ppb) Preindustrial Aumento Aumento Total (ppb) Natural antropogenico Concentration % Total Dioxido de carbono (CO 2 ) 288,000 68,520 11, , % Metano , % Oxidos de nitrógeno (NO X ) % Otros gases (CFC's CFC's, etc) etc.) % Total 289,158 69,109 12, , %

21 Comparativa

22 Contribución de los gases Poder de calentamiento global (GWP) Forzamiento radiativo

23 Gases efecto invernadero Gas invernadero Abundancia 1750 Abundancia 1990 GWP Dióxido de 280 ppm 365 ppm 1 carbono (CO 2 ) Metano (CH 4 ) 700 ppb 1745 ppb 21 óxido nitroso (N 2 O) 270 ppb 314 ppb 310 Ozono 10 ppb ppb troposférico * (O 3 ) CFC-11(CFCl 3 ) ppt 4600 CFC-12 (CF 2 Cl 2 ) ppt *como el ozono no está repartido por la atmósfera uniformemente, sólo se da una estimación aproximada de los ratios de mezcla promedio en ppb para la baja troposfera.

24 Potencial de calentamiento

25 Forzamiento radiativo El forzamiento radiativo es una medida de la influencia que un factor tiene para alterar el equilibrio de la energía entrante y saliente en el sistema Tierra-atmósfera. Se expresa en W/m 2. Se mide en el borde superior de la troposfera (a unos m sobre el nivel del mar) Un forzamiento radiativo positivo contribuye a calentar la superficie de la Tierra, mientras que uno negativo favorece su enfriamiento.

26 Forzamiento radiativo

27 Aerosoles y efecto invernadero El término aerosol o partícula se utiliza a veces indistintamente, i ya que los aerosoles atmosféricos se definen como dispersiones de sustancias sólidas o líquidas en el aire

28 Impacto de aerosoles sobre el clima Efecto contrapuesto calentamiento por absorción de calor y posterior emisión sobre todo en áreas urbanas Enfriamiento por reflexión sobre todo en la alta atmósfera

29 Dióxido de carbono

30 Fuentes y sumideros de CO 2 Fuentes naturales de CO 2 Respiración, descomposición de materia orgánica, incendios forestales naturales, actividad volcánica Fuentes antropogénicas de CO 2 Quema de combustibles fósiles, cambios en uso de suelos (principalmente deforestación), quema de biomasa, manufactura de cemento Sumideros de CO 2 Absorción por las aguas oceánicas, y organismos marinos y terrestres, t especialmente bosques y fitoplancton. Fuentes y sumideros de CO 2

31 Ciclo corto del CO 2 En petagramos de carbono (PgC). 1 PgC (petagramo de carbono) = 1 GtC (gigatonelada) de carbono, equivale a 3,67 Gt de CO2.

32 Ciclo largo

33 Aumento de CO ppm : glaciaciones 280 ppm : holoceno 380 ppm : actual ppm : un aula al final de la clase ppm : mucho tufo (abrir la ventana) ppm : el aliento humano

34 Concentración de CO 2 y temperatura a

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36 Emisiones de CO 2 en España

37 Predicciones temperatura

38 Cambios potenciales debido a la variación del clima Nivel del mar precipitaciones

39 Modelos climáticos Atmósfera Superficie terrestre Superficie del océano Aerosoles sulfato Aerosoles no- sulfato Ciclo del C Vegetación dinámica Química atmosférica

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41 Causas de la temperatura terrestre Atmosféricas Reflectividad Gases Actividad volcánica, nubes, casquetes de hielo Tectónicas Deriva continental Actividad geológica g fondos marinos Actividad solar

42 Actividad solar y efecto ecto invernadero La temperatura en la superficie terrestre depende en gran medida del flujo de energía que proviene del sol

43 Teoría de Milankovicht Teoría astronómica para explicar las variaciones climáticas basados en Excentricidad Oblicuidadidad Precesión Ciclos de Milankovicht: un modelo matemático que calcula diferencias latitudinales en la insolación y el correspondiente cambio de temperatura superficial para años.

44 Otras datos

45 Otros datos La variabilidad de la Temperatura Troposférica y la tendencia positiva en la actividad id d solar se relacionan directamente con la intensidad de la Radiación ió Solar que llega a la Tierra. Esto incluye a todas las formas de radiación que recibimos desde el Sol, por ejemplo la intensidad de la Radiación Infrarroja (calor).

46 Fulguraciones solares Emisión de radiación electromagnética en todo el espectro partículas energéticas de alta velocidad (electrones, protones y núcleos atómicos) alcanzan la Tierra en unos 15 minutos provocan tormentas geomagnéticas g auroras, daños en las comunicaciones y en los sistemas energéticos del hombre. Ocurren en regiones activas del Sol, con campos magnéticos complejos, generalmente asociadas a manchas solares

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48 Hechos no suficientemente explicados Absorción CO 2 por océanos (principio de Le Chatelier)

49 Hechos no suficientemente explicados Enfriamiento suelo antártico

50 Hechos no suficientemente explicados Papel de vapor de agua

51 Hechos no suficientemente explicados Predicciones sobre modelos climáticos insuficientes se consideran certezas Cambio climático antopogénico? natural? t combinación de ambas?

52 Conclusiones El efecto invernadero hace que la vida sea posible en la tierra El clima es un fenómeno complejo y cambiante a lo largo de la historia Muchos hechos están insuficientemente explicados Diagnóstico y respuestas con criterios estrictamente científicos Se requiere mayor estudio