Reequilibrio termico por el efecto invernadero

[Fortuna]

A ver si hago los calculos bien.

Utilizando la ley de Ley de Stefan-Boltzmann como expresión mas sencilla de todo el tinglado. La radiacion termica de equilibrio

Suponemos que en la tierra el equilibrio termico se desplaza a una nueva temperatura que compense el incremento de radiación absorbida por efecto invernadero. Voy a deducirla sobre el porcentaje de radiación anterior. Suponemos 15ºC=288ºK.







En los años 80, =60 w/m2, con lo que =17.54%

Eso daba 300 ºK. O sea unos 26-27ºC. Motivo que fue de alarma en la epoca.

Sin embargo, medidas recientes indican que la Tierra está absorbiendo 0,85 ± 0,15 W/m 2 más que lo que emite al espacio (Hansen et al. 2005).

Eso son =0,25% lo que nos da

288,18 ºK. O sea unos 15,1ºC.

Es decir, unas dos décimas de grado mas arriba.

Me equivoco?

Lo que no me cuadra como deducen que se tardaria 1 millon de años de subir 1ºC.

http://valdeperrillos.com/books/materia-oscura/balance-energetico-terrestre

[Fortuna]

No sé si es que no se entiende o que no interesa.

Se dice que el aumento de CO2 por causas atropogénicas está aumentando la temperatura global del planeta .

Pues bien, pongo los datos de Hansen et al. 2005 en http://www.sciencemag.org/cgi/content/abstract/308/5727/1431

Our climate model, driven mainly by increasing human-made greenhouse gases and aerosols, among other forcings, calculates that Earth is now absorbing 0.85 ± 0.15 watts per square meter more energy from the Sun than it is emitting to space. This imbalance is confirmed by precise measurements of increasing ocean heat content over the past 10 years. Implications include (i) the expectation of additional global warming of about 0.6°C without further change of atmospheric composition; (ii) the confirmation of the climate system's lag in responding to forcings, implying the need for anticipatory actions to avoid any specified level of climate change; and (iii) the likelihood of acceleration of ice sheet disintegration and sea level rise.

En http://es.wikipedia.org/wiki/Balance_radiativo_terrestre podemos leer que la constante solar es de 342 W/m 2. Y con sus datos, calculo que si la tierra se supone que estaba en equilibrio a 15ºC, con 0.85w/m^2 extras sale lo que puse.

Pero ahora no veo claro con que radición hay que hacer el cálculo. Parece que lo hacen con los 98 w/m^2 que dice el texto que finalmente llega a la superficie y así sí da 0.58ºC extras. Pero del dibujo http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/9/9b/Keihl_and_Trenberth_(1997)SunClimateSystem.JPG deberían ser 168, lo que nos daría 0,34ºC extras.

Lo que pregunto, ¿esta forma de calcularlo está bien?. ¿No hay demasiadas fuentes de error?

[Shihiro]

A mi me parece escesivamente simplista asimilar la tierra a un cuerpo negro.

En principio la superficie de la tierra es heterogénea, y la temperatura en ésta es aún más heterogéna.

Además el albedo de la tierra (y por tanto su similitud con un cuerpo negro) es fuertemente heterogéneo, y además depende de la temperatura. La superficie cubierta de hielo o nieve depende fuertemente de la temperatura.

Además, la nubosidad debe ser tenida en cuenta. Un aumento de la temperatura leve puede aumentar la nubosidad, aumentando la cantidad de energía absorbida, creando un efecto sinérgico de segundo orden.

Creo que un un cálculo como el que planteas es perfecto para una primera aproximación y para poner de manifiesto una realidad y tener un orden de magnitud. Entiendo también en que los datos de los que hablas dispongan de hipótesis más cercanas a la realidad y modelos matemáticos mucho más complejos y discretizados, de lo que surgen las fuertes discrepancias entre los diferentes modelos y también entre ellos y tuprimera aproximación.

[Fortuna]

Bueno, es cierto que es simplista en parte. Te explico.

El primer post suponía que los 342 w/m^2 estaban en equilibrio térmico. Pero veo que no es así. de ellos le van descontanto

De los 342 W/m 2 el 51,7% es decir 177 W/m 2 son dispersados por la nubes o por los gases atmosféricos (22,5%= 77W/m 2 en dirección al espacio y 29,2%= 100 W/m 2 en dirección a la Tierra). Sólo el 2% es decir 7W/m 2 son absorbidos por las nubes.
El aire absorbe un 17,5% es decir 60 W/m 2 .
A la superficie de la Tierra llega un 28,7% de la radiación solar inicial, es decir 98 W/m 2 , de la que un 19,9% es decir 68 W/m 2 son absorbidos por la Tierra y un 8,8% es decir 30 W/m 2 son irradiados directamente al espacio.

Aquí lo más exacto es precisamente la ley de Stefan-Boltzmann. Con esos datos sí sale bien si se suponen que llegan exactamente esos 98w/m^2. Lo demás es, muy variable y es adonde voy. Con que llegue 1w/m^2 más o 1 menos, o cambie un porcentaje un 1% todo se desmorona.

Prepararé un ejemplo, pero otro día, que el balance es muy lioso.