El efecto invernadero
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El efecto invernadero El efecto invernadero Presentation Transcript

  • El efecto invernaderoEscuela: Pedro Zuloaga 3006Materia: cienciasIntegrantes del equipo:•Bruno David Sosa Báez•Adrian Velásquez estrada•Ana Juárez Espinoza•Fabián uziel Espinoza Hernández•HúmicoN.L. 42N.L.46N.L.N.L.11N.L.Grupo :2°D
  • Se denomina efecto invernadero al fenómeno por el cual determinadosgases, que son componentes de la atmósfera planetaria, retienen parte de laenergía que el suelo emite por haber sido calentado por la radiación solar.Afecta a todos los cuerpos planetarios dotados de atmósfera. De acuerdo conla mayoría de la comunidad científica, el efecto invernadero se está viendoacentuado en la Tierra por la emisión de ciertos gases, como el dióxido decarbono y el metano, debido a la actividad humana.Este fenómeno evita que la energía solar recibida constantemente por la Tierravuelva inmediatamente al espacio, produciendo a escala mundial un efectosimilar al observado en un invernadero.
  • Balance energético de la Tierra.En la atmósfera el mantenimiento del equilibrio entre la recepción de la radiaciónsolar y la emisión de radiación infrarroja devuelve al espacio la misma energía querecibe del Sol. Esta acción de equilibrio se llama balance energético de la Tierra ypermite mantener la temperatura en un estrecho margen que posibilita la vidaEn un período suficientemente largo el sistema climático debe estar en equilibrio, laradiación solar entrante en la atmósfera está compensada por la radiación saliente.Pues si la radiación entrante fuese mayor que la radiación saliente se produciría uncalentamiento y lo contrario produciría un enfriamiento. Por tanto, en equilibrio, lacantidad de radiación solar entrante en la atmósfera debe ser igual a la radiaciónsolar reflejada saliente más la radiación infrarroja térmica saliente. Toda alteración deeste balance de radiación, ya sea por causas naturales u originado por el hombre(antropógeno), es un forzamiento radiactivo y supone un cambio de clima y deltiempo asociado. Los flujos de energía entrante y saliente interaccionan en el sistemaclimático ocasionando muchos fenómenos tanto en la atmósfera, como en el océanoo en la tierra. Así la radiación entrante solar se puede dispersar en la atmósfera o serreflejada por las nubes y los aerosoles. La superficie terrestre puede reflejar oabsorber la energía solar que le llega. . La energía solar de onda corta se transformaen la Tierra en calor. Esa energía no se disipa, se encuentra como calorsensible o calor latente, se puede almacenar durante algún tiempo, transportarse envarias formas, dando lugar a una gran variedad de tiempo y a fenómenos turbulentosen la atmósfera o en el océano. View slide
  • Finalmente vuelve a ser emitida a la atmósfera como energía radiante de ondalarga. Un proceso importante del balance de calor es el efecto albedo, por el quealgunos objetos reflejan más energía solar que otros. Los objetos de coloresclaros, como las nubes o la superficies nevadas, reflejan más energía, mientras quelos objetos oscuros absorben más energía solar que la que reflejan. Otro ejemplode estos procesos es la energía solar que actúa en los océanos, la mayor parte seconsume en la evaporación del agua de mar, luego esta energía es liberada en laatmósfera cuando el vapor de agua se condensa en lluvia.La Tierra, como todo cuerpo caliente superior al cero absoluto, emite radiacióntérmica, pero al ser su temperatura mucho menor que la solar, emite radiacióninfrarroja por ser un cuerpo negro. La radiación emitida depende de la temperaturadel cuerpo. En el estudio del NCAR han concluido una oscilación anual media entre15,9 °C en julio y 12,2 °C en enero compensando los dos hemisferios, que seencuentran en estaciones distintas y la parte terrestre que es de día con la que esde noche. Esta oscilación de temperatura supone una radiación media anualemitida por la Tierra de 396 W/m2. View slide
  • Efecto Invernadero de varios gases de la atmósfera.Es el proceso por el que ciertos gases de la atmósfera retienen gran parte de laradiación infrarroja emitida por la Tierra y la remiten de nuevo a la superficie terrestrecalentando la misma. Estos gases han estado presentes en la atmósfera en cantidadesmuy reducidas durante la mayor parte de la historia de la Tierra.Aunque la atmósfera seca está compuesta prácticamentepor nitrógeno (78,1%), oxígeno (20,9%) y argón (0,93%), son gases muy minoritarios ensu composición como el dióxido de carbono (0,035%: 350 ppm), el ozono y otros losque desarrollan esta actividad radiactiva. Además, la atmósfera contiene vapor de agua(1%: 10.000 ppm) que también es un gas radiactivamente activo, siendo con diferenciael gas natural invernadero más importante. El dióxido de carbono ocupa el segundolugar en importancia.La denominada curva Keeling muestra el continuo crecimiento de CO2 en la atmósferadesde 1958. Recoge las mediciones de Keeling en el observatorio del volcán MaunaLoa. Estas mediciones fueron la primera evidencia significativa del rápido aumento deCO2 en la atmósfera y atrajo la atención mundial sobre el impacto de las emisiones delos gases invernadero.El efecto invernadero es esencial para la vida del planeta: sin CO2 ni vapor de agua (sinel efecto invernadero) la temperatura media de la Tierra sería unos 33 °C menos, delorden de 18 °C bajo cero, lo que haría inviable la vida.
  • Actualmente el CO2 presente en la atmósfera está creciendo de modo no natural porlas actividades humanas, principalmente por la combustión de carbón, petróleo y gasnatural que está liberando el carbono almacenado en estos combustibles fósiles y ladeforestación de la selva pluvial que libera el carbono almacenado en los árboles.Por tanto es preciso diferenciar entre el efecto invernadero natural del originado porlas actividades de los hombres (o antropogénico).La población se ha multiplicado y la tecnología ha alcanzado una enorme ysofisticada producción de forma que se está presionando muchas partes del medioambiente terrestre siendo la Atmósfera la zona más vulnerable de todas por sudelgadez. Dado el reducido espesor atmosférico la alteración de algunoscomponentes moleculares básicos que también se encuentran en pequeñaproporción supone un cambio significativo. En concreto, la variación de laconcentración de CO2, el más importante de los gases invernadero de la atmósfera.Ya se ha explicado el papel básico que estos gases tienen como reguladores de latemperatura del Planeta.
  • Gases de efecto invernadero.Los denominados gases de efecto invernadero o gasesinvernadero, responsables del efecto descrito, son:•Vapor de agua (H2O)•Dióxido de carbono (CO2)•Metano (CH4)•Óxidos de nitrógeno (N2O)•Ozono (O3)•Clorofluorocarbonos (CFC)Si bien todos ellos (salvo los CFC) son naturales, en tanto que ya existían en laatmósfera antes de la aparición del hombre, desde laRevolución industrial ydebido principalmente al uso intensivo de los combustibles fósiles en lasactividades industriales y el transporte, se han producido sensibles incrementosen las cantidades de óxido de nitrógeno y dióxido de carbono emitidas a laatmósfera, con el agravante de que otras actividades humanas, como ladeforestación, han limitado la capacidad regenerativa de la atmósfera paraeliminar el dióxido de carbono, principal responsable del efecto invernadero.
  • Emisiones antropogénicas de Gases de Efecto Invernadero (GEI) de larga permanencia.Las actividades humanas generan emisiones de cuatro GEI de larga permanencia:CO2, metano (CH4), óxido nitroso (N2O) y halo carbonos (gases que contienenflúor, cloro o bromo).Cada GEI tiene una influencia térmica (forzamiento radiactivo) distinta sobre el sistemaclimático mundial por sus diferentes propiedades radiactivas y períodos de permanenciaen la atmósfera. Tales influencias se homogenizan en una métrica común tomandocomo base el forzamiento radiactivo por CO2 (emisiones de CO2-equivalente).Homogenizados todos los valores, el CO2 es con mucha diferencia el gas invernaderoantropógeno de larga permanencia más importante, representando en 2004 el 77% delas emisiones totales de GEI antropógenos. Pero el problema no solo es la magnitudsino también las tasas de crecimiento. Entre 1970 y 2004, las emisiones anuales deCO2 aumentaron un 80%. Además en los últimos años el incremento anual se hadisparado: en el reciente periodo 1995-2004, la tasa de crecimiento de las emisiones deCO2-eq fue de (0,92 GtCO2-eq anuales), más del doble del periodo anterior 1970-1994(0,43 GtCO2-eq anuales).Ya se ha señalado que la concentración de CO2 en la atmósfera ha pasado de un valorde 280 ppm en la época preindustrial a 379 ppm en 2005. El CH4 en la atmósfera hacambiado de los 715 ppmm en 1750 (periodo preindustrial) hasta 1732 ppmm en1990, alcanzando en 2005 las 1774 ppmm. La concentración mundial de N2O en laatmósfera pasó de 270 ppmm en 1750 a 319 ppmm en 2005. Los halo carbonosprácticamente no existían en la época preindustrial y las concentraciones actuales sedeben a la actividad humana.
  • Historia del conocimiento científico del Efecto InvernaderoFue alrededor de 1975-1980 cuando los científicos comenzaron a tener suficientesevidencias del efecto que los GEI estaban ocasionando al clima. Disponían deherramientas, conocimientos y técnicas suficientes para iniciar el estudio enprofundidad del complejo sistema climático: satélites para observar la Tierra, redesmundiales de toma de temperaturas, vientos, precipitaciones y corrientes, así comoordenadores de gran potencia para desarrollar modelos climáticos. Entonces loscientíficos vislumbraron un posible cambio climático de dramáticas consecuencias.La opinión pública comenzó a conocer el problema alertada por los gruposecologistas, los gobiernos se plantearon el problema e iniciaron acuerdosinternacionales empujados por los resultados cada vez más inquietantes que loscientíficos iban desarrollando.En 1824 Joseph Fourier consideró que la Tierra se mantenía templada porque laatmósfera retiene el calor como si estuviera bajo un cristal. Él fue el primero enemplear la analogía del invernadero. En 1859 John Tyndall descubrió que elCO2, el metano y el vapor de agua bloquean la radiación infrarroja.
  • Lluvia ácidaLa lluvia ácida se forma cuando la humedad en el aire se combina con los óxidos denitrógeno y el dióxido de azufre emitidos por fábricas, centrales eléctricas y vehículosque queman carbón o productos derivados del petróleo. En interacción con el vapor deagua, estos gases forman ácido sulfúrico y ácidos nítricos. Finalmente, estas sustanciasquímicas caen a la tierra acompañando a las precipitaciones, constituyendo la lluviaácida.Los contaminantes atmosféricos primarios que dan origen a la lluvia ácida puedenrecorrer grandes distancias, siendo trasladados por los vientos cientos o miles dekilómetros antes de precipitar en forma de rocío, lluvia, llovizna, granizo, nieve, niebla oneblina. Cuando la precipitación se produce, puede provocar importantes deterioros enel ambiente.La lluvia normalmente presenta un pH de aproximadamente 5.65 (ligeramenteácido), debido a la presencia del CO2 atmosférico, que forma ácido carbónico, H2CO3.Se considera lluvia ácida si presenta un pH de menos de 5 y puede alcanzar el pH delvinagre (pH 3). Estos valores de pH se alcanzan por la presencia de ácidos comoel ácido sulfúrico, H2SO4, y el ácido nítrico, HNO3. Estos ácidos se forman a partirdel dióxido de azufre, SO2, y el monóxido de nitrógeno que se convierten en ácidos.Los hidrocarburos y el carbón usados como fuente de energía, en grandescantidades, pueden también producir óxidos de azufre y nitrógeno y el dióxido deazufre emitidos por fábricas, centrales eléctricas y vehículos que queman carbón oproductos derivados del petróleo.