Más información en:
Elaborado por: G. Ocejo, ingeniero.
Fecha: 11 de enero 2023
Descripción: Los científicos del clima vienen pronosticando desde hace muchos años unas amenazas muy graves originadas por el Calentamiento Global, y que afectarán a aspectos fundamentales de la vida de las personas. En estos momentos ya es indiscutible que dichas amenazas comienzan a materializarse en diferentes fenómenos climáticos, geofísicos, económicos, de salud, etc.
Los países, con la ayuda y dirección de las Naciones Unidas, han puesto en práctica hasta la fecha (por ejemplo, acuerdos de Kioto-Doha, París, Glasgow, etc.) planes de reducción de emisiones de gases de efecto invernadero que ofrecen unos resultados que se hallan muy lejos de lo esperado. Estos resultados son desalentadores en sí mismos, pero también los estudios que se han realizado para analizar las causas de esos resultados tan negativos muestran que una de las causas principales estriba en una falta de conocimiento y de compromiso por parte de la población en general.
La Universidad Popular Carmen de Michelena entiende que es muy pertinente en estos momentos ofrecer a la ciudadanía este Seminario, con el objetivo principal de dotar a las personas con unos conocimientos razonados sobre las causas y las consecuencias del Calentamiento Global, así como sobre la necesidad ineludible de la toma de decisiones políticas, económicas, etc. para evitar en el medio plazo unas consecuencias demoledoras para toda la humanidad.
El Efecto de Invernadero - U.P. Carmen de Michelena - Curso 2022-2023
1. ÍNDICE
1.- Introducción
2.- Investigaciones tempranas
3.- La luz, radiación electromagnética
4.- La absorción de la energía de la luz por los gases
5.- El efecto de invernadero
6.- Un aspecto inesperado del Efecto Invernadero
7.- Los GEI*: origen y evolución
8.- Aceleración de la concentración del CO2
9.- Lo esencial del Seminario
* GEI: Gases de efecto de invernadero
www.universidadpopularc3c.es
Curso 2022-2023
Seminario sobre el Cambio Climático
Jornada 1. El efecto de invernadero
19-11-2022
2. ÍNDICE
1.- El Efecto de Invernadero
2.- El Calentamiento Global
3.- Reducción de emisiones de GEI *
4.- La Energía y el cambio Climático
(2 sesiones)
* GEI: Gases de efecto de invernadero
www.universidadpopularc3c.es
Curso 2022-2023
Seminario sobre el Cambio Climático
Hoy en día nos encontramos
en una situación crítica para
avanzar de forma decidida
hacia una Sociedad y
Economía descarbonizadas.
Para tomar medidas de calado tenemos que apoyarnos en razones de
peso: estamos convencidos de que un seminario sobre el cambio
climático nos permitirá aclarar muchas ideas.
Hay un acuerdo muy amplio
entre los científicos del Clima
sobre la situación actual:
Se ha perdido mucho tiempo
y tenemos que acelerar el
proceso para recuperarlo.
P-1 Pág. 1/6
19-11-2022
3. ¿Por qué este seminario ahora?
Volver a Índice
Tenemos que conseguir reducir a
cero las emisiones de gases de
efecto invernadero para el año 2050.
El cambio climático es más difícil de resolver
que cualquier pandemia, pero, si no lo hacemos,
los efectos negativos serán mucho peores que
los de COVID 19.
Hay carencias y deficiencias en la sociedad
mundial, que obstaculizan la acción, y van a
agravar las consecuencias, si no somos capaces
de resolverlas a tiempo.
Hace 7 años se firmo el acuerdo de
París, pero su puesta en práctica es
demasiado lenta.
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19-11-2022
5. Documentación general
- Un texto de física que incluya
secciones sobre Calor y
Electromagnetismo
- Un texto de estadística general
Documentación específica
- Un texto de divulgación sobre
climatología
- Se recomienda especialmente: “La
Tierra herida”, de M. Delibes
- Se recomienda:
- http://www.realclimate.org
- https://ustednoselocree.com
- https://www.aemet.es/es/portada
Bibliografía
Volver a Índice
P-1 Pág. 4/6
19-11-2022
Documentos de especial interés:
- Cristina Monge, profesora Sociología Univ.
Zaragoza. Artículos en Diario El País.
https://elpais.com/autor/cristina-monge-lasierra/
Introducción
6. P-1 Pág. 5/6
19-11-2022 Volver a Índice
Una Ley de Cambio Climático y Transición Energética ha sido
aprobada y va poniéndose en práctica de forma gradual.
El objetivo de esta Ley es ayudar a España a cumplir con sus
compromisos internacionales en la lucha contra el cambio
climático.
Alcanzar “antes de 2050” la “neutralidad climática”:
España solo podrá emitir los gases de efecto invernadero que
puedan ser absorbidos por los sumideros, por ejemplo, los
bosques).
Para ello, la norma establece una serie de metas intermedias y
de medidas concretas
Introducción
7. La Ciencia se encarga
de descubrir las
causas de esos
fenómenos
Climáticos
Biosfera
Geofísicos
Geoquímicos
Efectos
Observados
Introducción
La Ciencia establece
leyes fundamentales de
la Naturaleza
La Ciencia hace
predicciones
Se realizan experimentos
/observaciones para
contrastar las
predicciones
Resultados
compatibles
Modificar hipótesis
NO
Ejemplo: Mendelejev
Tabla Periódica
P-1 Pág. 6/6
19-11-2022 Volver a Índice
8. Un enigma conocido desde
la antigüedad: El
enfriamiento extraordinario
que sufre la Tierra por la
noche, en los desiertos y
otros lugares con muy poca
humedad en el aire.
En un punto del Sahara se
han registrado en un mismo
día temperaturas de – 0,5 C y
+ 37,5 C
Investigaciones tempranas
P-2 Pág. 1/11
19-11-2022 Volver a Índice
¿Qué pasa en los desiertos
para que se produzca ese
enfriamiento nocturno tan
intenso?
9. En 1824 Fourier publica un estudio titulado
"Observaciones generales sobre la
temperatura del globo terrestre y los espacios
planetarios“.
Explicación de Fourier: Una invisible cúpula de
gas que rodea la Tierra y ayuda a mantenerla
caldeada conservando el calor recibido del Sol,
evitándose así el enfriamiento nocturno
exagerado que se observa en los desiertos.
P-2 Pág. 2/11
19-11-2022
Jean Baptiste Joseph Fourier
Volver a Índice
El trabajo de Fourier se publicó unos 25 años
después de que Herschell descubriera la
radiación infrarroja
Investigaciones tempranas
10. Los 3 termómetros paralelos a las bandas de color indican una temperatura
superior a la del termómetro perpendicular a las bandas, que mide la temperatura
ambiente.
El termómetro de la derecha está situado fuera de las bandas de color, y muestra
una temperatura correspondiente a una “luz” desconocida, que en aquella época
se llamó “rayos caloríficos”. Ahora se denomina “radiación infrarroja”.
P-2 Pág. 3/11
19-11-2022 Volver a Índice
Investigaciones tempranas
http://sac.csic.es/astrosec
undaria/es/proyectos_con
_unesco/dia_internacional
_de_la_luz_2018/Herschel
Cas.pdf
En 1800, William Hershel
descubre la radiación infrarroja.
Para ello utilizó un dispositivo
experimental según el esquema
siguiente.
Termómetros
11. Había descubierto que ciertos gases, entre ellos:
- Vapor de agua
- CO2
Son parcialmente opacos a lo que entonces se
llamaba “rayos caloríficos”.
Relacionó, de forma cualitativa, el freno al
enfriamiento de la atmósfera con la presencia
de estos gases, que interfieren con la radiación
que escapa de la Tierra y atraviesa la
atmósfera.
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John Tyndall
Volver a Índice
En 1862, el científico irlandés John Tyndall describió
de forma intuitiva la clave de lo que acabaría
llamándose “efecto de invernadero”.
Investigaciones tempranas
En 1837 Siméon Poisson publicó “Teoría
matemática del calor”. Esta teoría es muy similar a
la que se ha desarrollado por los científicos mucho
más tarde!
12. Ahora queda más claro lo que sucede en los
desiertos:
El “efecto de invernadero” está atenuado, como
había intuido Fourier, debido a la escasez de
vapor de agua en la atmósfera.
P-2 Pág. 5/11
19-11-2022 Volver a Índice
Investigaciones tempranas
Por analogía, este freno al
enfriamiento nocturno se
llama “efecto de invernadero”,
puesto que produce un efecto
similar al del vidrio de los
invernaderos.
13. En su época ya se conocía de forma
cuantitativa la absorción de energía radiante
por algunos gases, y pensó que las
glaciaciones se podrían haber producido por
una reducción temporal de ese efecto.
P-2 Pág. 6/11
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Svante Arrhenius
Volver a Índice
Hacia mil ochocientos noventa y tantos,
intervino en una de las controversias de
la época acerca de las causas de la eras
glaciales.
Investigaciones tempranas
14. Energía Transmitida:
70-75 %
Viaje de la radiación desde
las capas altas de la atmós-
fera hasta el suelo
Viaje de la radiación desde
el suelo hasta las capas
altas de la atmósfera
Energía Transmitida:
15-30 %
Energía Absorbida:
25-30 %
Energía Absorbida:
70-85 %
Longitud de onda:
0,2-3,5 μm (UV-Visible)
Longitud de onda:
4-70 μm (Infrarrojo)
Atmósfera
Efecto de Invernadero
(Explicación Esquemática de Arrhenius)
SOL
Luz del Sol. “Cuerpo ne-
gro” radiando a 6500 C
Al llegar al suelo, la energía
se transforma: calienta el
suelo, y éste emite en onda
más larga (infrarrojo)
Volver a Índice
El suelo radia como un
“Cuerpo negro” a 15 C
P-2 Pág. 7/11
19-11-2022
15. El Efecto de Invernadero es un freno al flujo de la
energía que emite la Tierra hacia el espacio, debido
a la presencia de ciertos gases (GEI),
principalmente CO2.
P-2 Pág. 8/11
19-11-2022 Volver a Índice
Investigaciones tempranas
Conclusiones principales de S. Arrhenius
El freno al flujo de energía de la Tierra hacia el
espacio supone un freno al enfriamiento natural
que sufriría la Tierra si no hubiera GEI en la
atmósfera.
Freno al enfriamiento = Calentamiento
16. Si se redujera a la mitad la cantidad
de CO2 presente en la atmósfera, la
temperatura media de la Tierra
bajaría entre 4 y 5 C.
Volver a Índice
Pero también se puede deducir otra
consecuencia:
Si se doblara la cantidad de CO2 en
la atmósfera, la temperatura media
de la Tierra subiría entre 5 y 6 C.
P-2 Pág. 9/11
19-11-2022
Investigaciones tempranas
Conclusiones principales de S. Arrhenius
17. ¿Es el efecto de invernadero
“beneficioso” o “perjudicial”?
Efecto de invernadero “Natural”
En ausencia de Gases de Efecto
de Invernadero (GEI), la
temperatura media de la Tierra
sería unos 32 C inferior a la actual
(aprox. -17 C)
A finales del siglo XIX se podía
afirmar que el “Efecto Invernadero”
existente en esa época era
imprescindible para el
sostenimiento de la vida en la
Tierra.
Pero en la actualidad nos preocupa el efecto
invernadero intensificado, como veremos en el
punto 5.
P-2 Pág. 10/11
19-11-2022 Volver a Índice
Investigaciones tempranas
18. Efecto de Invernadero
(Esquema “sin atmósfera” - 1990
Volver a Índice
El suelo radia como
un “Cuerpo Negro” a
15 C
P-2 Pág. 11/11
19-11-2022
Artículo de noviembre
1990
Autor: Alto cargo
técnico de una de
las más importantes
compañías petrolífe-
ras mundiales.
19. Efecto de Invernadero
(Esquema “sin atmósfera” - 1990
Volver a Índice
El suelo radia como
un “Cuerpo Negro” a
15 C
P-2 Pág. 11/11
19-11-2022
Artículo de noviembre
1990
Autor: Alto cargo
técnico de una de
las más importantes
compañías petrolífe-
ras mundiales.
20. Newton realizó el experimento
de dispersión de la luz
“blanca” del Sol por un prisma.
Concluyó que la luz del Sol
está compuesta por la mezcla
de luces de distintos colores
Luz del Sol
incidente
Dispersión de la luz por un
prisma (experimento de Newton)
P-3 Pág. 1/5
19-11-2022 Volver a Índice
La luz, radiación electromagnética
El esquema del P-2. Pág. 7 muestra el papel esencial que juega
la energía que recibimos del Sol en el efecto Invernadero.
21. Energía de la luz: obedece a la ley de
Planck (principio fundamental de la
mecánica cuántica)
E = hv
E = Energía
h = constante de Planck
v= frecuencia de la luz
En la actualidad se considera que la luz
tiene una naturaleza dual:
- Es una onda electromagnética
- Es una emisión de partículas
elementales (fotones)
La luz como una onda
electromagnética:
- Una onda en un campo magnético en
fase con una onda en un campo
eléctrico.
- Ambos campos son perpendiculares
entre si
Observar: La longitud de onda λ =
inverso de la frecuencia
P-3 Pág. 2/5
19-11-2022 Volver a Índice
La luz, radiación electromagnética
23. F = σT4 (Cuerpo Negro)
En esta fórmula tenemos:
F= Potencia emisiva hemisférica total (w/m2)
σ = 2π5kb
4/(15c2h3) ͌ 5,67x10-8wm-2K-4
kb= Constante de Boltzmann
c = Velocidad de la luz
h= Constante de Planck
Ley de Stefan-Boltzmann
Algunas cuestiones
fundamentales
Potencia emisiva superficial de una superficie real
E = ε.σT4
En esta fórmula tenemos:
E= Potencia emisiva superficial (w/m2)
ε = emisividad de la superficie w/m2
Volver a Índice
P-3 Pág. 4/5
19-11-2022
La luz, radiación electromagnética
24. P-3 Pág. 5/5
19-11-2022 Volver a Índice
La luz, radiación electromagnética
Espectro de radiancia de un cuerpo a varias temperaturas
Calculador de espectro de radiancia:
https://www.spectralcalc.com/blackbody_calculator/blackbody.php
-15 C
15 C
30 C
1000 C
25. Volver a Índice
La luz tiene dos formas de interacción con la materia:
a) Interacción en el nivel atómico:
Captura de la energía por un electrón de un átomo y salto a un nivel de
energía diferente.
b) Interacción en el nivel molecular:
Una o varias moléculas completas capturan la energía de la luz y
modifican su estado vibratorio
Absorción de la energía de la luz por los gases
La captura se realiza solo para unas energías correspondientes a unas
frecuencias perfectamente definidas, pero no a otras - Resonancia
P-4 Pág. 1/5
19-11-2021
Por lo que respecta al “Efecto Invernadero”, la interacción de mayor
relevancia se da en el nivel molecular.
26. La radiación incide sobre una molécula del gas, y es absorbida,
originando vibraciones de los átomos constituyentes.
La energía absorbida se transforma en un aumento de la temperatura del
gas, que emite una radiación con la misma frecuencia que la radiación
incidente.
Absorción y emisión de radiación
infrarroja (ejemplo para el H2O)
Cada uno de los
modos de vibración
tiene una frecuencia
propia
P-4 Pág. 2/5
19-11-2022 Volver a Índice
Absorción de la energía de la luz por los gases
27. Energía Transmitida:
70-75 %
Viaje de la radiación desde
las capas altas de la atmós-
fera hasta el suelo
Viaje de la radiación desde
el suelo hasta las capas
altas de la atmósfera
Energía Transmitida:
15-30 %
Energía Absorbida:
25-30 %
Energía Absorbida:
70-85 %
Longitud de onda:
0,2-3,5 μm (UV-Visible)
Longitud de onda:
4-70 μm (Infrarrojo)
Atmósfera
Efecto de Invernadero
(Explicación Esquemática de Arrhenius)
SOL
Luz del Sol. “Cuerpo negro” radian-
do a 6500 C (1,22x1017 joules/seg)
Al llegar al suelo, la energía
se transforma: calienta el
suelo, y éste emite en onda
más larga (infrarrojo)
Volver a Índice
El suelo radia como un
“Cuerpo negro” a 15 C
28. La radiación procedente del Sol llega a las capas superiores de la atmósfera con
el espectro de un “cuerpo negro” ideal que emitiera a unos 5525 K.
Los gases atmosféricos transmiten aprox. El 70-75 % de la energía
P-4 Pág. 4/5
19-11-2022 Volver a Índice
Absorción de la energía de la luz por los gases
Longitud de onda en μm. 1 μm = 0,001 mm
La Tierra emite radiación como un cuerpo negro a 210-310 K. Los gases
atmosféricos transmiten aprox. El 15-30 % de la energía.
https://es.wikipedia.org/wiki/Banda_de_absorci%C3%B3n
29. P-4 Pág. 5/5
19-11-2022 Volver a Índice
Absorción de la energía de la luz por los gases
Bandas de absorción de los gases atmosféricos
https://es.wikipedia.org/wiki/Banda_de_absorci%C3%B3n
30. Volver a Índice
Vamos a explicar el efecto de invernadero de forma un poco más
rigurosa que la que hemos aplicado en la página 7 del punto 2.
No obstante, se recomienda leer el artículo siguiente, escrito por
Raymond T. Pierrehumbert, (Louis Block Professor in Geophysical
Sciences, Universidad de Chicago)
https://geosci.uchicago.edu
/~rtp1/papers/PhysTodayRT
2011.pdf
El efecto de invernadero
P-5 Pág. 1/8
19-11-2022
31. El suelo emite con el espectro de
un cuerpo negro ideal,
caracterizado por la función B de
Planck
La energía escapará hacia el
espacio desde la capa 3, que es la
capa superior de la atmósfera.
El efecto de invernadero
El efecto de invernadero no
calienta la atmósfera, sino que
“frena” la emisión de la radiación
infrarroja que emite la Tierra.
El efecto final es aun aumento de
temperatura de la atmósfera
+Tierra.
P-5 Pág. 2/8
19-11-2022 Volver a Índice
32. El efecto de invernadero
Aerosoles estratosféricos
Gases traza
Gases moleculares (dispersión de
Rayleigh)
Aerosoles troposféricos
Superficie del terreno
Capas y constituyentes atmosféricos
Altitud
sobre
el
nivel
del
mar
P-5 Pág. 3/8
19-11-2022 Volver a Índice
33. Variación de la
temperatura de la
atmósfera con la
altitud
El efecto de invernadero
P-5 Pág. 4/8
19-11-2022 Volver a Índice
34. El efecto de invernadero
P-5 Pág. 5/8
19-11-2022 Volver a Índice
1 kPa aprox. 0,01 Atm
1 Atm aprox. 101.000 Pa
35. El efecto de invernadero
- El CO2 es un “driver” (impulsor) y controla el clima
- La cantidad de vapor de agua depende en cierto
grado de la cantidad de CO2
El CO2 o el vapor de agua. ¿Cuál de ellos origina
la mayor parte del calentamiento?
P-5 Pág. 6/8
19-11-2022 Volver a Índice
- El vapor de agua se produce por evaporación del agua
líquida. Este proceso depende la temperatura. Por ello, un
aumento de CO2 produce un aumento de vapor de agua.
- El CO2 se produce por las emisiones de GEI (actividades
humanas). Éstas no dependen de la temperatura. Por ello, un
aumento de vapor de agua no produce un aumento de CO2
36. Fuente: NASA, a través de AEMET – Kiehl y Trenberth 1997
P-6 Pág. 7/8
19-11-2022 Volver a Índice
Balance energético Sol-Tierra
Magnitud Energética del Efecto de invernadero
37. Los GEI emitidos durante un
año van a permanecer
reteniendo energía durante
300 años
La energía
retenida por la
atmósfera por
los GEI’s es
aprox.
4,34x1015 Mwh
en 300 años
(datos de 2015)
La energía primaria consumida
globalmente en un año es aprox.
1,55x1011 Mwh (2012)
Acceso a la hoja de
cálculo, pulsar aquí
P-6 Pág. 8/8
19-11-2022
Volver a Índice
Magnitud Energética del Efecto de invernadero
Es el 0,004 % de la energía
retenida en la atmósfera por
efecto de los GEI’s
38. Este aumento de la temperatura se denominó
“Efecto Callendar”
Comprobó un aumento apreciable del CO2 durante el
mismo período; descubrió que los niveles habían
aumentado aproximadamente un 10% en 100 años.
En 1938, Guy Callendar estudió las mediciones de
temperatura del siglo XIX y posteriores, y vio un
apreciable aumento.
Escribió y presento el Estudio: "The Artificial
Production of Carbon Dioxide and its Influence on
Temperature".
P-6 Pág. 1/2
19-11-2022 Volver a Índice
Un aspecto inesperado del efecto de
invernadero
39. El efecto de invernadero
Medición espesor del hielo por un
submarino en el polo Norte en 1958
Globo estratosférico, 1958
P-6 Pág. 2/2
19-11-2022 Volver a Índice
Los datos se mantienen en secreto
hasta los años 90, y se descubre una
importante reducción del espesor del
hielo polar (desde 1953 el 40 % de
reducción).
En 1956 Gilbert Plass confirmó expe-
rimentalmente que un aumento de
CO2 en la atmósfera originaba un
aumento de la absorción de la
radiación infrarroja. Estimó que la
industrialización, con el aumento del
consumo de energía, incrementaría la
temperatura de la Tierra en algo más
de 1 ºC por siglo.
40. La atmósfera de la Tierra Primitiva
Fuente: Revista “Investigación y Ciencia” Volver a Índice
Hace miles de millones de
años, la atmósfera de la
Tierra contenía proporciones
de CO2 mucho más elevadas
que las actuales. Procedía
de fuentes y procesos
naturales (no existían
aún los seres humanos).
Desde 1850, se ha producido
un incremento de las
emisiones de GEI a la
atmósfera, por procesos
artificiales, no naturales.
P-7 Pág. 1/10
19-11-2022
Gases de Efecto de Invernadero
Efecto Invernadero Natural
41. El calentamiento
global está en
marcha y se está
acelerando
La cantidad de CO2
en la atmósfera es la
más alta de los
últimos 800.000 años
Los efectos del
calentamiento
global son ya
innegables
Valor en
2021:
416,45
ppm
Miles de años antes del presente
P-7 Pág. 2/10
19-11-2022 Volver a Índice
Gases de Efecto de Invernadero
Efecto de Invernadero Natural
42. .
Volver a Índice
Gases de efecto invernadero
Efecto Invernadero Natural
P-7 Pág. 3/10
19-11-2022 Fuente: Global Carbon Project: https://ourworldindata.org/co2-emissions
Valor en
2021
416,45
ppm
Para poner en
este gráfico los
datos de la
pantalla anterior
tendría que tener
280 metros
Efecto Invernadero
Intensificado
43. La fuente más
importante de
emisiones CO2
es el consumo
de energía
producida por
el uso de
combustibles
fósiles
Origen
principal del
CO2
Almacén
principal del
CO2
Sumideros
Lugares en los
que queda
almacenado,
“aislado” de la
atmósfera
Volver a Índice
P-7 Pág. 4/10
19-11-2022
Gases de Efecto de Invernadero
44. (*) NMVOC: compuestos orgánicos volátiles (no metano)
Gases de Efecto de Invernadero
Nat.
Antropogénicos
Cambios
en
la
radiación
solar
Cambios
en
el
albedo
por
uso
de
las
tierras
Gases y aerosoles de corta vida Gases GEI bien
mezclados
Aerosoles y
precursores
(Polvo minerales, SO4,
NH3, Carbono orgánico,
negro de humo
NOx
NMVOC
(*)
CO
N
2
O
Halocarburos
CH
4
CO
2
Compuestos
emitidos
Ajustes
en
las
nubes
debidos
a
los
aerosoles
Polvo
minerales,
Sulfatos,
Nitratos,
carbono
orgánico,
negro
de
humo
Nitrato,
CH
4
,
O
3
CO
2
,
CH
4
,
O
3
CO
2
,
CH
4
,
O
3
NO
2
O
3
,
CFC’s,
HCFC’s
CO
2
,
H
2
O*,
O
3
,
CH
4
CO
2
Forzamientos
atmosféricos
resultantes
P-7 Pág. 5/10
19-11-2022 Volver a Índice
45. Fuente: Global Carbon Project
Volver a Índice
P-7 Pág. 6/10
19-11-2022
1 billion = 1000 millones
https://ourworldindata.org/co2-emissions
Emisiones de CO2 originadas por
consumo de combustibles fósiles
para producir energía y cemento.
No se incluyen las del cambio uso
de la tierra.
Emisiones globales anuales de CO2
Gases de Efecto de Invernadero
Observar el aumento sufrido desde
2001 hasta 2019.
46. El CO2 produce el
forzamiento
máximo, pero los
efectos del resto
de GEI no son
despreciables
Ver el efecto de enfriamiento de los aerosoles, las nubes
y el cambio de uso de las tierras.
NMVOC: compuestos orgánicos volátiles
(no metano)
Balance de forzamientos radiativos
- Informe IPCC de 2013
Volver a Índice
P-7 Pág. 7/10
19-11-2022
47. Evolución del forzamiento radiativo de los GEI
más importantes
P-7 Pág. 8/10
19-11-2022 Volver a Índice
Forzamiento radiativo
de la atmósfera
debido a los GEI de
larga duración,
respecto de 1750,
Fuente: EPA
El valor absoluto en
1850 era aprox. 0,17
w/m2
Forzamiento Radiativo
es la energía total
retenida en la atmósfera
por una sustancia
durante un período de
tiempo determinado
https://www.epa.gov/climate-indicators/climate-
change-indicators-climate-forcing
48. CO2
10 %
Reside en la
atmósfera en
10.000 años
Fuente: Union of Concerned Sciencists
Tiempo de residencia de GEI en la
atmósfera
CO2
20 %
Reside en la
atmósfera
1.000 años
CO2
40 %
Reside en la
atmósfera
100 años
CH4
100 %
Reside en la
atmósfera 12
años
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Gases de Efecto de Invernadero
49. Fuente: ESRL-NOAA
https://www.esrl.noaa.gov/gmd/ccgg/trends/history.html
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Concentración de CO2 en la atmósfera (ppm)
La concentración de CO2 en
la atmósfera, medida en ppm
(μmol / mol), tiene una fuerte
dependencia de la época del
año y de la latitud.
Esto se debe a:
1.- En el Hemisferio Norte se
concentran principalmente las
tierras emergidas, en las que
se realiza el proceso de
fotosíntesis de las plantas.
2.- La vegetación viva consume CO2 en primavera-verano.
La vegetación muerta emite CO2 en otoño-invierno.
Este proceso se produce de forma alternada a lo largo del año,
Gases de Efecto de Invernadero
50. La concentración de CO2 es el
resultado de la acumulación
de las diferencias entre
emisiones y absorciones
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416,45 ppm
= 0,041%
Concentr.
CO2 en la
atmósfera
en 2021
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Aceleración de la Concentración de CO2 (ppm)
51. Se ha calculado una curva de regresión con los valores desde
1948 hasta 2005.
(1) Proponemos una función tipo
y= ax2+bx+c
(2) Se define otra función S como la
suma de los cuadrados de las distan-
cias de los puntos observados a los
de la función (1) :
S = Σ(dn)2
Tenemos que encontrar valores de a,
b y c que hagan S mínima
S será mínima si las tres derivadas
dS/da, dS/db y dS/dc son cero
El sistema de 3 ecuaciones lineales
se resuelve con:
a = 0,0137 b = -0,47 y c = 0,0041
El valor de x para 1948 vale 32,98
y se suma 1 para cada año
sucesivo.
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Hoja
Cálculo
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dn= Distancia de un
punto a la curva (1)
Aceleración de la Concentración de CO2 (ppm)
52. Curva de regresión: y=0,0137x2-0,47x+0,0041
En la fórmula el valor de x para
1948 vale 32,98 y se suma 1 para
cada año sucesivo.
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Aceleración de la Concentración de CO2 (ppm)
53. Se prolonga la curva de
ajuste hasta 2020 (Nota:
los datos para el cálculo
van de 1948 a 2005)
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¿Son diferentes las
medias de (dn)2
(1948-
2005) y (dn)2
(2006-2020)?
La prueba de hipótesis
sobre ambas medias
permite afirmar que la
diferencia no es
significativa para un
nivel de confianza del
95 %.
tcalculada= 0,56
tStudent71GL95% =0,68
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Hoja
Cálculo
Aceleración de la Concentración de CO2 (ppm)
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La velocidad de
aumento de la
concentración
de CO2 sigue
creciendo:
- En 1948: 0,38
ppm/año
- En 2020: 2,45
ppm/año
El objetivo es parar el
crecimiento de la velocidad
de las emisiones. Cuando se
consiga habrá un punto de
inflexión = línea de
regresión horizontal
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Velocidad de crecimiento de la concentración de
CO2 en la atmósfera (ppm)
55. Lo esencial del Seminario
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1.- La atmósfera contiene unos gases que
retienen durante un tiempo la radiación de la
Tierra hacia el exterior. Se llaman gases de
efecto invernadero (GEI)
2.- Las actividades humanas generan GEI que
provocan el incremento de su proporción en la
atmósfera.
2.- La proporción de los GEI en la
atmósfera está aumentando con una
velocidad cada vez mayor.
1.- Sin los GEI, la temperatura media de la
Tierra sería unos -15 C.
Los GEI han sido beneficiosos hasta hace
unos 150 años.
3.- Hoy en día, la proporción de los GEI en la
atmósfera es la más alta observada desde
hace unos 2 millones de años.
3.- Una parte significativa de los GEI
permanece en la atmósfera 100 años, pero
una parte similar permanece entre 1000 y
10000 años
4.- Nos hallamos en una Emergencia Climática.
5.- No hay vacuna para la Emergencia Climática
56. ¿Y si todo no es más que un
gran engaño y creamos un
mundo mejor para nada?
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