El Sistema Climático Prof. María Eugenia Gutiérrez BOB-417 Tema 1.

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1 El Sistema Climático Prof. María Eugenia Gutiérrez BOB-417 Tema 1

2 1.1 Sistema climático ¿Que es el sistema climático? El sistema climático es un sistema complejo que consta de cinco componentes principales: (atmósfera, hidrosfera, criosfera, superficie terrestre y biosfera) y de las interacciones entre ellos. El sistema climático evoluciona en el tiempo bajo la influencia de su propia dinámica interna y por efecto de forzamientos externos, como las erupciones volcánicas o las variaciones solares, y de forzamientos antropógenos, como el cambio de composición de la atmósfera o el cambio de uso de la tierra.

3 Sistema Terrestre

4 Cubierta gaseosa que rodea la Tierra. La atmósfera seca está formada casi en su integridad por nitrógeno (78,1 por ciento de la proporción de mezcla de volumen) y por oxígeno (20,9 por ciento de la proporción de mezcla de volumen), junto con una serie de pequeñas cantidades de otros gases como argón (0,93 por ciento de la mezcla de volumen), el helio, y gases radiativos de efecto invernadero como el dióxido de carbono (0,035 por ciento de la mezcla de volumen) y el ozono. Además, la atmósfera contiene vapor de agua, con una cantidad variable pero que es normalmente de un 1 por ciento del volumen de mezcla. La atmósfera también contiene nubes y aerosoles

5 Hidrósfera Hidrosfera Componente del sistema climático que consta de superficie líquida y aguas subterráneas, como los océanos, mares, ríos, lagos de agua dulce, aguas subterráneas, etc

6 Criosfera La criósfera es el sistema de la Tierra que permanece congelado por un año o estacionalmente. Está constituida por la cobertura de nieve, mares, lagos y ríos congelados, glaciares, calotas glaciales y suelos permanentemente congelados o permafrost. Las montañas son los ambientes más sensibles de nuestro globo y son tomadas como indicadores de Cambio climático

7 Biósfera Parte del sistema terrestre que comprende todos los ecosistemas y organismos vivos en la atmósfera, en la tierra (biosfera terrestre), o en los océanos (biosfera marina), incluida materia orgánica muerta derivada (por ejemplo, basura, materia orgánica en suelos y desechos oceánicos).

8 La temperatura La temperatura es una magnitud referida a las nociones comunes de calor medible mediante un termóméero Temperatura de la superficie mundial Media mundial con ponderación de: i) la temperatura de la superficie marina de los océanos (es decir, la temperatura de la subsuperficie del mar está en los primeros metros del océano), ii) la temperatura del aire en la superficie terrestre a 1,5 m por encima del nivel del suelo

9 La circulación oceánica Las corrientes oceánicas transportan calor desde los trópicos a latitudes más altas. Los océanos intercambian calor, agua (a través de la evaporación y la precipitación) y CO2 con la atmósfera. Debido a su enorme masa y su gran capacidad de almacenamiento de calor, los océanos tornan más lento el cambio climático e influyen en la escala temporal de la variabilidad del sistema océanoatmósfera. El Niño/Oscilación Austral (ENOA). El término "El Niño“ es un fenómeno natural donde las condiciones oceánicas y atmosféricas imperantes en la zona tropical del Pacífico son raramente uniformes, sino que fluctúan con cierta irregularidad entre los episodios de El Niño y su fase opuesta, "La Niña", que consiste en un enfriamiento en toda la cuenta del Pacífico tropical durante un período que por lo general abarca de tres a seis años. La fase más intensa de cada fenómeno habitualmente dura un año.

10 La precipitación y el Clima El clima como ‘estado medio del tiempo’ o, más rigurosamente, como una descripción estadística del tiempo en términos de valores medios y variabilidad de las cantidades pertinentes durante períodos que pueden ser de meses a miles o millones de años. El período normal es de 30 años, según la definición de la Organización Meteorológica Mundial (OMM). Las cantidades aludidas son casi siempre variables de la superficie (por ejemplo, temperatura, precipitación o viento), aunque en un sentido más amplio el ‘clima’ es una descripción (incluso una descripción estadística) del estado del sistema climático.

11 1.2 Conceptos y términos  Calentamiento global  Cambio global  Cambio climático  Gases de efecto invernadero (GEI)  Fuentes emisoras y sumideros  Evidencias del cambio climático

12 Calentamiento global En la historia de la tierra, el clima siempre ha variado continuamente. En la actualidad los cambios climáticos que han ocurrido han sido acelerados y anormales, tanto que hasta han llegado a afectar la vida en el planeta. Muchos científicos están en la búsqueda de lo que causa estos cambios repentinos en el clima, y han encontrado una relación directa entre el calentamiento global y el aumento en las emisiones de los gases de efecto invernadero, que principalmente los producen los países más industrializados del mundo.

13 Calentamiento global ¿Qué es el Calentamiento Global? En el funcionamiento normal de la Tierra, el dióxido de carbono y otros gases calientan la superficie de forma natural atrapando el calor solar en la atmósfera Esto a cierto nivel es bueno ya que mantiene nuestro planeta habitable

14 El problema ocurre cuando las actividades de quema de hidrocarburos, gases, aceites y la tala de árboles incrementan, ya que produce un alza de forma dramática en la cantidad de dióxido de carbono en la atmósfera de la Tierra y en su temperatura, que es lo que conocemos como el calentamiento global. Calentamiento global

15 La acumulación de CO 2, N 2 0, CH 4, CFCs y de otros contaminantes en la atmósfera, forman una capa cada vez más gruesa que va atrapando la radiación solar de onda larga causando un efecto de calentamiento gradual alrededor de la Tierra

16 Como se generan esos gases : Falta de tecnologías limpias en la industria. La contaminación que producen los medios de transporte usados por el ser humano. Gran gasto de energía en el mundo. Quemas forestales de grandes extensiones. Mal manejo de la basura y su acumulación

17 Calentamiento global Consecuencias

18 Se eleva el dióxido de carbono Se calientan los océanos Se derriten los glaciares Sube el nivel del mar Adelgaza el hielo marino Se deshiela el permafrost Mas incendios devastadores Encogen los lagos Colapso de las plataformas de hielo Sequías prolongadas Aumentan las precipitaciones Se secan los arroyos de montaña La primavera se anticipa El otoño se retrasa Las plantas florecen antes Las aves anidan antes Blanqueamiento de los arrecifes de coral Invasión de especies exóticas Desaparecen los anfibios Erosión de las costas Aumento repentino de las temperaturas en latitudes alta Fuente: National Geographic. 09-2004 Señales de la tierra

19 Los últimos estudios apuntan hacia una alza en la temperatura de 1,4 a 5,80 °C acompañada de un crecimiento de 80 cm. en el nivel del mar, producido por el derretimiento de las capas polares (Groenlandia y la Antártica) Provoca inundaciones y pérdidas en distintas áreas costeras del planeta (p.e. las costas de Florida y el Golfo de México) Actualmente se tiene el conocimiento de que el hielo de los glaciares en Groenlandia se ha derretido y tiene más del doble de agua líquida que en la década pasada

20 La tendencia del aumento de la temperatura se está acelerando, ya que los tres años más calurosos que se han registrado ocurrieron a partir de 1998 Los científicos afirman que si no se revierten las emisiones que causan el calentamiento global, a finales del siglo las temperaturas en promedio podrían aumentar de 3 a 9 grados

21 Se observa el calentamiento en la Antártica Calentamiento global Efectos

22 Reaparición de virus y enfermedades También se espera que los cambios de temperatura facilitarán la migración de enfermedades como el cólera y el dengue. Por ejemplo: la malaria se ha propagado en altitudes mayores, como los Andes colombianos a 7.000 pies sobre el nivel del mar. Calentamiento global

23 Serán afectadas la capacidad de producción alimenticia mundial debido a los cambios en las franjas agrícolas. Daño en los suelos, sequías e inundaciones Disminución de la actividad agrícola www.paho.org/Images/dd/PED/cr02-01.jpg www.eduspace.esa.int

24 Cambio global El término cambio global define al conjunto de cambios ambientales afectados por la actividad humana, con especial referencia a cambios en los procesos que determinan el funcionamiento del sistema Tierra. Cambio Global Cambio Climático Biodiversidad Cambio de uso de la tierra Deforestación Desertificación

25 Cambio Climático Importante variación estadística en el estado medio del clima o en su variabilidad, que persiste durante un período prolongado (normalmente decenios o incluso más). El cambio climático se puede deber a procesos naturales internos o a cambios del forzamiento externo, o bien a cambios persistentes antropogénicos en la composición de la atmósfera o en el uso de las tierras

26 Cambio Climático Los procesos naturales y antropógenos que alteran el balance energético de la Tierra son impulsores del cambio climático. El forzamiento radiativo 14 permite cuantificar las modificaciones en los flujos de energía provocados por los cambios producidos. Cuando el forzamiento radiativo es positivo, se produce un calentamiento en superficie, y cuando es negativo, un enfriamiento

27 Gases de efecto invernadero Las emisiones continuas de gases de efecto invernadero causarán un mayor calentamiento y nuevos cambios en todos los componentes del sistema climático. Para contener el cambio climático, será necesario reducir de forma sustancial y sostenida las emisiones de gases de efecto invernadero.

28 Proceso Invernadero Paso 1 Paso 2 Paso 3 Paso 4

29 Proceso Invernadero El vapor de agua, el dióxido de carbono (CO 2 ) y el gas metano, entre otros forman una capa natural en la atmósfera terrestre que retiene parte de la energía proveniente del Sol. El uso de combustibles fósiles y la deforestación ha provocado el aumento de las concentraciones de CO 2 y metano, además de otros gases, como el óxido nitroso, que aumentan el efecto invernadero. Paso 1

30 Proceso Invernadero 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 Paso 2

31 Proceso Invernadero Alrededor del 70% de la energía solar que llega a la superficie de la Tierra es devuelta al espacio. Pero parte de la radiación infrarroja es retenida por los gases que producen el efecto invernadero y vuelve a la superficie terrestre. Paso 3

32 Proceso Invernadero Como resultado del efecto invernadero, la Tierra se mantiene lo suficientemente caliente como para hacer posible la vida sobre el planeta. De no existir el fenómeno, las fluctuaciones climáticas serían intolerables. Sin embargo, una pequeña variación en el delicado balance de la temperatura global puede causar graves estragos. En los últimos 100 años la Tierra ha registrado un aumento de entre 0,4 y 0,8ºC en su temperatura promedio Paso 4

33 Fuentes emisoras y sumideros Sumidero Cualquier proceso, actividad o mecanismo que retira de la atmósfera un gas de efecto invernadero, un aerosol, o un precursor de gases de efecto invernadero

34 Deforestación La deforestación o tala de árboles es un proceso provocado generalmente por la acción humana, en el que se destruye la superficie forestal. Está directamente causada por la acción del hombre sobre la naturaleza, principalmente debido a las talas o quemas realizadas por la industria maderera, así como por la obtención de suelo para la agricultura, minería y ganadería. Talar árboles sin una eficiente reforestación resulta en un serio daño al hábitat, en pérdida de biodiversidad y en aridez. Tiene un impacto adverso en la fijación de dióxido de carbono (CO 2 ). Las regiones deforestadas tienden a una erosión del suelo y frecuentemente se degradan a tierras no productivas.

35 Desertificación La desertificación consiste en una degradación persistente de los ecosistemas de las tierras secas producida por las variaciones climáticas y la actividad del hombre. Está presente en todos los continentes (salvo en la Antártida) y afecta al medio de vida de millones de personas, entre los que se encuentran buena parte de los pobres que viven en las tierras secas.

36 Cambio de uso de la tierra La dinámica de los ecosistemas terrenos depende de las interacciones entre diversos ciclos biogeoquímicos, particularmente el ciclo del carbono, los ciclos de nutrientes y el ciclo hidrológico, todos los cuales pueden resultar modificados por las actividades de las personas. Los sistemas ecológicos de la Tierra, por medio de los cuales el carbono queda retenido en la biomasa viva, en la materia orgánica en descomposición y en el suelo, desempeñan un papel importante en el ciclo del carbono mundial. El carbono es intercambiado de manera natural entre estos sistemas y la atmósfera mediante los procesos de fotosíntesis, respiración, descomposición y combustión. Las actividades humanas alteran el carbono almacenado en esos reservorios y los intercambios entre éstos y la atmósfera mediante el uso de las tierras, el cambio de uso de las tierras y las actividades forestales (UTCUTS), entre otras actividades.

37 Biodiversidad Los ecosistemas son una de las manifestaciones territoriales tangibles de la biodiversidad. Es un producto único de la historia y atributo singular de la geografía. Cada lugar y tiempo es único en biodiversidad. Incremento en la extinción de las especies y necesidad de conservarlas

38 1.3 Convenios internacionales  Convenio internacionales CMNUCC Protocolo de Kyoto

39 Convenios internacionales Conferencia de las Partes (CDP) Órgano supremo de la Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático (CMCC), que incluye a los países que han ratificado o adherido a la CMCC. El primer periodo de sesiones de la Conferencia de las Partes (CdP–1) se celebró en Berlín en 1995, seguida de la CdP–2 en Ginebra en 1996, la CdP–3 en Kyoto en 1997, CdP–4 en Buenos Aires en 1998, CdP–5 en Bonn 1999, la Parte 1 de la CdP–6 en La Haya en 2000, y la Parte 2 de la CdP–6 en Bonn en 2001. La CdP–7 se celebró en noviembre del 2001 en Marrakech. Véase también Reunión de las Partes (MOP).

40 Convenios internacionales Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático (CMCC) La Convención se adoptó el 9 de mayo de 1992 en Nueva York, y más de 150 países y la Comunidad Europea la firmaron en la Cumbre sobre la Tierra de 1992 celebrada en Río de Janeiro. Su objetivo es la ‘estabilización de las concentraciones de gases de efecto invernadero en la atmósfera a un nivel que impida interferencias antropogénicas peligrosas en el sistema climático.’ Contiene compromisos para todas las Partes. En virtud de la Convención, las Partes del Anexo I se comprometen a volver las emisiones de gases de efecto invernadero no controladas por el Protocolo de Montreal a los niveles de 1990 hacia el año 2000. La Convención entró en vigor en marzo de 1994.

41 Convenios internacionales Protocolo de Kyoto Este protocolo compromete a los países industrializados a estabilizar las emisiones de gases de efecto invernadero. La Convención por su parte solo alienta a los países a hacerlo. El PK, como se le denomina por abreviar, fue estructurado en función de los principios de la Convención. Establece metas vinculantes de reducción de las emisiones para 37 países industrializados y la Unión Europea, reconociendo que son los principales responsables de los elevados niveles de emisiones de GEI que hay actualmente en la atmósfera, y que son el resultado de quemar fósiles combustibles durante más de 150 años. En este sentido el Protocolo tiene un principio central: el de la «responsabilidad común pero diferenciada». El Protocolo ha movido a los gobiernos a establecer leyes y políticas para cumplir sus compromisos, a las empresas a tener el medio ambiente en cuenta a la hora de tomar decisiones sobre sus inversiones, y además ha propiciado la creación del mercado del carbono.