Cambios climáticos Glaciaciones ¿Y las manchas solares?

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1 Cambios climáticos Glaciaciones ¿Y las manchas solares?
Teoría astronómica Factores atmosféricos Efecto invernadero (GEIs) Efectos del calentamiento global Consecuencias Calentamiento global Aumento en el nivel medio del océano Otros fenómenos ¿Y las manchas solares? Argumentaciones a favor ó en contra

2 Glaciaciones Una glaciación es un período de tiempo geológico en el que las temperaturas medias de la Tierra permite la extensión de un gran glaciar continental hasta las latitudes más bajas de la actual zona templada, extendiendo a ellas los dominios morfogenéticos fríos

3 Causas de las glaciaciones
La última gran glaciación ocurrió hace 18,000 años y finalizó hace 10,000 años. Durante el pleistoceno los geólogos han identificado 4 periodos, pero con estudios realizados analizando depósitos de sedimento en el fondo oceánico sugieren que ocurrieron hasta 30. Las glaciaciones que podemos identificar en el relieve se desarrollan todas ellas durante el Cuaternario, aunque hay glaciaciones más antiguas que podemos conocer gracias a los niveles de CO2 y los isótopos de oxígeno 16 (épocas interglaciales) y oxígeno 18 (épocas glaciales) que se encuentran en los restos orgánicos fosilizados y la atmósfera atrapada en los hielos de los grandes inlandsis.

4 Causas de las eras glaciares
Deriva de placas continentales Variaciones de largo alcance en el clima (decenas de millones de años) en un continente son causadas por la deriva continental. Si el continente deriva hacia el ecuador el clima puede llegar a ser más cálido o si deriva hacia un polo las glaciaciones que pueden ocurrir en el continente. Teoría Astronómica (ó teoría de Milánkovitch) Propuesta por el astrónomo yugoslavo Mílutin Milánkovitch, en las décadas de 1920 y 1930. A partir del calculó de las variaciones de insolación en la Tierra resultantes de cambios en los movimientos de traslación y de rotación de la Tierra propuso un mecanismo astronómico para explicar los ciclos glaciales que constaba de tres factores:

5 La inclinación del eje de rotación terrestre, fluctúa desde los 21,5º hasta los 24,5º en períodos de años. Al aumentar la inclinación resultan más extremas las estaciones en ambos hemisferios.

6 La forma de la órbita terrestre, con menor intensidad, también afecta a las variaciones estacionales. En períodos de, aproximadamente, años, la órbita se alarga y se acorta. La excentricidad de la órbita terrestre varía desde el 0,5%, correspondiente a una órbita prácticamente circular, al 6% en su máxima elongación. Cuando la elipse alcanza su excentricidad máxima se intensifican las estaciones en un hemisferio y se moderan en el otro. Se considera que la variación de la excentricidad de la órbita terrestre ejerce un efecto mucho más débil sobre la intensidad de radiación solar, por que su contribución directa al cambio de irradiación sobre la Tierra es menor que el 0,1%. Sin embargo la frecuencia de las últimas glaciaciones es cercana a los años.

7  La precesión del eje de rotación de la Tierra describe una circunferencia completa cada años. La precesión es responsable de que el verano de un hemisferio caiga en un punto de la órbita cercano o lejano al Sol. Se produce es un refuerzo de las estaciones cuando la máxima inclinación del eje terrestre coincide con la máxima distancia al Sol.

8 Cambios en las masas de hielo de los polos

9 Factores Atmosféricos
Cambios en la concentración de gases en la atmósfera como el CO2 y metano. Ambos son gases causantes del efecto de invernadero. Detectados en burbujas de aire atrapadas en núcleos de hielo.

10 Efecto Invernadero ¿Qué proceso produce el calentamiento?

11 Efecto Invernadero

12 Efecto Invernadero Nombre del Gas Fórmula Química
Volumen en porcentaje Nitrógeno N2 78.08% Oxigeno O2 20.95% *Agua (vapor) H2O 0 to 4% Argón Ar 0.93% *Dióxido de Carbono CO2 0.0360% Neón Ne 0.0018% Helio He 0.0005% *Metano CH4 % Hidrogeno H2 % *Oxido Nitroso N2O % *Ozono O3 % PhysicalGeography.net | FUNDAMENTALS eBOOK

13 Efecto Invernadero Radiación media global. RF antropogénico y el RF solar directo natural se muestran. (IPCC AR4 Figure 2.20a)

14 Efecto Invernadero Funciones de distribución de probabilidades (PDF) de los forzamientos radiativos antropogénicos combinados. Se muestran tres casos: Total de todos los forzamientos radiativos antropogénicos (bloque con la curva roja rellena ); Gases de invenadero de larga-vida y forzamiento radiativo del ozono (curva roja punteada ); y aerosol directo y forzamiento radiativo de albedo de nubes (curva punteda azul). Albedo de superficie, “caminos de condensación” y vapor de agua estratosférico RF están incluidos en la curva total pero no en las otras. Forzamientos radiativos naturales (solares y volcánicos) no están incluidos en estos tres PDF. (IPCC AR4 Figure 2.20b)

15 Efecto Invernadero Garduño, ¿Qué es el efecto invernadero? En Cambio climático: una visión desde México

16 Las prospecciones en la estación antártica de Vostok demuestran que el aumento de la proporción en la atmósfera del CO2 y el aumento de la temperatura coinciden en el tiempo. También las concentraciones de metano son menores durante los períodos fríos. La concentración de CO2 en la atmósfera disminuye gracias al océano, ya que los seres vivos de superficie fijan el carbono para formar sus esqueletos. Al morir son arrastrados, con el carbono, hacia el fondo del océano.

17 Cambios climáticos Definiciones de cambio climático:
De acuerdo al Artículo I de la Convención Marco de las ONU por "cambio climático" se entiende un cambio de clima atribuido directa o indirectamente a la actividad humana que altera la composición de la atmósfera mundial y que se suma a la variabilidad natural del clima observada durante períodos de tiempo comparables. El cambio climático es el conjunto de transformaciones en el clima atribuibles en forma directa o indirecta a las actividades humanas que alteran la composición de la atmósfera global. Estas transformaciones son adicionales respecto a la variabilidad climática natural, y se sobreponen a las mismas (Carabias y Tudela, 1999). Entendemos por cambio global en el medio ambiente aquellas alteraciones en los sistemas naturales, físicos o biológicos, cuyos impactos no son y no pueden se localizados, sino que afectan al conjunto de la Tierra (Stern, 1992) Científicos convocados por el Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático (IPCC), concluyeron en 1995 que "resulta discernible ya una influencia humana en las condiciones climáticas planetarias".

18 Por el enorme volumen de sus emisiones, el más destacado agente del cambio climático es el bióxido de carbono, (CO2), gas que se genera en cualquier combustión (combustibles fósiles o de biomasa forestal), así como su muy larga permanencia en la atmósfera, han determinado que su concentración promedio haya pasado de 280 partes por millón en volumen (ppvm) en la época preindustrial a casi 370 ppvm en la actualidad. ppm (partes por millón) o ppmm (partes por mil millones) es la proporción entre el número de moléculas de GEI y el número total de moléculas de aire seco. Por ejemplo, 300 ppm significa 300 moléculas de GEI por millón de moléculas de aire seco.

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23 Efectos del calentamiento global
Los efectos previsibles del aumento en la concentración de CO2, que provoca el efecto de invernadero y en los cuales la mayoría de los científicos concuerdan son: Incremento en la temperatura superficial promedio. Los tiempos y magnitudes de este incremento son diferentes dependiendo del autor. Aquí se resumen algunos datos: Intervalo de aumento en la T promedio ( °C ) Lapso de tiempo en el que se espera ocurra Fuente: 0.3 a 0.6 Actualidad con respecto a la época preindustrial IPCC citado por Greenpeace, 1990 0.3 a 0.7 Actualidad con respecto a hace 100 años Bolin, citado por Ludevid, 1998 1 a 4 Al año 2100 Carabias y Tudela, 1999 1 a 3 1 a l 2030 y 3 al 2100 1.5 a 5.5 Si se duplica la concentración de CO 2 3.5 a 4.2 Para el año 2100 Domenech, citado por Ludevid, 1998 Aumento en el nivel del mar (m) 0.5 a 2 Jacobson, citado por Greenpeace, 1990 0.65 a 1.65 0.2 a 1.0

24 Consecuencias James Hansen. 2007. NewScientist
Goddard Institute for Space Studies NASA

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26 Consecuencias

27 Consecuencias

28 Consecuencias James E. Hansen

29 Consecuencias

30 Consecuencias Desintegración de bloques de hielo: Larsen B Antartica

31 Consecuencias Elaboración propia con datos de NCDC – NOAA, anomalía de temperatura (SST) de 1880 a 2008 vs número de ciclones para el mismo periodo (NOAA)

32 ¿Y LAS MANCHAS SOLARES? Henrik Svensmark (1997), propone la teoría de la relación entre los rayos cósmicos y la formación de nubes.

33 ¿Y LAS MANCHAS SOLARES?

34 ¿Y LAS MANCHAS SOLARES? Cambios en la temperatura global anual (línea azul clara estrecha) con la media móvil de 11 años de la temperatura (línea azul clara gruesa). La temperatura procede del GISS de la NASA. Irradiancia solar total (TSI, por sus siglas en inglés) (línea roja clara estrecha) con la media móvil de 11 años de la TSI (línea roja clara gruesa). La TSI desde 1880 a 1978 procede de Solanki. La TSI desde 1979 a 2009 procede del PMOD.

35 ¿Y LAS MANCHAS SOLARES? Elaboración propia con datos de NGDC-NOAA, promedio de machas solares (MS) de 1901 a 2000.

36 Argumentaciones a favor y encontra
1. La evidencia de que la Tierra se está calentando es poco clara Argumento Contraargumento El "efecto isla" (más calor en las ciudades) ha sido tomado en cuenta para corregir errores de cálculo. Las mediciones muestran que ha habido un calentamiento en la superficie de la Tierra, pero hay muchos errores en cuanto a los valores. La mayor parte de la información fue recabada por estaciones meteorológicas superficiales, ubicadas en centros urbanos. Cuando estas estaciones notan un aumento en la temperatura, están midiendo el “efecto isla” que tiene lugar en las ciudades. Además, la información que va más allá de los cien o doscientos años es aproximada y por lo tanto puede contener errores significativos. El calentamiento es inequívoco. Las mediciones oceánicas, la reducción de los glaciares y del hielo ártico, el cambio en el patrón de las estaciones y las diferentes mediciones –incluyendo las satelitales- muestran resultados consistentes con los provistos por las estaciones meteorológicas superficiales. El “efecto isla” existe, pero es su influencia es menor y se la ha utilizado para corregir los cálculos. Por otra parte, los análisis de la NASA, por ejemplo, utilizan sólo información de las estaciones meteorológicas rurales para ver tendencias. La tendencia global, es de un calentamiento de 0,8ºC desde 1900 y la mayor parte tuvo lugar desde 1979.

37 Argumentaciones a favor y encontra
2. Si la temperatura global ha subido, ahora ha dejado de hacerlo Argumento Contraargumento Desde 1998 –más de una década- los datos no muestran signos de calentamiento. 1998 fue un año particularmente cálido por el fenómeno de El Niño, que ese año fue notablemente intenso, mientras que 2008 fue inusualmente frío debido a La Niña. Siempre hay variaciones entre cada año, por eso, elegir un año particularmente cálido para comenzar el análisis (y uno frío para terminarlo) es muy arbitrario. Si uno comienza en 1997 o en 1999, se puede ver un aumento marcado.

38 Argumentaciones a favor y encontra
R. A. Kerr Science 326, 28-a-29-a (2009) Published by AAAS

39 Argumentaciones a favor y encontra
3. En el pasado reciente la Tierra se ha calentado Argumento Contraargumento Al comienzo del último milenio hubo un período cálido (Período Cálido Medieval) en el que las temperaturas –al menos en Europa- eran más elevadas que hoy día. El Ártico era más cálido en 1930 que ahora. Hubo muchos períodos en la historia de la Tierra más cálidos que ahora. Esas variaciones por la influencia del sol, los temblores de la órbita terrestre o las configuraciones continentales, pero ninguno de estos factores puede compararse con los gases de efecto invernadero. Por otra parte no hay mucha evidencia de un Período Cálido Medieval fuera de Europa. En cuanto al Ártico, si bien es cierto que era más cálido en la década de los '30 que en los años siguientes, ahora es más cálido. Un estudio reciente muestra que es más cálido que en los últimos 2000 años.

40 Michael E Mann. 2002. Little Ice Age

41 Argumentaciones a favor y encontra
4. Los modelos generados por las computadoras no son confiables Argumento Contraargumento Los modelos para predecir el clima han mejorado mucho en los años recientes. Estos modelos son las herramientas principales para proyectar futuros cambios en el clima. Sin embargo, no tiene la capacidad de incluir todas las variables como la influencia de las nubes, la distribución del vapor de agua, el impacto del agua de más cálida sobre las plataformas de hielo y la respuestas de las plantas a los cambio en el suministro de agua. Los modelos nunca serán perfectos y nunca podrán predecir el futuro con exactitud. De todos modos, se los pone a prueba y se los valida con toda clase de información. En los últimos 20 años han logrado simular más procesos físicos, químicos y biológicos. El informe de 2007 del IPCC produjo proyecciones climáticas regionales en detalle que no hubiese podido hacer para su informe de Todos los resultados de los modelos cuentan con el respaldo de la teoría científica y observaciones.

42 Argumentaciones a favor y encontra
5. El clima está influenciado mayormente por el sol Argumento Contraargumento La historia de la Tierra muestra que el clima ha respondido regularmente a los cambios cíclicos de la radiación solar. Cualquier calentamiento puede ser atribuido -principalmente- a las variaciones del campo magnético del sol y al viento solar. Las variaciones solares afectan el clima, pero no son el único factor. Como no ha habido ninguna tendencia desde la década del '60, no se puede señalar la influencia del sol como la causa del aumento de las temperaturas. La diferencia entre los dos extremos del ciclo solar (que dura 11 años) es 10 veces menor que el efecto de los gases de invernadero en el mismo período.

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44 Argumentaciones a favor y encontra
6. El dióxido de carbono sube siempre después de que sube la temperatura, no antes Argumento Contraargumento Muestras de hielo de cerca un millón de años muestran un patrón en el que aumenta la temperatura y el CO2 cada años. Pero el aumento de CO2 siempre ha tenido lugar después de que subiera la temperatura, no antes, porque -es muy posible- las temperaturas más cálidas hacen que el océano libere este gas. Esto es cierto, pero también irrelevante. Las muestras de hielo antiguas muestran un aumento de CO2 cientos de años después del aumento de las temperaturas. Sin embargo, ahora, el dióxido de carbono es el que está provocando el aumento. Es más, la situación actual es muy diferente. El CO2 adicional (35% de aumento en relación a los niveles preindustriales) es el resultado de la acción del hombre, y los niveles son más altos que lo que registran los hielos de hace años. De hecho, podrían llegar a ser más elevados que en los últimos tres millones de años.

45 ¿Quien tiene la razón? Testimony of Richard S. Lindzen before the
Senate Environment and Public Works Committee on 2 May 2001.

46 Respuestas políticas al calentamiento global.
En dos categorias: Adaptación: la gente migra y/o cambia sus condiciones de vida para adaptarse a un nuevo ambiente. Preventiva o mitigación: se hace el intento de minimizar el cambio climático global hecho por el hombre eliminando sus causas. Propuesta para abatir el efecto invernadero. de 50 a 80 % de CO2 de 10 a 20% de metano de 75 a 100% de CFCs de 80 a 85 % de óxido nitroso Si se prohibe los CFCs, cesa la deforestación, se reforesta, se convierte de petróleo a gas natural y se conserva energía = °C, (Greenpaece, 1990)

47 Datos del IPCC, 2001 Tercer Informe de Evaluación
Cambio climático 2001 La base científica

48 Influencia Humana El forzamiento radiativo es una medida de la influencia que un factor ejerce en la modificación del equilibrio entre la energía entrante y saliente en el sistema Tierra-atmósfera, y es un índice de la importancia del factor como mecanismo potencial de cambio climático. Se expresa en vatios por metro cuadrado (Wm-2).

49 Forzamiento radiativo

50 En este Resumen para responsables de políticas y en el Resumen técnico se han utilizado las siguientes expresiones para indicar cálculos de confianza basados en apreciaciones: prácticamente seguro (más del 99 % de probabilidades de que el resultado sea verdad); muy probable (90 a 99 % de probabilidades); probable (66 a 90 % de probabilidades); probabilidad media (33 a 66 % de probabilidades); improbable (10 a 33 % de probabilidades); muy improbable (1 a 10 % de probabilidades); excepcionalmente improbable (menos del 1 % de probabilidades).

51 La extensión del hielo y de la capa de nieve ha disminuido.
Los datos de los satélites muestran que es muy probable que haya habido disminuciones de un 10 % en la extensión de la capa de nieve desde finales de los años 60, y las observaciones en tierra muestran que es muy probable que haya habido una reducción de unas dos semanas en la duración anual de la capa de hielo en lagos y ríos en latitudes medias y altas del hemisferio norte durante el siglo XX. Ha habido una recesión generalizada de los glaciares de montaña en las regiones no polares durante el siglo XX. La extensión del hielo marino en primavera y verano en el hemisferio norte ha disminuido de 10 a 15 % desde los años cincuenta. Es probable que haya habido una disminución del 40 % en el espesor del hielo marino en el Ártico desde finalesdel verano hasta principios del otoño en los últimos decenios y una disminución considerablemente más lenta en el espesor del hielo marino en invierno.

52 El nivel medio del mar en todo el mundo ha subido y el contenido de calor de los océanos ha aumentado. Los datos de los mareógrafos muestran que el nivel medio del mar en el mundo subió entre 0,1 y 0,2 metros durante el siglo XX. El contenido de calor mundial de los océanos ha aumentado desde finales de los años cincuenta, período para el que se dispone de observaciones adecuadas de las temperaturas submarinas.

53 También se han producido cambios en otros aspectos importantes del clima.
Es muy probable que las precipitaciones hayan aumentado de 0,5 a 1 % por decenio en el siglo XX en la mayoría de las latitudes medias y altas de los continentes del hemisferio norte y es probable que la cantidad de lluvia haya aumentado de 0,2 a 0,3 % por decenio en las regiones tropicales (de 10°N a 10°S). Los aumentos en los trópicos no son obvios en los últimos decenios. También es probable que la cantidad de lluvia haya disminuido en un 0,3% por decenio en gran parte de las zonas subtropicales (de 10°N a 30°N) del hemisferio norte durante el siglo XX. Contrariamente al hemisferio norte, no se han detectado cambios sistemáticos comparables en los promedios latitudinales amplios del hemisferio sur. No hay datos suficientes para establecer las tendencias de las precipitaciones en los océanos. En las latitudes medias y altas del hemisferio norte es probable que en la segunda mitad del siglo XX haya habido un aumento del 2 al 4 % en la frecuencia de las precipitaciones fuertes. El aumento de estas precipitaciones puede deberse a diversas causas, como los cambios en la humedad atmosférica, las tormentas y las tempestades a gran escala.

54 Es probable que haya habido un aumento de la nubosidad del 2 % en las zonas de latitud media y alta durante el siglo XX. En la mayoría de las zonas las tendencias corresponden bien a la disminución observada de la amplitud de la variación de las temperaturas diarias. Desde 1950 es muy probable que haya habido una reducción de la frecuencia de las temperaturas muy bajas y un menor aumento de la frecuencia de las temperaturas muy altas. Los episodios de calor del fenómeno El Niño-Oscilación Austral (ENOA) (que frecuentemente influye en las variaciones regionales de precipitaciones y temperaturas en muchas zonas de los trópicos, de los subtrópicos y en algunas zonas de latitud media) han sido más frecuentes, persistentes e intensos desde mediados de los años 70 en comparación con los cien años anteriores. En el siglo XX (de 1900 a 1995) ha habido aumentos relativamente pequeños en las zonas terrestres con fuertes sequías o fuerte humedad. En muchas regiones, estos cambios están dominados por una variabilidad climática interdecenal y multidecenal, como el cambio en el ENOA hacia fases más cálidas. En algunas regiones, como en zonas de Asia y África, se ha observado un aumento de la frecuencia y de la intensidad de las sequías en los últimos decenios.

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