Simulador del efecto invernadero
Ecuaciones de esta simulación
| S₀ | Luz solar en la parte alta de la atmósfera S₀ (W/m²) | la constante solar, 1.361 W/m²; dividida entre 4 porque una esfera tiene cuatro veces el área del disco que presenta al Sol | |
|---|---|---|---|
| α | Albedo α (fracción de la luz solar reflejada) | 0,30 para la Tierra en conjunto: nubes, hielo y desiertos reflejan, océanos y bosques absorben |
Con los valores actuales:
| T_e | temperatura que tendría la Tierra sin efecto invernadero | unos 255 K (−18 °C); σ = 5,67 × 10⁻⁸ W/(m²·K⁴) |
|---|
Con los valores actuales:
| ε | fracción del infrarrojo del suelo que absorbe la atmósfera | cerca de 0,77 en un modelo de una capa, lo que calienta la superficie hasta los 15 °C observados |
|---|
Con los valores actuales:
| C | Dióxido de carbono (ppm) | 280 ppm antes de la industria; cada duplicación añade 3,7 W/m² de forzamiento | |
|---|---|---|---|
| M | Metano (ppb) | 722 ppb antes de la industria | |
| ΔF | forzamiento radiativo | la energía extra por metro cuadrado que retiene el planeta, comparada con el año 1750 |
Con los valores actuales:
| λ | parámetro de sensibilidad climática | K por W/m²: 0,32 solo con la respuesta de Planck, cerca de 0,8 con las retroalimentaciones del vapor de agua, el hielo y las nubes | |
|---|---|---|---|
| C_h | capacidad calorífica de la capa de mezcla del océano | 8 W·año/(m²·K), así que la temperatura tarda años en alcanzar al forzamiento | |
| T | temperatura media global de la superficie | empieza en los 13,8 °C preindustriales y avanza hacia el nuevo equilibrio |
Con los valores actuales:
Cómo usar el simulador del efecto invernadero
- Bajan fotones amarillos de luz solar; una parte, la que marca el albedo, rebota directamente al espacio y el resto calienta el suelo. El suelo envía fotones infrarrojos rojos hacia arriba, y cuando uno choca con una molécula de dióxido de carbono o de metano en la atmósfera, se absorbe y sale en una dirección al azar, a menudo hacia abajo. Esa energía devuelta es el efecto invernadero.
- Sube el CO₂ y mira cómo se atrapa más infrarrojo. El forzamiento radiativo salta al instante, pero la temperatura sube durante años mientras se calienta el océano, hasta que la energía que sale vuelve a igualar a la que entra. Los gráficos siguen la temperatura, el forzamiento y la energía que aún se acumula; el gráfico principal muestra el calentamiento en equilibrio frente al CO₂ para cada opción de retroalimentaciones.
- Cambia el albedo para ver qué hacen más hielo o más nubes, o la potencia del Sol para ver su efecto menor, y elige las retroalimentaciones para ver cómo el mismo forzamiento da 1,2 °C o 4,5 °C por cada duplicación del CO₂. El Simulador de radiación de cuerpo negro muestra por qué el Sol brilla en luz visible y la Tierra en infrarrojo.
Preguntas frecuentes
¿Qué es el efecto invernadero?
La luz solar, sobre todo visible, atraviesa la atmósfera y calienta la superficie. La superficie caliente emite infrarrojo, y gases como el vapor de agua, el dióxido de carbono y el metano absorben buena parte y lo vuelven a emitir en todas direcciones, también hacia abajo. Así la superficie queda unos 33 °C más caliente de lo que estaría sin ellos: 15 °C de media en lugar de −18 °C.
¿Qué es el forzamiento radiativo?
El cambio en el balance de energía en la parte alta de la atmósfera causado por algo como CO₂ adicional, en vatios por metro cuadrado. El forzamiento del CO₂ crece con el logaritmo de su concentración, ΔF = 5,35 ln(C ÷ 280): cada duplicación añade unos 3,7 W/m². De 280 a 420 ppm son unos 2,2 W/m².
¿Qué es la sensibilidad climática?
El calentamiento una vez que el clima se ha asentado tras duplicarse el CO₂. Sin retroalimentaciones serían unos 1,2 °C. El aire más cálido retiene más vapor de agua, que también es un gas de efecto invernadero, y el hielo que se funde oscurece la superficie, lo que aproximadamente duplica o triplica esa cifra; el rango probable es de 2,5 a 4 °C, con 3 °C como mejor estimación.
¿Por qué la temperatura va por detrás del CO₂?
Los océanos absorben calor y se calientan despacio. La única capa oceánica mezclada de esta simulación se pone al día en una década o así; el océano profundo real tarda siglos, y por eso la Tierra se ha calentado hasta ahora unos 1,2 °C aunque el forzamiento actual acabaría trayendo más.
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