OSCURECIMIENTO GLOBAL
• Eva Maria Pérez Calvo • Ruth Sánchez Villaverde • Francisco García Alonso
ÍNDICE
Pag. 1. ¿QUE ES EL OSCURECIMIENTO GLOBAL?......................................................
3
2. EVIDENCIAS QUE DEMUESTRAN EL OSCURECMIENTO GLOBAL........
3-10
3.
4.
5.
2.1
DISMINUCIÓN DE LA RADIACÓN SOLAR ENTRANTE………
3-6
2.2
TASA DE EVAPORACIÓN EN TANQUE…………………………………….
6-8
2.3
ESTELAS DE CONDENSACIÓN………………………………………………….
8-10
CAUSAS Y CUANTIFICACIÓN DEL FENÓMENO……………………………………….
11-20
3.1
POSIBLES CAUSAS……………………………………………………………………….
11-14
3.2
INDIAN OCEAN EXPERIMENT (INDOEX)…………………………….
14-19
3.3
CONCLUSIONES……………………………………………………………………………
19-20
EFECTOS …………………………………………………………………………………………………………….
20-23
4.1
EL MONZÓN AFRICANO……………………………………………………………
20-22
4.2 4.3
EL MONZÓN ASIÁTICA…………………………………………………………… EL EFECTO DE LA DESAPARICIÓN DEL OSCURECIMIENTO GLOBAL……………………………………………………..
22-23 23
OSCURECIMIENTO GLOBAL (ENFRIAMIENTO) VS EFECTO INVERNADERO (CALENTAMIENTO)………………………………………
24
6.
CONCLUSIONES…………………………………………………………………………………………….
25
7.
BIBLIOGRAFÍA……………………………………………………………………………………………….
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1. ¿QUE ES EL OSCURECIMIENTO GLOBAL? El oscurecimiento global es un fenómeno que consiste en la reducción progresiva de la radiación solar que llega a la Tierra, debido al gran número de partículas en suspensión que se hallan en la atmósfera, como residuos de combustión y compuestos de azufre. El oscurecimiento global crea un efecto de enfriamiento que habría podido disfrazar los verdaderos riesgos del calentamiento global que provocan los gases de efecto invernadero. De esta circunstancia podría deducirse que el cambio climático y el calentamiento de nuestro planeta por el empleo de combustibles fósiles como el petróleo, el gas, etc, podría ser peor de lo que creemos en un principio, lo que tendría consecuencias nefastas para la vida en nuestro planeta. Este fenómeno está creando una gran preocupación en la comunidad científica y ha sido puesto ya de manifiesto en numerosos congresos como el que tuviera lugar en Montreal por parte de la Unión Geofísica Americana. Al mismo tiempo, se están llevando a cabo numerosos experimentos para determinar el alcance y las consecuencias de un fenómeno relativamente nuevo y hasta hace algunas décadas completamente desconocido. Aún así, continúa siéndolo para la gran mayoría de la gente.
2.EVIDENCIAS QUE DEMUESTRAN EL OSCURECMIENTO GLOBAL Dentro de la comunidad científica existen varias evidencias por las que se descubrió el efecto denominado oscurecimiento global, algunas de ellas son las siguientes:
2.1 DISMINUCIÓN DE LA RADIACÓN SOLAR ENTRANTE: A mediados de la década de los 50, un biólogo ingles, Gerald stanhill, se encontraba trabajando en Bet dagan (Israel) en un proyecto de diseño de sistemas de regadío. Su función era medir la fuerza del brillo del sol, ya que es el factor principal para determinar la cantidad de agua que requerirían las cosechas. 3
Durante todo el año 1954 recogió datos de una red de medidores de luz (piranómetros), los cuales son instrumentos que miden la radiación solar recibida desde todo el hemisferio celeste sobre una superficie horizontal terrestre (radiación global).
El principio de funcionamiento de este instrumento es a través de termocuplas, que son simplemente dos alambres de distinto material unidos en un extremo, las cuales al calentarse producto de la radiación del sol, emiten una pequeña f.e.m. (tensión o milivoltaje) que aumenta proporcionalmente con la temperatura. Normalmente están unidos a un equipo de registro donde quedan almacenadas multitud de mediciones. Para obtener la potencia en watt/m2, se multiplica la tensión entregada por el piranómetro por una constante del instrumento. Las termocuplas son económicas, físicamente muy rígidas y cubren un amplio rango de temperaturas (-180 a 1370 °C). Los datos recopilados durante todo un año fueron imprescindibles para el diseño del sistema de regadío en Israel. 20 años después Gerald Stanhill decidió repetir las mediciones para asegurarse que las cifras seguían siendo válidas, y los resultados obtenidos en esta nueva medición revelaron que la cantidad de radiación que recibía Israel era un 22% menor que 20 años atrás. Al observar este fenómeno Gerald Stanhill decidió seguir estudiándolo en Israel, y encontró que la radiación solar disminuía 1.02Wm-2 por año, lo que equivale a un 4,7% por década durante el periodo de tiempo comprendido entre 1954-1994. Una vez vista la evolución de la radiación en Israel se propuso comprobar si en el resto del mundo también se daba el fenómeno.
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Para ello, Gerald Stanhill junto Shabtai Cohen recopilaron mediciones de piranómetros repartidos por todo el mundo tanto en el hemisferio norte como en el sur. La situación de estos piranómetros viene recogida en la siguiente tabla:
Al mismo tiempo que Gerald Stanhill proseguía con sus investigaciones, una climatóloga alemana Beate Lieperet descubrió que el los Alpes Babaros se producía el mismo efecto. Ambos investigando por separado descubrieron que entre la década de los 50 y principios de los 90 la radiación solar había descendido prácticamente en todo el mundo:
♦ ♦ ♦ ♦
Un 9% en la Antártica Un 10% en Estados Unidos Un 30% en Rusia Un 16% en Europa
La gráfica muestra la variación de la radiación global en diferentes5años.
Con lo cual descubrieron que se trataba de un fenómeno de ámbito mundial, por lo que Gerald Stanhill lo llamó OSCURECIMIENTO GLOBAL. En un principio este dato no fue bien acogido por la comunidad científica, ya que de ser cierto, la temperatura global debería disminuir, lo cual no solo no era cierto, sino que estaba experimentando una subida de temperaturas producidas por el calentamiento global.
2.2 TASA DE EVAPORACIÓN EN TANQUE: Otro resultado paradójico al igual que el anterior es el encontrado al analizar los datos de evaporación en tanque recopilados en los últimos años, ya que durante los años 90 se observó una clara disminución de la tasa de evaporación en todo el mundo, cuando lo lógico sería que al producirse un aumento de la temperatura global, también aumentase la tasa de evaporación. Un ejemplo en el cual se ve las disminución de la evaporación, son las mediciones realizadas por Shabtai Cohen en Bet Dahan (Israel) en los años 1964 y 1968. Estos datos aparecen comparados en la siguiente tabla:
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La explicación a esta contradicción la intentaron dar dos biólogos en Australia, Michael Roderick y Graham Farcual que estudiaron dicha disminución de la tasa de evaporación. El método de evaporación en tanque es muy utilizado por los agricultores ya que permite estimar los efectos combinados de radiación solar, viento, temperatura y humedad sobre la evaporación de una superficie de agua libre. De un modo análogo, la planta responde a las mismas variables climáticas. El método del tanque de evaporación permite relacionar la evaporación del agua del tanque con la evapotranspiración del cultivo de referencia, por lo que este método es de gran utilidad para establecer un programa de riego en una zona determinada. La velocidad de evaporación se mide en tanques normalizados. En ausencia de lluvias la cantidad de agua evaporada durante un periodo se corresponde con el descenso del nivel de agua en este periodo, de existir precipitaciones, basta con restarlas.
El tanque tipo A es circular de 120,7 cm de diámetro y 25 cm de profundidad y se debe colocar en una plataforma 15 cm sobre el nivel del suelo, el nivel del agua se debe mantener entre 5-7,5 cm del borde de la cubeta.
La medida se realiza diariamente al mismo tiempo que se lee la precipitación. Normalmente se realiza en un cilindro (pozo tranquilizador) situado cerca del borde que sirve para cortar cualquier oscilación que se produce en la superficie del agua. Michael Roderick y Graham Farcual llegaron a la conclusión que la temperatura no es el factor principal para la evaporación del agua, si no que el viento, la humedad ambiental y sobre todo la luz solar eran los responsables. El causante que hace que las moléculas de agua se evaporen y asciendan a la atmósfera es la energía que desprenden los fotones al chocar con la superficie, por lo tanto pensaron que si la tasa de evaporación estaba descendiendo, lo lógico sería que también descendiera la radiación solar entrante a la tierra. Para comprobarlo recopilaron datos de tasa de evaporación en Rusia, Estados Unidos y Europa, observaron que en los últimos 30 años se evaporaba una medida de 100 mm menos de agua. 7
Ellos sabían que para evaporar 1 mm de agua hacia falta una energía de 2,5 Mega Julios, como se evaporaba una media de 100 mm menos, por 2,5 Mega Julios, se obtiene que en los 30 últimos años la radiación solar había disminuido en 250 Mega Julios , dato que coincidía con los datos publicados por Gerald Stanhill y Beate Liepert con anterioridad. Por lo tanto dos observaciones diferentes daban el mismo resultado, el mundo se estaba
oscureciendo.
2.3 ESTELAS DE CONDENSACIÓN: Tanto las investigaciones de Gerald Stanhill y Beate Liepert como de Michael Roderick y Graham Farcual evidenciaban el fenómeno de oscurecimiento global, pero quedaba sin explicar la paradoja del aumento de temperatura si la radiación solar disminuía. El climatólogo Estadounidense David Travis durante 15 años realizo un estudio de la incidencia sobre el clima de las estelas de condensación formadas por el paso de los aviones, este estudio podría dar una explicación a nuestro paradójico problema. Al expandirse, las estelas de condensación en su conjunto forman una especie de manta sobre cielo, lo cual se denomina plaga de estelas.
Imagen del Océano Atlántico
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Ejemplo de plaga de estelas
Imagen de estelas de condensación sobre el monte Gurugú de Alcalá de Henares 01/04/06
Para establecer el efecto de estas estelas sobre la temperatura en la corteza terrestre, David Travis necesitaba recoger datos de temperatura en días en lo que aun siendo favorables las condiciones para la formación de las estelas, no las hubiese., así podría compararlos con la multitud de datos que tenía de días plagados de estelas. El problema es que era prácticamente imposible que no hubiese tráfico aéreo sobre el cielo estadounidense (donde él toma los datos). Después del atentado del 11 de Septiembre de 2001, se suspendió el tráfico aéreo en todos los Estados Unidos durante tres días, días que David Travis aprovecho para recoger informes de temperatura de todos los Estados Unidos. Una vez recopilados los datos, David Travis no se fijó en la temperatura, ya que varia mucho de día en día, lo que realmente le importaba es un dato que varía muy lentamente, la oscilación térmica diaria, es la diferencia entre la temperatura máxima alcanzada durante el día y la mínima durante la noche.
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Los datos recopilados fueron muy reveladores:
T ºC
OSCILACIÓN TÉRMICA T ºC
1,0
0,5
0,0 SEP 8-10
SEP 11-13
SEP 14-16
-0,5
-1,0
PERIODO EN DIAS
En los días previos al 11-S se observa un valor ligeramente negativo para la oscilación térmica, el cual corresponde a un periodo de días normal con muchas estelas de condensación. En el periodo comprendido entre el 11-S al 13-S se observa un pico correspondiente a una temperatura de 1.2ºC, lo que significa que la ausencia de estelas de condensación trae consigo días más calurosos y noches más frías. En estos días en los que disminuyó repentinamente el oscurecimiento global al que contribuyen las estelas de condensación, la oscilación térmica sufrió un aumento de más de un grado, el cual fue el aumento más grande en los últimos 30 años. Esto sucedió solamente eliminando una de las fuentes de la contaminación que produce el oscurecimiento global, y además durante un periodo de tiempo muy corto, si esto lo extrapolamos a todo el planeta, nos podemos hacer una idea de lo que puede influir el oscurecimiento global sobre la temperatura terrestre. Al igual que Gerald Stanhill y Beatel Liapert, David Travis observó que el oscurecimiento global enfriaba la tierra, pero la temperatura mundial aumenta, lo cual solo se puede explicar diciendo que el calentamiento global es de mayor magnitud que la que se pensaba, y que el oscurecimiento global es un efecto contrario que lo compensa en parte.
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3. CAUSAS Y CUANTIFICACIÓN DEL FENÓMENO Los científicos sabían que al sol no le pasaba nada, luego había que buscar otras causas.
3.1 POSIBLES CAUSAS Se han identificado posibles causas de acuerdo con el siguiente modelo simplificado de Darnell (1992):
Eg ↓= E 0 exp(−τ r + τ g + τ w + τ a + τ c ) Ecuación 1
Donde la radiación global en la superficie de la tierra(Eg ↓ ),es estimada como el producto de la radiación terrestre en lo alto de la atmósfera ,E0 , modificada por una cadena de cinco transmisividades que cuantifican la dispersión solar y las propiedades de absorción de los diferentes componentes de la atmósfera. Donde; ζrdispersión de Rayleigh. ζgpermanente absorción de gas. ζwabsorción por vapor de agua ζa y ζc absorción y dispersión por los aerosoles y componentes de las nubes respectivamente.
A. RADIACIÓN EXTRATERRESTRE
Durante los últimos 300 años el máximo cambio en la radiación terrestre en lo alto de la atmósfera, E0, ha sido estimado en base a medidas relacionadas con observaciones históricas en manchas solares, en 5.4 Wm-2.De estos, en los últimos 150 ha habido un incremento irregular en E0 de 0.3 Wm-2.
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B. DISPERSIÓN DE RAYLEIGH Y ABSORCIÓN DE GAS El aumento de la dispersión de Rayleigh y la absorción permanente de gas requerida para reducir considerablemente Eg ↓ implica un cambio mucho mayor de la composición gaseosa conocida de la atmósfera. Los efectos del aumento de la concentración de nuevos gases no identificados de origen antropogénico, que son extremadamente radiactivos en el espectro solar, dejan una posibilidad remota.
La luz del Sol atraviesa la atmósfera para llegar hasta nosotros, la mayor parte de la luz roja, anaranjada y amarilla (longitudes de onda largas) pasa sin ser casi afectada. Sin embargo, buena parte de la luz de longitudes de onda más cortas es dispersada por las moléculas gaseosas del aire, esa luz dispersada es azul, de ahí el color del cielo (dispersión de Rayleigh).
C. VAPOR DE AGUA La influencia del contenido de vapor de agua atmosférico, medido como una columna de vapor de agua, sobre la absorción atmosférica, ha sido cuantificada por modelos y estudios de regresión (Ramanathan y Vogelmann, 1997; Arking, 1996). La mayor parte de los estudios indican que ha ocurrido un pequeño y variable aumento del contenido de vapor en la atmósfera durante los 20 últimos años. Sin embargo, los aumentos relatados son insuficientes para que afecten considerablemente a ζw. D. AEROSOLES Y NUBES Los efectos producidos por ambos son muy difíciles de cuantificar, no solo por la dificultad de sus medidas sino que también por las grandes variaciones de sus propiedades ópticas, sus distribuciones tanto en tiempo como en el espacio, y sus importantes interacciones. Esto último, es debido al principal papel de muchos aerosoles antropogénicos como núcleos de condensación de nubes, en los que influyen fuertemente el tamaño, la longevidad y las propiedades de radiación de las nubes.
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E. AEROSOLES Generalmente es aceptado que la radiación de onda corta negativa (forzar negativo)de aerosoles en cierta medida ha compensado la radiación de onda larga positiva (forzar positivo) causado por las altas concentraciones de CO2 y otras mezclas de gases 'de efecto invernadero' que han ocurrido desde el principio de la era industrial. Este grado de compensación esta sometido a mucha incertidumbre. La verdadera pregunta es; ¿en que medida se puede esperar que los aerosoles causen disminuciones adicionales en la radiación solar superficial en el futuro? Aunque las estimaciones del efecto de aumento de la concentración de aerosol no sean capaces de explicar totalmente las reducciones medidas en Eg ↓ , la distribución espacial de las reducciones es similar, tanto sobre un hemisferio como sobre la escala latitudinal, a él de la actividad industrial que conduce a la producción de aerosol antropogénico. Forzar radiactivo: equilibrio entre la radiación que entra en la atmósfera y la que sale, puede ser positivo o negativo; Positivotiende a calentar la superficie de la tierra. Negativotiende a enfriar la superficie de la tierra. F. TRANSMISIVIDAD DE LAS NUBES
Los cambios de las características de la radiación de las nubes, asociadas con el tipo de nube y/o la contaminación de aerosol, acompañan cambios en el grado de cobertura de nubes. El grado total de cobertura del cielo por nubes, es una medida muy inapropiada a la vez que inexacta, de los efectos de la radiación de nubes. Aunque esta posibilidad no puede ser excluida ya que han ocurrido cambios en los tipos de nubes y en sus propiedades de radiación, los cuales son responsables de cambios significativos de Eg ↓ . Varios científicos (Changnon, 1981; Stief, 1992;Mims y Travis, 1997) estudiaron la gran afluencia de tráfico aéreo, concluyendo que dicho tráfico ha hecho que aumente en el cielo los niveles de cirros procedentes de las estelas de vapor de los aviones, lo que puede haber conducido a una disminución de Eg ↓ .
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Las estelas de vapor se forman cuando el aire húmedo caliente del extractor del avión se mezcla con aire ambiental a baja presión de vapor y temperatura.
En las nubes de cirro el aire claro de la troposfera superior es a menudo sobresaturado con hielo. El cirro no se forma siempre en estas regiones debido a la carencia de núcleos naturales que proporcionan los cimientos en los cuales se formen los cristales de hielo. Si las partículas de hollín procedentes del avión son eficientes núcleos de hielo, entonces la aparición de cirros puede ser frecuente en regiones con alto nivel de tráfico aéreo. Consecuentemente, los gases de escape del avión pueden aumentar la frecuencia de la aparición de cirros y aumentar el número de los cristales de hielo. Las nubes del cirro absorben la radiación infrarroja emitida por la superficie de la tierra y reflejan luz del sol, los cambios en características del cirro producirían la calefacción de la troposfera superior y el enfriamiento en la superficie.
Los cambios de la carga de aerosol y de la cubierta de nubes y sus interacciones, son una de las causas más probables del fenómeno del oscurecimiento global, pero son fenómenos complejos y difíciles de cuantificar.
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3.2 INDIAN OCEAN EXPERIMENT (INDOEX) Las Maldivas son una pequeña nación compuesta por algo mas de mil diminutas islas en medio del océano Índico, devastada recientemente por el Tsunami asiático. A mediados de los años 90 Veerabhadran Ramanathan advierte por primera vez un evidente descenso en la intensidad del sol en diversas zonas del océano pacífico, lo que le lleva a realizar un estudio para encontrar las causas de dicho descenso.
Veerabhadran Ramanathan, nacido en Chennai (India), el 24 de noviembre de 1944.Profesor de ciencias de la atmósfera en la Universidad de California (San Diego) y director del Centro para las Ciencias de la Atmósfera de la Scripps Institution of Oceanography, La Jolla (Estados Unidos).
En febrero de 1999, más de 200 científicos procedentes de India, Austria, Francia, Alemania, Maldivas, Holanda, Suecia y los EE.UU. se juntaron en las islas Maldivas para conducir el Experimento del Océano Indico (INDOEX). INDOEX reveló que sobre la región del Océano Indico Norte existía una “nube marrón” que tenía un gran impacto sobre el calentamiento por radiación solar de la región. El proyecto tenía tres objetivos científicos: (1) Evaluar la importancia de sulfatos y otros aerosoles continentales en la energía de radiación global; (2) Evaluar la magnitud de la absorción solar en la superficie y en la troposfera incluyendo la Zona de Convergencia Intertropical (ITCZ) de sistemas de nube; (y 3) Evalúan el papel del ITCZ en el transporte de restos de especies y agentes contaminadores y su radiación energética. El mensaje fundamental de Indoex es que debido al transporte de largo alcance, lo que normalmente asociamos con la neblina urbana puede atravesar un continente entero. Casi todas las actividades que realizamos para producir energía contaminan la atmósfera. Al quemar combustible además de los gases de efecto invernadero responsables del calentamiento global, se produce una contaminación más visible formada por pequeñas partículas de hollín y otros contaminantes, esto produciría la bruma o neblina que cubre las ciudades.
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Bruma (Suspensión de partículas de polvo muy pequeñas en la atmósfera, lo suficientemente numerosas para dar al aire un aspecto opaco.)
La neblina marrón del sur asiático cubre la mayor parte del Mar de Omán, Golfo de Bengala, Océano Indico del Norte y la región de asiático del Sur y se extiende desde aproximadamente noviembre a mayo. Consiste en una mezcla de sulfato antropogénico, nitrato, contaminación del carbón de quemar, polvo, partículas de ceniza volantes y aerosoles naturales como la sal de mar y el polvo mineral. La quema de biomasa y la combustión de combustibles fósil contribuyen con el 75 % al aerosol observado. Los aerosoles, por dispersión/absorción solar y emisión/absorción de longitud de onda IR, cambian los flujos de radiación en la superficie y el clima de la atmósfera, perturbando sobre todo la absorción de radiación solar de la atmósfera. La quema de carbón, con fuerte absorción de la radiación solar, juega un papel principal en el forzar radiactivo protegiendo parcialmente la superficie de la intensa radiación tropical. ¿PORQUE EL PROBLEMA DE LA NEBLINA ES TAN SEVERO EN LOS TRÓPICOS? El gran aumento de las emisiones de aerosoles y sus precursores es una razón importante. Otro factor importante es la peculiar meteorología de los trópicos y los subtrópicos (incluyendo Asia del Sur) que conduce a una larga estación seca con precipitación mínima que se extiende desde las últimas caídas es decir desde la primavera hasta el invierno. La sequedad excluye que se depositen partículas mojadas de neblina. Por otra parte, en latitudes medias y altas, la ausencia de una estación seca larga, y la precipitación temporalmente distribuida (junto con la caída de nieve) limpia la atmósfera de una manera más eficiente
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¿PODRÍA SER ESTA CONTAMINACIÓN LA CAUSA DEL OSCURECIMIENTO GLOBAL? El Océano Indico ecuatorial es un laboratorio único natural para estudiar el impacto de aerosoles antropogénicos sobre el clima. Las islas Maldivas parecían estar libres de contaminación pero en realidad las islas del norte están en medio de una corriente de aire sucio procedente del Sur y Sudeste asiático. Sólo el extremo sur de la cadena de islas disfruta de aire limpio procedente del hemisferio austral. La comparación entre las islas del Norte y del Sur ayudó a Ramanathan y sus colaboradores a establecer cual era el efecto de la contaminación sobre la atmósfera y la intensidad del sol. Durante los cuatro años que duró el proyecto se utilizaron las técnicas más avanzadas para observar la atmósfera de las islas Maldivas.
Instrumentos utilizados para la investigación; cuatro aviones de investigación, dos buques oceanográficos, varias estaciones de superficie, globos y una gama amplia de satélites.
Lo más sorprendente de la investigación fue descubrir que la capa de contaminación tenía un espesor de 3 Km., por lo que a la superficie del océano llegaba un 10% menos de luz solar. Lo que era una evidencia de la importancia del efecto de las partículas contaminantes. 17
Las partículas que formaban esta neblina marrón estaban causando una reducción de la radiación solar que alcanza la superficie, pero mucho mas importante era el efecto que estaban produciendo en las nubes, las estaban convirtiendo en “espejos gigantes”. El vapor de agua se condensa sobre la superficie de las partículas atmosféricas de manera natural (polen, sal marina…), alrededor de las cuales, se forman gotas de agua que conforman las nubes. El tamaño de las gotas de lluvia en una nube determina si las gotas se mantienen suspendidas en el aire o si caen por efecto de la gravedad en forma de lluvia. Ramanathan descubrió que el aire contaminado era mucho más rico en partículas (partículas de hollín y SO2) que el aire no contaminado. La cantidad de partículas en la masa de aire de las islas maldivas del Norte era 10 veces mayor que las del sur. En el aire contaminado las partículas antropogénicas proporcionan numerosos núcleos de formación de gotas de agua, de manera que las nubes contaminadas contendrán un mayor número de gotas. Estas gotas tienen un tamaño mucho más pequeño de lo habitual (las gotas de agua en las nubes son más pequeñas conforme la concentración de polvo aumenta).
Las gotas de agua que se forman alrededor de los granos de polvo y otros aerosoles, como los de la derecha de la imagen, tienden a ser más pequeños que las gotas de lluvia. El tamaño de las gotas de lluvia en una nube determina si las gotas se mantienen suspendidas en el aire o si caen por efecto de la gravedad.
Este efecto de protección de las nubes contaminadas amplifica la superficie de radiación debido a aerosoles artificiales (sulfatos, nitratos, partículas y cenizas volantes) por un factor de tres o más. Muchas gotas de agua juntas reflejan mucho más la luz solar que pocas gotas de agua, aunque sean de mayor tamaño. Por nucleación de gotas de agua en la nube, los aerosoles aumentan la reflexión de radiación solar, lo que añade a la superficie un efecto de refrescamiento.
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De esta manera las nubes contaminadas devuelven mayor luz al espacio impidiendo que el calor solar llegue a la tierra, esta es la causa del OSCUERCIEMIENTO GLOBAL.
Nube con baja concentración de aerosol y grandes gotas que no dispersan bien la radiación solar. Permitiendo que la luz solar la atraviese y que llegue hasta la superficie de la tierra.
Las altas concentraciones de aerosol en estas nubes suministran los puntos de nucleación necesarios para la formación de pequeñas gotas de agua. Alrededor de un 90 % de la radiación visible es reflejada hacia el espacio por dichas nubes.
3.3 CONCLUSIONES Hay tres mensajes importantes que podemos concluir a través de esta investigación. El primero es el hecho de que las perturbaciones regionales de la radiación a causa de los aerosoles antropogénicos en la superficie y fuera de la atmósfera son de un orden de magnitud mayor en el oscurecimiento global que las perturbaciones producidas por los aerosoles en el efecto invernadero. Esto implica que los cambios de clima de una región pueden ser bajo la fuerte influencia de la absorción de aerosoles. El segundo hecho es que la absorción de radiación por parte de los aerosoles puede tener un gran impacto sobre el ciclo hidrológico, ya que a medida que la luz solar calienta el océano, el agua se evapora y pasa a la atmósfera, 19
cayendo más tarde en forma de lluvia, si la evaporación desciende podría traer grandes consecuencias. El tercer hecho es el peligro de circulación de los monzones. La razón básica es que más del 50 % de la población del mundo habitan en esta región y la región experimenta índices de crecimiento industriales y demográficos impresionantes, y así podría ser muy vulnerable a inesperados impactos negativos de la neblina sobre la salud, el ciclo hidrológico y agricultura (Smith, Ciencia, 298 (2002), 1847; Piedra, Ciencia, 298 (2002), 2106-2107).
4. EFECTOS
4.1. El Monzón Africano Básicamente el oscurecimiento que se observa en la zona norte del océano Índico se debe a que las partículas por un lado están actuando como una pantalla entre la luz del sol y el océano, y por otro lado están haciendo que las nubes sean más brillantes. Esa mezcla compuesta por hollín, sulfatos, nitratos, cenizas…etc. tiene un doble efecto sobre el oscurecimiento global. En 1984 se produjo una hambruna fuera de lo común en Etiopía causada en parte por la sequía producida a lo largo de toda una década por todo el África Subsahariana, en una región conocida como el Sahel. Año tras año la estación de las lluvias pasó de largo. Algunos científicos culpaban de la situación a lo sobreexplotación de los cultivos y a una mala gestión de la tierra, pero ahora existen verdaderas evidencias de que el responsable pudiera ser el oscurecimiento global.
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Ubicación del Sahel en Africa. Durante la mayor parte del año, en el Sahel no llueve, pero todos los veranos, los rayos del sol calientan los océanos situados al norte del ecuador. La evaporación forma sobre el ecuador frentes de nubes cargadas de agua que se encaminan hacia el norte y llevan la lluvia al sahel. Pero durante 20 años, en la década de los 70 y 80, estos frentes de nubes cargados de agua no siguieron su camino y el Monzón Africano no llegó. Para algunos climatólogos como Leon Rotstayn, la desaparición de las lluvias había sido un enigma. Sabía que la contaminación de Europa y Norteamérica atravesaba el Atlántico, pero todos los modelos climatológicos indicaban que esto tenía poco efecto sobre el Monzón. Así que Rotstayn decidió averiguar que ocurría si se tomaban en cuenta los datos obtenidos en las Maldivas (Indoex).
Leon Rotstayn
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Rotstayn descubrió que la contaminación de Europa y Norteamérica afectaba las propiedades de las nubes del hemisferio norte, dichas nubes reflejaban más luz solar hacia el espacio provocando que el agua de los océanos del hemisferio norte se enfriara. La consecuencia era que los frentes de lluvias tropicales se desplazaban hacia el hemisferio sur alejándose de la zona más contaminada del hemisferio norte. Las nubes contaminadas no dejaban que el calor del sol necesario para atraer a las lluvias tropicales hacia el norte las atravesara. Así que los frentes nubosos que llevaban consigo las lluvias vitales no alcanzaban el Sahel. Lo que el modelo sugiere es que quizás la sequía del Sahel de los años 70 y 80 haya sido provocada por la contaminación procedente de Europa y Norteamérica, que modificó las características de las nubes y en consecuencia enfrió los océanos. Rotstayn descubrió un vínculo entre el oscurecimiento global y la sequía del Sahel. Por tanto las emisiones de los tubos de escape de los coches y las centrales de energía habrían podido contribuir a la muerte te 1 millón de personas en África. El Sahel es solo un ejemplo del cambio que pueden llegar a sufrir los sistemas de Monzones.
4.2. El Monzón Asiático En otra parte del mundo, en Asia, el mismo Monzón lleva lluvias a más de 3.000 millones de personas, casi la mitad de la población. La preocupación principal es que la contaminación del aire y el oscurecimiento global tenga un efecto perjudicial sobre el Monzón en Asia, y pueda afectar a casi la mitad de la población del planeta. Ramánathan pensaba que había reducir el nivel de contaminación e incluso eliminarlo por completo. Hacer frente a la contaminación atmosférica no es tan complicado, no significa tener que deja de utilizar por completo el petróleo o el carbón, solo hace falta quemarlo de manera menos contaminante.
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En Europa se ha empezado a utilizar un sistema de control de contaminantes en las centrales de energía, catalizadores en los coches y se usan combustibles bajos en Azufre, que aunque no influyen en le reducción de gases con efecto invernadero, si ayudan a disminuir la cantidad de contaminación atmosférica visible. Esta ha tenido consecuencias positivas en el Sahel ya que la sequía de los últimos años no ha sido tan drástica.
4.3. Efecto de la desaparición del oscurecimiento global Aunque el oscurecimiento global es una grave amenaza para la humanidad también a servido de protección contra otra amenaza aún más grave, como es el calentamiento global. El estudio realizado tras el 11 de Septiembre demostró que con solo eliminar durante tres días las estelas de vapor de los aviones se apreciaba una reacción inmediata en la superficie de la tierra (aumentaba la temperatura).
Si se resuelve el problema del oscurecimiento global, el mundo podría llegar a sufrir temperaturas considerablemente más altas. Este fenómeno es posible que ya este sucediendo. Las medidas que se han tomado en Europa Occidental para reducir la contaminación atmosférica, han empezado ha notarse en la mejora de la calidad del aire y en la disminución del oscurecimiento global en los últimos años, y la vez tras décadas de estabilidad, las temperaturas de Europa han empezado a subir considerablemente. En verano del 2003 los incendios forestales asolaron Portugal, los glaciares de los Alpes empezaron a derretirse y en Francia murieron miles de personas, a causa de este aumento de temperatura. Todo esto podría ser la consecuencia de intentar reducir el oscurecimiento global sin tener en cuenta el calentamiento global. 23
5. OSCURECIMIENTO GLOBAL (ENFRIAMIENTO) VS EFECTO INVERNADERO (CALENTAMIENTO) Tenemos dos efectos contrapuestos, por un lado el calentamiento global producido por los gases de efecto invernadero, y por otro lodo el oscurecimiento global, producido por las partículas contaminantes en suspensión sobre la atmósfera lo cual produce un enfriamiento global. Si el efecto del oscurecimiento global (enfriamiento) es mayor de que se pensaba, quiere decir que el calentamiento global también es mayor de lo que se creía, ya que uno contrarresta al otro, lo que indica que la atmósfera es más vulnerable al efecto del hombre de lo estimado. En las últimas décadas, se observa que la temperatura media de la tierra no deja de aumentar, por lo que se deduce que el calentamiento global es de mayor magnitud que el enfriamiento global. Si intentamos eliminar el oscurecimiento global disminuyendo las partículas en suspensión de la atmósfera, provocaremos una reducción del enfriamiento global con lo cual el calentamiento global se vería aumentado, lo cual no es viable. Si decidimos seguir contaminando y esperar que el oscurecimiento global nos proteja del aumento de temperatura, tampoco es una buena solución, ya que las partículas en suspensión están relacionadas con multitud de enfermedades, y si las aumentamos nos veríamos seriamente perjudicados, y en estos momentos con la contaminación existente ya nos vemos afectados. La solución más obvia es actuar sobre el causante de ambos efectos, que no es otro que la manera de quemar carbón, petróleo y gas. Actualmente la quema de estos combustible genera tanto partículas causantes del oscurecimiento global, como co2 principal causante del efecto invernadero. Haciendo un uso más racional de estos combustibles, e intentando reducir las emisiones contaminantes, se podrá hacer frente, siempre de manera conjunta, a estos dos fenómenos climáticos.
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6. CONCLUSIONES •
El oscurecimiento registrado en Europa, Norteamérica y en Rusia quiere decir que es un fenómeno a escala mundial.
•
Tanto el Oscurecimiento global como el Efecto invernadero no son efectos aislados, y no pueden tratarse de manera separada.
•
Si la magnitud del oscurecimiento global es mayor de lo esperado, y por tanto las del calentamiento global también, quiere decir que los modelos de predicciones sobre el aumento de la temperatura global pueden estar equivocados.
•
Si el planeta sigue oscureciéndose la 'barata' y abundante energía solar perdería 'potencialidad' provocando una disminución de las cosechas, menos lluvias (sequías), más gasto de energía y por tanto más contaminación que produce más oscurecimiento y mas calentamiento global.
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El oscurecimiento global impacta sobre el ciclo del agua: reduce la evaporación y en consecuencia las precipitaciones, lo que resulta particularmente grave para las regiones más áridas.
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El oscurecimiento afecta asimismo a la fotosíntesis, tal como lo ha explicado Roderick, afectando así a los bosques, a la agricultura y a la vegetación planetaria en su conjunto.
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BIBLIOGRAFÍA •
Global dimming: a review of the evidence for a widespread and significant reduction in global radiation with discussion of its probable causes and possible agricultural consequences. Agricultural and Forest Meteorology 107 (2001) 255–278 Gerald Stanhill, Shabtai Cohen
•
Evaporative climate changes at Bet Dagan, Israel, 1964–1998 Agricultural and Forest Meteorology 111 (2002) 83–91
•
A method for simulating the performance of fotosensor-based lighting control. Energy and buikdings 34 (2002) 883-889.
•
•
The influence of terrestrial ecosystems on climate review article Trenas in Ecology & Evolutíon, In Press, Corrected Proof, Avaüable online 29 March 2006, Patrick Meir, Peter Cox and John Grace Constraints on the temperatura sensitivity of global soil respiration from the observed interannual varíability in atmospheric COi article Atmospheric Science Letters, Volume 2, Issues 1-4, June
2001, Pages 166-172 Chris D. Jones and Peter M. Cox
New Directions: Atmospheric Brown ‘‘Clouds’’ Atmospheric Environment 37 (2003) 4033–4035 V. Ramanathan Scripps Institution of Oceanography (SIO), University of California, San Diego, La Jolla, CA 92037, USA P.J. Crutzen , SIO And Max Planck Institute of Chemistry, Mainz , Germany
http://www-indoex.ucsd.edu/ http://www.ipcc.ch/ (Cambio climático 2001:Informe de síntesis)
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