CALENTAMIENTO GLOBAL:CALENTAMIENTO GLOBAL:

TALLER DE MODELOS MATEMÁTICOS

ACTIVIDAD DE CONTINUIDADACTIVIDAD DE CONTINUIDAD

CONTEXTOModelo de la temperatura media global

AT

MÓ

SF

ER

AE

SP

AC

IOT

IER

RA

E2 - E2

RADIACIÓN SOLAR

I

I: Radiación que llega del Sol

I: Fracción reflejada de I (albedo)

A = I – I

A: Energía absorbida por la tierra

E2

RADIACIÓNTERRESTRE

E2: Energía emitida por la tierra

E1

E1: Energía absorbida por la atmósfera

E2

: Fracción absorbida por la atmósfera (efecto invernadero)

0,5 E1

0,5 E1: Energía emitida por la atmósfera hacia abajo

0,5 E1

0,5 E1: Energía emitida por la atmósfera hacia arriba

CONTEXTOModelo de la temperatura media global

AT

MÓ

SF

ER

AE

SP

AC

IOT

IER

RA

E2 - E2

RADIACIÓN SOLAR

I

EN EQUILIBRIO, TODA LA ENERGÍA QUE ENTRA DEBE SER IGUAL A LA QUE SALE

I

A = I – I E2

RADIACIÓNTERRESTRE

E1 E2

0,5 E1

0,5 E1 I + E2 - E2 + 0,5 E1

E2 = E1

+ 0,5 E1I + E2

CONTEXTOModelo de la temperatura media global

EN EQUILIBRIO, TODA LA ENERGÍA QUE ENTRA DEBE SER IGUAL A LA QUE SALE

E2 = E1

+ 0,5 E1I + E2

Solución

+ 0,5 E2I + E2

-I = E2 - 0,5 E2

= E2 (1 - 0,5 )

E2 = / (1 - 0,5 )

E2 = T4

Sabemos que la cantidad de energía que emite un cuerpo depende de su temperatura:

donde = 5,57 10-8 W m-2 K-4

Entonces, la temperatura de la tierra es igual a:

T = (E2/)1/4pero-I

INSTRUCCIONES

Los valores iniciales de los parámetros I, y son: I = 344 W/m2

= 0,3= 0,75

Ir a la la hoja de cálculo llamada TemperaturaMediaGlobal.xls

Modelo de la temperatura media global

Primer experimento. Dejando fijos los parámetros I y , cambiar los valores del parámetro anotar en la Tabla C1 y graficar en el papel milimetrado.

Segundo experimento. Dejando fijos los parámetros I y , cambiar los valores del parámetro anotar en la Tabla C2 y graficar en el papel milimetrado.

Tercer experimento. Dejando fijos los parámetros y , cambiar los valores del parámetro anotar en la Tabla C3 y graficar en el papel milimetrado.

PREGUNTAS• ¿Qué significa que el albedo sea igual a cero? ¿Qué temperatura media global del planeta tendríamos?

• ¿Si el albedo es 1, qué temperatura media global observaríamos? ¿Por qué?

• ¿Qué pasaría si no hubiesen gases invernaderos? ¿Qué temperatura media global tendríamos?

• ¿y si los gases invernaderos no dejaran escapar la radiación terrestre? ¿Qué temperatura media global observaríamos?

Modelo de la temperatura media global

PREGUNTASModelo de la temperatura media global

• ¿En qué situación el parámetro I sería igual a cero? ¿Cómo se podría aumentar el valor de I?

• Si el efecto invernadero aumenta de 0,75 a 0,85, ¿cuánto debería aumentar el albedo para que la temperatura media global se mantenga cercana a 15°C?

• ¿Cómo podemos estar seguros que el efecto invernadero aumentará a 0,85 hacia fines del siglo XXI?

Si quieres saber más …

• No sólo la reflexión en la parte más alta de nubes de gotas de agua o de polvo es importante. También lo es la reflexión en cualquier superficie, por ejemplo, en la nieve, la arena de un desierto, o las copas de los árboles. En geofísica, esta reflexión de la luz del sol se conoce como albedo.• Si quieres saber más sobre el efecto de las nubes y aerosoles en la luz, averigua sobre el proceso físico conocido como difracción.