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Calentamiento global - Bases Teóricas del Cambio Climatico Global, La Atmósfera, Dióxido de Carbono



EL CALENTAMIENTO GLOBAL

CAPITULO… Bases Teóricas del Cambio Climatico Global
CAPITULO… La Atmósfera
CAPITULOC composición Atmosférica
CAPITULO… Dióxido de Carbono
CAPITULO… Metano
CAPITULO… Ozono
CAPITULO… Halocarbonos
CAPITULO… Aerosoles

OBCIT. Erickson J. un mundo en desequilibrio
El planeta contaminado

OBCIT. EUGENE P. ODUM, GARY W. WARRETT
Fundamentos de ecologia

CAPITULO 1

Bases teóricas del calentamiento global
Para poder comprender el cambio global climatico y el aumento de la temperatura global se debe primero
Comprender el clima global y cómo opera. El clima es consecuencia del vínculo que existe entre la atmósfera



Los océanos, las capas de hielos (cromosfera), los organismos vivientes (biosfera) y los suelos, sedimentos
y rocas (geosfera). Sólo si se considera al sistema climatico bajo esta visión holística, es posible
Entender los flujos de materia y energía en la atmósfera y finalmente comprender las causas del cambio
Global. Para ello es necesario analizar cada uno de los compartimentos interrelacionados, se comenzara
Con el mas importante.

CAPITULO 2
La atmosfera
La atmósfera es la capa de gases que envuelve la Tierra y evita que el aire salga de ésta creando así un inmenso océano de aire. Distribuye o concentra las sustancias contaminantes según factores como el viento, la lluvia, las inversiones térmicas o la turbulencia.  
Esta enorme capa de gases es indispensable para la vida debido fundamentalmente a la función protectora de la radiación solar . Ademas, si noexistiera la atmósfera la temperatura del planeta sería de 22ºC bajo cero. Aproximadamente ¾ partes de éste es nitrógeno y ¼ parte es oxígeno, y estos dos gases son totalmente necesarios para mantener la vida en el planeta. También tiene en su composición otro tipo de gases como el argón, y el dióxido de carbono, CO2, que estan presentes en cantidades pequeñas



CAPITULO 3
Composición Atmosférica
La capa exterior de la Tierra es gaseosa, de composición y densidad muy distintas de las capas sólidas y líquidas que tiene debajo. Pero es la zona en la que se desarrolla la vida y, ademas, tiene una importancia trascendental en los procesos de erosión que son los que han formado el paisaje actual.

Los cambios que se producen en la atmósfera contribuyen decisivamente en los procesos de formación y sustento de los seres vivos y determinan el clima.
Composición del aire
Los gases fundamentales que forman la atmósfera son: Nitrógeno (78.084%), Oxígeno (20.946%), Argón (0.934%) y Dióxido de Carbono (0.033%). Otros gases de interés presentes en la atmósfera son el vapor de agua, el ozono y diferentes óxidos.

También hay partículas de polvo en suspensión como, por ejemplo, partículas inorganicas, pequeños organismos o restos de ellos y sal marina. Muchas veces estas partículas pueden servir de núcleos de condensación en la formación de nieblas muy contaminantes.

Los volcanes y la actividad humana son responsables de la emisión a la atmósfera de diferentes gases y partículas contaminantes que tienen una gran influencia en loscambios climaticos y en el funcionamiento de los ecosistemas.

El aire se encuentra concentrado cerca de la superficie, comprimido por la atracción de la gravedad y, conforme aumenta la altura, la densidad de la atmósfera disminuye con gran rapidez. En los 5 kilómetros mas cercanos a la superficie se encuentra la mitad de la masa total y antes de los 15 kilómetros de altura esta el 95% de toda la materia atmosférica.

La mezcla de gases que llamamos aire mantiene la proporción de sus distintos componentes casi invariable hasta los 80 km, aunque cada vez mas enrarecido (menos denso) conforme vamos ascendiendo. A partir de los 80 km la composición se hace mas variable.
Capitulo 4
Dióxido de carbono
El dióxido de carbono (CO2) es un tipo de gas que no se encuentra en grandes cantidades en la atmosfera terreste pero que, a pesar de eso, es muy importante. El dióxido de carbono es un gas invernadero, lo que significa que ayuda a atrapar el calor proveniente del Sol en nuestra atmósfera. Sin el dióxido de carbono en nuestro aire, la Tierra estaría muy fría.
¿De dónde proviene el dióxido de carbono existente en nuestro aire? Cuando los seres humanos y otros animales respiran, aspiran oxigeno y exhalan dióxido de carbono. El oxígeno se utiliza para obtener energía de la comida, lo que se conoce como respiracion
La combustión también produce altos niveles de dióxido de carbono, por ejemplo, en incendios naturales, como los forestales. También las cosas quemadas por los humanos producen CO2. Las chimeneas de las fabricas que quemancarbón producen dióxido de carbono. Los motores de los automóviles, camiones y autobuses también expulsan dióxido de carbono al aire. En algunas ocasiones despiden otro gas llamado monóxido de carbono.
La Tierra no es el único lugar donde el dióxido de carbono es importante. Gran parte de la atmósfera de Venus esta formada por CO2, al igual que la atmósfera de Marte Si el dióxido de carbono es expuesto a temperaturas realmente bajas, se puede congelar como sólido. Este tipo de hielo recibe el nombre de 'hielo seco'. Las capas de hielo polar de Marte estan parcialmente formadas por hielo seco.

EL METANO
El metano se produce de forma natural por la descomposición de sustancias organicas en ambientes pobres en oxígeno.
También se produce en el sistema digestivo de rumiantes y otros animales, en la explotación de combustibles fósiles, y en la quema de biomasa.


Aproximadamente la mitad de la producción de metano proviene de los sembradíos de arroz, de la actividad animal, y de la acción de los termitas. Una cuarta parte proviene de tierras pantanosas y húmedas. Un 15% de la producción industrial de gas natural y carbón mineral. Los rellenos de basura y otras sustancias organicas en descomposición contribuyen con un 5% de las emisiones de metano.
A largo plazo, el metano es mucho mas preocupante como agente responsable del calentamiento global, que el dióxido de carbono ya que tiene un potencial de calentamiento global 62 veces mayor que este último.
El metano contribuye actualmente con el 15% del Calentamiento Global,excluido el efecto del vapor de agua. Se calcula que hacia fines del siglo XXI el efecto del metano habra superado al producido por el dióxido de carbono.
Aparentemente la humanidad tiene una capacidad muy reducida para modificar estas cifras ya que medidas drasticas tales como la reducción de la cantidad de habitantes del planeta o de sus raciones alimentarías son imposibles, luego tendremos que concluir que es muy poco lo que la humanidad puede hacer para controlar el flujo de metano a la troposfera, salvo reducir pérdidas en gasoductos, que practicamente no tienen incidencia a nivel atmosférico.

Ozono
La capa de ozono es una fina capa de la atmósfera que recubre toda la tierra –de 15 a 30 Km de espesor- que nos protege del sol. Esta compuesta en su mayoría por el gas ozono. Desde el inicio de los tiempos, esta capa de ozono ha bloqueado los rayos solares mas peligrosos para la vida en la tierra: los ultravioletas. Esta capa ha actuado como una red que protege a la superficie terrestre de la radiación solar.
El ser humano libera en el aire productos químicos que él mismo fabrica y que se infiltran gradualmente en todas las zonas de la atmósfera, comprendida la estratosfera. Estos productos químicos se descomponen en la estratosfera debido a los altos niveles de radiaciones solares ultra violetas y descomponen el ozono, disminuyendo de manera significativa la capa que forma. Hay un adelgazamiento y perforación de la capa de ozono, y este fenómeno es resultado de las actividades humanas. Este es un problema ambiental global,ya que si bien las fuentes que dañan la capa se encuentran el Hemisferio Norte, los efectos son mas evidentes y agresivos en el Hemisferio Sur.
Se dan dos fenómenos conjuntos, por un lado el adelgazamiento de la capa de ozono que envuelve a la Tierra; por otro lado, la perforación de la capa en algunas zonas -en algunas épocas del año-. Este último fenómeno es lo que se conoce como 'agujero de ozono'.
El tener una capa de ozono debilitada implica una mayor incidencia de rayos ultravioletas en nuestro ambiente. Entre otros efectos, la radiación causa en el ser humano un incremento de los casos de cancer de piel, deprime el sistema inmunológico y multiplica los problemas oculares. Los efectos ambientales -sociales, económicos y ecológicos- esperados por este aumento en la radiación son mayormente negativos

Halocarbonos
Compuestos que contienen cloro, bromo o flúor y carbono. Estos compuestos pueden actuar como potentes gases de efecto invernadero en la atmósfera. Los halocarbonos que contienen cloro y bromo son también una de las causas del agotamiento de la capa de ozono en la atmósfera.
CAPITULO 5
AEROSOLES
La variación en la cantidad de aerosoles afecta también el clima.
Incluye polvo, cenizas, cristales de sal oceanica, esporas, bacterias, etc., etc. Sus efectos sobre la turbidez atmosférica pueden variar en cortos periodos de tiempo, por ejemplo luego de una erupción volcanica.
En el largo plazo, los efectos son bastante equilibrados debido al efecto natural de limpieza atmosférica, aunque el proceso nunca escompleto. Las fuentes naturales se calculan que son 4 a 5 veces mayores que las antropogénicas. Tienen el potencial de influenciar fuertemente la cantidad de radiación de onda corta que llega a la superficie terrestre.

Causas del calentamiento global
La energía recibida por la Tierra desde el Sol, debe ser balanceada por la radiación emitida desde la
superficie terrestre.
En la ausencia de cualquier atmósfera, la temperatura superficial sería aproximadamente
-18 °C . Esta es conocida como la temperatura efectiva de radiación terrestre. De hecho la temperatura
superficial terrestre, es de aproximadamente 15 °C .
El Efecto Invernadero

La razón de esta discrepancia de temperatura, es que la atmósfera es casi transparente a la radiación de
onda corta, pero absorbe la mayor parte de la radiación de onda larga emitida por la superficie terrestre.
Varios componentes atmosféricos, tales como el vapor de agua, el dióxido de carbono, tienen frecuencias
moleculares vibratorias en el rango espectral de la radiación terrestre emitida. Estos gases de invernadero
absorben y reemiten la radiación de onda larga, devolviéndola a la superficie terrestre, causando el aumento
de temperatura, fenómeno denominado Efecto Invernadero.
El vidrio de un invernadero similar a la atmósfera es transparente a la luz solar y opaca a la radiación
terrestre, pero confina el aire a su interior, evitando que se pueda escapar el aire caliente . Por ello, en
realidad, el proceso involucrado es distinto y el nombre es bastante engañador, el interior deun invernadero
se mantiene tibio, pues el vidrio inhibe la pérdida de calor a través de convección hacia el aire que lo rodea.

Por ello, el fenómeno atmosférico se basa en un proceso distinto al de un invernadero, pero el término se ha
popularizado tanto, que ya no hay forma de establecer un término mas exacto.
Una de las muchas amenazas a los sistemas de sostén de la vida, resulta directamente de un aumento
en el uso de los recursos. La quema de combustibles fósiles y la tala y quema de bosques, liberan dióxido
de carbono. La acumulación de este gas, junto con otros, atrapa la radiación solar cerca de la superficie
terrestre, causando un calentamiento global. Esto podría en los próximos 45 años, aumentar el nivel del mar
lo suficiente como para inundar ciudades costeras en zonas bajas y deltas de ríos. También alteraría drasticamente
la producción agricultural internacional y los sistemas de intercambio.

Uno de los resultados del Efecto Invernadero, es mantener una concentración de vapor de agua en la baja
troposfera mucho mas alta que la que sería posible en las bajas temperaturas que existirían si no existiese
el fenómeno. Se especula que en Venus, el volcanismo elevó las temperaturas hasta el punto que no se
pudieron formar los océanos, y el vapor resultante produjo un Efecto Invernadero, exacerbado mas aún por la
liberación de dióxido de carbono en rocas carbonatadas, terminando en temperaturas superficiales de mas
de 400 °C.
Mecanismos de forzamiento irradiativo
Un proceso que altera el balance energéticodel sistema climatico global o parte de él, se denomina un
mecanismo forzado de radiación. Estos estan separados a su vez, en mecanismos forzados internos y
externos.
Los externos, operan desde fuera del sistema climatico, incluyen variaciones de órbita y cambios
en el flujo solar. Los mecanismos internos, operan desde dentro del sistema climatico, como por ejemplo la
actividad volcanica y cambios en la composición de la atmósfera.
Variaciones de órbita
Los cambios en el caracter de la órbita terrestre alrededor del Sol, se dan en escalas de tiempo de
milenios o mas largos. Pueden significativamente alterar la distribución estacional y latitudinal de la radiación
recibida.
Son conocidas como Ciclos Milancovitch. Son estos ciclos los que fuerzan cambios entre
condiciones glaciales e interglaciales sobre la Tierra, con escalas de entre 10.000 y 100.000 años. El
maximo de la última glaciación, ocurrió hace 18.000 años.

Variabilidad solar
Otro de los mecanismos de ¨fuerza externa¨, corresponde a cambios físicos en el mismo Sol, que
pueden alterar la intensidad y el caracter del flujo de radiación solar. No existe duda que éstos ocurren en un
rango variable de tiempo. Uno de los ciclos mas conocidos es el de las manchas solares, cada 11 años.
Otros parametros, como el diametro solar, también varían. Aún no existen datos suficientes como para
corroborar variaciones suficientemente fuertes como para generar cambios climaticos.




[ 1 ]. Austin, calrntami…, d. pp.37





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