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Richard Lindzen explica
la realimentación negativa

Por Richard Lindzen, PhD.
Profesor de Meteorología,
Dept. de Ciencias de la Tierra, Atmosférica y Planetaria,
Massachussets Institute of Technology (MIT)

Marzo 31, 2009

Teoría Del Invernadero Simplificada

La longitud de onda de la luz visible corresponde a la temperatura de la superficie del Sol, (ca. 6000ºK). La longitud de la radiación calórica corresponde a la temperatura de la atmósfera terrestre al nivel de desde donde la radiación es emitida (ca. 255ºK). Cuando la Tierra está en equilibrio con el Sol, la luz visible absorbida está equilibrada por la radiación del calor emitido.

La idea básica es que la atmósfera es bastante transparente a la luz visible pero, debido a la presencia de sustancias de invernadero como el vapor de agua, nubes, y (en mucha menor importancia) el CO2 (donde todos absorben radiación calórica y de tal manera inhiben la emisión enfriadora), la Tierra es más cálida de lo que sería sin la presencia de tales gases.

El Invernadero Perturbado

Si uno añade gases de invernadero a la atmósfera, uno está añadiendo a la "cobija" que está inhibiendo la emisión de radiación calórica (comúnmente referida como radiación infrarroja o radiación de onda larga). Esto hace que la temperatura de la Tierra aumente hasta alcanzar el restablecimiento de un nuevo equilibrio con el sol.

Por ejemplo, si uno simplemente duplica la cantidad de CO2 en la atmósfera, el aumento de la temperatura es de alrededor de 1ºC.

Sin embargo, si el vapor de agua y las nubes responden al aumento de la temperatura de tal manera que refuerzan más el “efecto de manta”, entonces tenemos lo que se llama una realimentación positiva, y la temperatura necesaria para reestablecer el equilibrio aumentará. En los modelos computados del clima (MCG, o Modelos de Circulación General) a los que se refiere el IPCC (el Panel Intergubernamental del Cambio Climático), esta temperatura varía entre aproximadamente 1ºC y 5,4ºC.

La respuesta de equilibrio a una duplicación del CO2 (incluidos los efectos de las realimentaciones) es co-múnmente referida como sensibilidad climática.

Dos Puntos Importantes

  1. El equilibrio lleva tiempo.

  2. Las realimentaciones son respuestas a la temperatura -no al aumento del CO2 en sí.

El tiempo que lleva depende primariamente de la sensibilidad climática, y la rapidez con que el calor es transportado hacia abajo dentro del océano. Tanto la mayor sensibilidad como el mezclado más rápido conducen a tiempos más largos. Para los modelos referidos por el IPCC, este tiempo está en el orden las décadas.

Esto lleva al crucial test de las realimentaciones!

El Test: Los Preliminares

Debe notarse que en adición a cualquier tendencia a largo plazo que pueda estar presente, la temperatura fluctúa en escalas de tiempo mas corto en el rango de años a décadas.

Tales fluctuaciones están asociadas con la dinámica interna del sistema océano-atmósfera. Los ejemplos incluyen a El Niño-Oscilación del Sur, la Oscilación Decadal del Pacífico, etc,

Estas fluctuaciones deben excitar los mecanismos de realimentación que acabo de describir

El Test

  1. Correr los modelos con la temperatura de la superficie del mar observada como condiciones periféricas

  2. Usar los modelos para calcular la radiación calórica emitida al espacio.

  3. Usar los satélites para medir la radiación calórica realmente emitida por la Tierra.

Cuando las fluctuaciones de temperatura conducen a temperaturas más cálidas, la radiación calórica emitida tiene que aumentar, pero las realimentaciones positivas deberían inhibir estas emisiones en virtud del refuerzo del 'efecto cobija'. Dadas las sensibilidades climáticas del modelo, este 'efecto cobija' debería reducir típicamente las emisiones en un factor de 2 o 3 de lo que se vería en la ausencia de las realimentaciones. Si la información de los satélites confirman las emisiones calculadas, esto constituiría entonces una sólida evidencia que las realimentaciones del modelo son correctas.

Los Inadvertidos Resultados un Test

Comparación de las anomalías de los flujos de los anchos de banda de LW (ondas de longitudes largas) y SW (ondas cortas) para los trópicos con las simulaciones del clima que usan los registros de las SST (temperaturas de la superficie del mar).

A los modelos no se les ingresan datos de los aerosoles volcánicos, de modo que no se debe esperar que muestren los efectos de la erupción del Monte Pinatubo desde mediados de 1991 hasta mediados de 1993. La línea de rayas muestra la media de los cinco modelos, y la banda gris muestra el rango total de las anomalías del modelo (máximo a mínimo).

Examinemos a la figura superior un poco más detalladamente.

Desde 1985 hasta 1989 los modelos y las observaciones eran más o menos las mismas –han sido, de hecho, “ajustadas” para que lo sean. Sin embargo, con el calentamiento después de 1989, las observaciones exce-den de manera característica 7 veces los valores de los modelos. Recuérdese que si las observaciones fue-sen sólo 2-3 veces mayores que lo que producen los modelos, correspondería a una ausencia de reali-mentaciones. Lo que vemos es algo mucho mayor que eso –implicando claramente una fuerte realimen-tación negativa. Nótense que las subidas y bajadas de tanto las observaciones y las del modelo (forzadas por las temperaturas superficiales del mar observadas) siguen las subidas y bajadas de la temperatura (no se muestran).

Debe notarse que estos resultados fueron lo suficientemente sorprendentes como para que fueran confirmados por lo menos por otros cuatro grupos:

Los autores mencionados no avanzaron en las profundas implicaciones de estos resultados –ellos no tenían la intención de probar las realimentaciones del modelo! En su lugar, ellos hicieron énfasis en que las diferencias habían surgido a causa del comportamiento de las nubes (una debilidad bien reconocida de los actuales modelos climáticos).

Sin embargo, como lo notan Chu y Lindzen (2005, Comentarios sobre “Examen de la Información ERBS Nonscanner de Radiación de las Medias Decadales Tropicales para la Hipótesis Iris,” J. Climate, 18 2123-2127), los resultados implican una fuerte realimentación negativa sin importar a qué uno atribuya esto.

La Conclusión
El clima de la tierra (en contraste con el clima en los actuales MCG climáticos) está dominado por una fuerte realimentación negativa. La sensibilidad climática está en el orden de 0,3ºC, y el calor que podría surgir de un aumento de los gases invernadero será indistinguible de las fluctuaciones en el clima que ocurren naturalmente por procesos internos del mismo sistema climático.
Una Nota al Margen Sobre Realimentaciones

Aquí hay un apreciado ejemplo de realimentaciones positivas y negativas. En su automóvil, los pedales del acelerador y del freno actúan como realimentaciones negativas para reducir la velocidad cuando se va muy rápido y aumentar la velocidad cuando se va demasiado lento. Si alguien invirtiese la posición de los pedales sin informárselo, entonces ellos actuarían como realimentación positiva: la velocidad aumentará cuando se va muy rápido (al pisar el freno) y disminuirá la velocidad cuando se va demasiado despacio (al apretar el acelerador).



Las predicciones alarmistas del clima dependen críticamente del hecho que los modelos tienen grandes realimentaciones positivas. La pregunta crucial es: ¿la naturaleza realmente se comporta de esa manera? La respuesta, como acabamos de verlo, es NO, sin duda alguna.

Richard Lindzen, PhD.
Profesor de Meteorología,
Dept. de Ciencias de la Tierra, Atmosférica y Planetaria,
Massachussets Institute of Technology (MIT)
Marzo 31, 2009



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