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Mitos en la Meteorología

Esta nueva sección comienza a proporcionar información técnica y científica comprobada sobre la ciencia de la Meteorología, destinada a los maestros y profesores de ciencias naturales que tienen el deber de informar correctamente a sus alumnos sobre la ciencia que gobierna los fenómenos físicos y químicos que ocurren en la atmósfera.

Es traducción de la excelente página en Inglés Bad Greenhouse (Invernadero Equivocado).


Tenga mucho, mucho cuidado con lo que usted pone
en esa cabeza, porque jamás podrá sacarlo de allí

Thomas Cardinal Wolsey (1471-1530)


Mala Meteorología:

El Efecto Invernadero es causado cuando los gases en la atmósfera se comportan como una manta y atrapan la radiación que es luego re-irradiada hacia la Tierra.

Primero,
  Tengamos bien claro una cosa:
El "efecto invernadero" y el "calentamiento global"
NO SON la misma cosa.


Noticia tonta
Existe un Efecto Invernadero, pero si no existiese todos estaríamos muertos!

Está cada vez más claro que también estamos experimentando un calentamiento global, pero eso es un asunto completamente diferente.

Efecto Invernadero es el nombre aplicado al proceso que hace que la superficie de la Tierra sea más caliente de lo que sería, si no hubiese una atmósfera. (Por desgracia, el nombre "efecto invernadero" es un término equivocado -- pero más sobre eso después).

Calentamiento Global es el nombre dado a un esperado aumento de la magnitud del efecto invernadero, en donde la superficie de la Tierra sería inevitablemente más caliente que ahora.

Esta página sólo trata sobre el "efecto invernadero" --- y no sobre el calentamiento global.

Segundo,
  Establezcamos por qué existe un "efecto invernadero".

La superficie de la Tierra es más cálida de lo que sería en ausencia de una atmósfera porque recibe energía de dos fuentes: el Sol y la atmósfera.

La atmósfera emite radiación por la misma razón que lo hace el Sol: cada uno tiene una temperatura finita. De manera que, de la misma forma en que uno estaría más caliente sentado al lado de dos fogatas, que lo que estaría si una de las fogatas se hubiese extinguido, entonces la Tierra es más caliente al recibir radiación del Sol y la atmósfera, que si no hubiese atmósfera y la recibiese sólo del Sol.

Curiosamente, la superficie de la Tierra recibe casi el doble de energía de la atmósfera, que lo que recibe del Sol. Aunque el Sol es mucho más caliente, no cubre tanta porción del cielo como lo hace la atmósfera. Una gran cantidad de radiación proveniente de la dirección del Sol no suma tanta energía como lo hace la porción más pequeña de radiación emitida por cada pedazo de la atmósfera que ahora proviene de todo el cielo. (Serían necesarios unos 90.000 soles para cubrir toda la superficie del cielo).

Entonces, no es que la atmósfera tiene una pequeña influencia sobre la tempèratura de la superficie; tiene una profunda influencia. En la ausencia de una atmósfera, la Tierra tendría un promedio de temperatura de unos 30º C más bajos que hoy. La vida, tal como la conocemos, no podría existir.

Tercero,
  Examinemos algo de la tontería que se ofrece con frecuencia en nombre de la ciencia.

 ¿Es el Efecto Invernadero algo bueno?
Bueno, sí, si a usted le gusta vivir.

  ¿Actúa la atmósfera (o cualquier otro gas) como una manta?
La referencia a "una manta" es una pésima metáfora. Las mantas actúan primariamente para suprimir la "convección"; la atmósfera actúa al revés, permitiendo la convección. Afirmar que la atmósfera actúa como una manta, es admitir que uno no sabe como opera ninguna de las dos.

 ¿Atrapa la Atmósfera Radiación?
No, la atmósfera absorbe radiación emitida por la Tierra. Pero, una vez absorbida, la radiación ha dejado de existir al haber sido transformada en la energía cinética y potencial de las moléculas. No se puede decir que la atmósfera haya atrapado algo que ha dejado de existir.

  ¿Re-irradia la atmósfera?
A menudo escuchamos decir que la atmósfera absorbe la radiación emitida por la Tierra (correcto) y luego la vuelve a irradiar de regreso a la Tierra (falso). La atmósfera irradia porque tiene una temperatura finita, y no porque haya recibido radiación. Cuando la atmósfera emite radiación, no es la misma radiación (que ha dejado de existir en cuanto es abosrbida) que ha recibido. La radiación absorbida y la emitida luego ni siquiera tienen el mismo espectro, y ciertamente no están compuesta de los mismos fotones. El término "re-irradiar" es un sinsentido que jamás debería ser usado para explicar algo.

Algunas veces se hacen diagramas que muestran la radiación subiendo desde la superficie de la Tierra hacia el cielo, y luego reflejada por las nubes o gases de invernadero. Esto también es una tontería. La radiación no fue reflejada, sino que fue absorbida y una radiación diferente fue subsecuentemente emitida.

  ¿Atrapa calor la atmósfera (al producir el efecto invernadero)?
NO, por cierto!. Tan pronto como la atmósfera absorbe energía, la pierde. Nada es atrapado. Si la energía fuese atrapada, por ejemplo, retenida, entonces la temperatura necesariamente estaría subiendo de manera sostenida. En vez de ello, en promedio, la temperatura es constante y la energía transcurre a lo largo del sistema sin ser "atrapada" dentro del mismo.

¿Se comporta la atmósfera como un invernadero?
El nombre "efecto invernadero" es desafortunado, ya que un invernadero real no se comporta de la manera que lo hace la atmósfera. El mecanismo primario de un invernadero real, que mantiene al aire caliente prisionero en su interior, es la supresión de la convección (el intercambio de aire entre el interior y el exterior). Así, un real invernadero actúa como una manta para impedir que burbujas de aire caliente se alejen de la superficie. Como ya hemos visto, no es esta la manera como la atmósfera mantiene a la Tierra caliente. De hecho, la atmósfera no suprime la convección sino que la facilita.

Otras veces escuchamos comparar al efecto invernadero de la atmósfera (no en un invernadero real) y el interior de un automóvil estacionado que ha sido dejado bajo el Sol del verano, con sus ventanillas cerradas. La comparación es tan falsa como como la comparación con un invernadero real. Nuevamente, las ventanillas cerradas están suprimiendo la convección.

Ya sea que el tópco sea un invernadero real o un auto estacionado, uno escucha decir la vieja tontería de que ambos se mantienen calientes porque la radiación visible (luz) puede pasar a través de los vidrios, y la radiación infrarroja no puede. En realidad, se ha sabido por más de cien años que esto tiene muy poca relació con el asunto. La radiación infrarroja SI puede atravesar el vidrio -aunque un poco menos que si no existiera.

Por último,
   ¿Qué tenemos que decirle a los estudiantes?
La explicación correcta (como las ofrecidas más arriba) son notablemente simples y fáciles de entender, porque:
La superficie de la Tierra es más caliente de lo que sería en ausencia de una atmósfera, porque recibe energía de dos fuentes de calor: el Sol y la atmósfera.

Pero JAMÁS enseñe tonterías diciendo que la radiación es atrapada, o que la atmósfera re-emite radiación, o que la atmósfera se comporta como un invernadero real (o un automóvil estacionado), o que los gases de invernadero actúan como una manta.


Preguntas Frecuentes (FAQs) sobre el Invernadero Equivocado
Antes de escribirme haciéndome una pregunta sobre esta página, por favor compruebe  Bad Greenhouse FAQ  para ver si el tema ya ha sido considerado satisfactoriamente.

   
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