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ORIGEN DE LA TEMPERATURA MÍNIMA
La fórmula (1) tiene el factor numérico de 255 °K. Encontrarán en sus búsquedas que a este factor lo llaman temperatura de emisión o temperatura planetaria efectiva Te y se calcula como
La constante σ = 5.67 x 10-8 Wm-2 K-4 se conoce como la constante de Stefan-Boltzmann que relaciona temperatura con energía en la ley del mismo nombre. La siguiente constante S0 = 1376 Wm-2 tiene unidades de energía por metro cuadrado por segundo y se conoce como la constante solar para el planeta Tierra. Numéricamente corresponde a los Watts por metro cuadrado que recibe la Tierra en el ecuador. La tercera constante es αp = 0.3, el albedo de la Tierra como planeta. Su valor indica que 30% de la luz visible que nos llega del Sol se refleja hacia el espacio exterior, por lo que solamente una proporción de (1 - αp) calienta el planeta. En sus consultas en internet encontrarán invariablemente que nadie utiliza la constante S0 como tal, sino S0/4. ¿Por qué la cuarta parte? Otro comentario de interés es que sólo σ es una verdadera constante de la naturaleza. Tanto S0 como αp pueden cambiar con el tiempo y afectar la temperatura de la Tierra. En el primer caso porque la actividad del Sol puede variar, y en el segundo porque el albedo depende de muchos factores tales como el promedio de nubosidad y la extensión de la capa de hielo en los polos.
En la Figura 2 se muestran los diferentes aspectos del efecto invernadero, desde la energía de entrada hasta la que emite la superficie de la Tierra. El calentamiento lo inicia el Sol con el 70% de la energía que nos llega, y se ve reforzado con 45% que emite la atmósfera hacia abajo a consecuencia de la absorción. El bióxido de carbono en la atmósfera actúa como el aislante que se instala en algunas casas. Sin embargo, hay una gran diferencia: reforzando el aislamiento de una casa no causará mayor problema a sus habitantes, al contrario, entre más aislamiento mejor, pero en el caso de la atmósfera las cosas son diferentes.
EL SOBRE-CALENTAMIENTO GLOBAL
Ahora sí estamos más o menos listos para comprender el fenómeno que trae de cabeza a científicos, presidentes de países y ciudadanos del mundo preocupados por el calentamiento global y sus consecuencias. Como vimos anteriormente, el calentamiento global es en sí un fenómeno que beneficia a todos los organismos vivos en la Tierra. Si no existiera el calentamiento global la vida en la Tierra probablemente no existiría, excepto tal vez alrededor de los volcanes submarinos. Lo que está pasando es que el bióxido de carbono está aumentando en la atmósfera, de 280 partes por millón en la era preindustrial a 391 actualmente, en gran parte atribuible a la quema de combustibles fósiles como carbón, petróleo y gas. Arrhenius utilizó la ecuación (1) para calcular el aumento de temperatura suponiendo que la concentración de bióxido de carbono fuera de 560 partes por millón, o sea el doble de lo normal en el pasado, o un aumento de 100%. Actualmente se estima que con esto la absorción de la atmósfera aumentaría en una cantidad de 0.02, o sea de 0.78 a 0.80, por lo tanto la temperatura aumentaría de 288.5 a 289.7 grados Kelvin. Esto es, 1.2 grados. Otro aumento de 0.02 lo incluyen por el efecto de realimentación, porque a mayor temperatura se incrementará el vapor de agua en la atmósfera, lo que se estima que aumentaría la absorción de la atmósfera a 0.82. En este caso la temperatura promedio sería de 291 grados Kelvin. Esto es, un aumento de 2.5 grados sobre la temperatura normal. Esto no parece mucho pero en realidad es bastante. El bióxido de carbono apenas ha aumentado un 40% y ya hay desaparición de glaciares, así como huracanes y tornados más violentos.
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