Tiempo al tiempo climático

Para determinar la temperatura en función del tiempo, el tiempo del calendario quiero decir, hay que establecer unos criterios. Los más básicos son encontrar que parámetros determinan la temperatura en la Tierra y como varían a lo largo del tiempo. No me extenderé aquí, lo dejo para otros post. Pero me preocupa que se le de tanta importancia a detalles que no lo tienen, nuestros hijos viven bien, muy bien, gracias a la tecnología descubierta por científicos que vivieron antes que nosotros. Parece ahora que más bien nos trajeron el segundo pecado capital, pues no. Fíjense  sino en los dos primeros articulos aparecidos en “EL Pais”  Primero, Segundo y comparelos con este Tercero .

Sorpresa, la marmota Phil predice seis semanas más de invierno, quien acertara Phil o Hansen?.

Se ha dado mucho revuelo al artículo “Warming of the Antartic ice-sheet surface since the 1957 International Geophysical Year” (Nature Vol 457 pag 459), sobre el aumento de la temperatura en el Polo Sur. Publicado por Eric J.Steig y otros, uno de ellos Michael E.Mann, que nos engaño con la gráfica del palo de hockey. La política empleada es ir repitiendo una mentida hasta que se vuelve verdad, claro, colgamos algunas formulas matemáticas y ya está. Este no es el método científico ni la manera en que tienen que exponerse los descubrimientos científicos.

Pregunta: Entonces cual es la verdad sobre el cambio climático?,

Respuesta: pues muy sencillo, no lo sabemos.

Y esta es la mejor respuesta científica que podemos dar hoy en día. Y si no se lo creen, si esperaban una respuesta categórica les recuerdo una frase de Voltaire “La ignorancia afirma o niega rotundamente, la ciencia duda”. Y para aclarar esta duda es necesario todo un libro o más. O esta otra de Bertran Russell “El hecho de que una opinión haya estado muy difundida no es prueba alguna de que no sea totalmente absurda; y por cierto, en vista de lo tonta que es la mayoría de la humanidad, una creencia extendida tiene más posibilidades de ser necia que de ser sensata.”

Les cuento brevemente algunas dudas, me ha salido muy largo, pero quiero volver a la ciencia pura y dura y dejar estos temas climaticos para los entendidos. Vean los enlaces.

La Tierra tiene una órbita elíptica cuyos parámetros  cambian lentamente con el tiempo. La excentricidad y la orientación del eje de rotación de la Tierra respecto la eclíptica determinan la cantidad de radiación que incide sobre una determinada latitud y día. Pero sobretodo tenemos un cambio importante en la variación solar que son las estaciones, en invierno hace frio y en verano hace calor. Existe pues un periodo de cambio en la temperatura a lo largo del año (365,2425 días), según el calendario Gregoriano sincronizado con los equinoccios. Esto es lo que más sabemos sobre el clima y hay que saberlo muy bien para restar estos efectos periódicos sobre la temperatura media global, sino nos haremos un lio al estudiar el clima en el pasado (paleoclimatologia) y predicciones en el futuro. Y no olviden que el año a lo largo de millones de años ha ido cambiando. Si tenemos en cuenta que el más pequeño de los ciclos que afectan al clima es el periodo de precesión, de 26000 años, y lo comparamos con los 50 años que llevamos de medidas instrumentales, es difícil sacar conclusiones.

Se complica el asunto si tenemos en cuenta que la cantidad  de radiación recibida por la Tierra en un tiempo determinado varía periódicamente. Y este periodo no es el año tropical de los equinoccios sino el tiempo que la Tierra tarda en recorrer la órbita entre perihelio y perihelio, el punto donde la Tierra se encuentra más cerca del Sol. Es lo que se llama año anomalístico y dura 365,25964 días. Puesto que la órbita de la Tierra no es muy excéntrica (varia poco de una circunferencia) el cambio de radiación recibido a lo largo de un año es pequeño, unos 2,1 ºC.

Si la atmosfera fuera perfectamente eficiente, el transporte de calor seria instantáneo y entonces los efectos locales de la insolación serian insignificantes. Si esto fuera así, solamente necesitaríamos conocer la excentricidad de la órbita y la distancia de la Tierra al Sol en su punto más cercano (perihelio) para determinar el clima terrestre.

Existen pues, dos ciclos anuales que afectan a la radiación que llega a la Tierra, el ciclo tropical y el anomalístico. El primero depende de la inclinación de la Tierra respecto al Sol y el segundo de la distancia de la Tierra al Sol. Y no son independientes, interaccionan el uno con el otro a lo largo de un periodo de 26.000 años. Cada ciclo se ve alterado por una componente terrestre. El albedo o retorno de la radiación entrante hacia el espacio exterior afecta al ciclo tropical (equinoccios), la topografía altera el transporte del calor o ciclo anomalístico (perihelio) y la actividad volcánica afecta a ambos. Al mismo tiempo todos estos efectos se encuentran relacionados. Hay que tener en cuenta que el ciclo anual de la temperatura terrestre es sumamente largo, comparable en magnitud a los ciclos interglaciales sobre el planeta.

David J. Thomson propuso estudiar el comportamiento de la temperatura a lo largo del tiempo utilizando dos componentes estacionales, la amplitud y la fase.

T(t) = A(t)\cos \left[ {2\pi t + \theta (t)} \right]

Donde A(t) es la amplitud \theta (t) es la fase y t el tiempo en el calendario Gregoriano. La amplitud marca la diferencia entre el verano y el invierno y la fase el ritmo en que se suceden las estaciones.

Precisamente en el mismo número de Nature, Stine, Huybers y Fung publican el siguiente artículo “Changes in the phase of the anual cycle of surface temperature” (Nature, Vol 457 pag 435). Comenta precisamente los cambios en la amplitud y la fase del clima terrestre.  Han mesurado la amplitud y la fase del ciclo anual y han obtenido tendencias según los modelos, pero las causas de estas tendencias al igual que su significado no están muy claras. Básicamente porque las causas naturales que producen la variabilidad climática no son muy conocidas.

El estudio indica variaciones  en la modificación de la fase y la amplitud según el intervalo de tiempo estudiado, 1900-1953 y 1954-2007. Entre 1954-2007 la tendencia indica que las estaciones se producen antes con una disminución en la amplitud, indicando con esto que la diferencia entre el verano y el invierno es menos acusada. Recordemos que son datos muestreados durante unos 50 años, quizá con los datos de los últimos inviernos la tendencia vuelva a variar.

El estudio indica que las estaciones suceden antes sobre los continentes y más tarde sobre los océanos, estimando que la variación en la fase continental es de 1,7 días en el periodo comprendido entre 1954 y 2007. Coincide con las observaciones sobre sistemas biológicos como el tiempo de florecimiento, emigración de las aves y sobre componentes físicos como la fusión y congelación del hielo.  Comparados con el periodo 1900-1953 se observan variaciones importantes, implicando con ello a la actividad humana.

Stine, Huybers y Fung han comparado sus observaciones con los modelos climáticos del IPCC y los resultados son de gran consternación. Algunos de los modelos reproducen la disminución en amplitud pero ninguno predice o reproduce la variación en la fase. Los resultados sugieren que estas variaciones significativas en el periodo 1954-2007 son consecuencia de la desertización y los aerosoles. Nada relacionado con los gases de efecto invernadero. Sin embargo los periodicos no han publicado nada, no al menos con el mismo entusiasmo que el otro artículo del mismo número de la revista mencionado al principio.

David J. Thomson en el mismo número de Nature (pag 391) comenta que los modelos climáticos consideran la órbita de la Tierra circular y sin precesión. Esto es increíble. Y quieren hacernos creer que sus modelos son capaces de medir los efectos del CO2 con gran precisión, 0,01 ºC dentro del sistema terrestre con variaciones que exceden los ±50ºC, sin tener en cuenta las variaciones orbitales donde el efecto de la precesión es inmensa en escalas geológicas. Y más teniendo en cuenta que conocemos que la órbita es elíptica desde Johannes Kepler en el siglo XVII y se conoce la precesión desde Hiparco, 150 A.C. La duración de las medidas instrumentales es del 1% o 2% de los 26.000 años del ciclo de precesión. Los modelos se esfuerzan en medir los pequeños efectos pero ignoran los grandes.

Thomson nos recuerda lo que decía Richard Feynman “no importa lo bonita que sea tu teoría, no importa lo inteligente que sea. Si no está de acuerdo con los experimentos, es errónea”

 Pero qué hay del artículo de Steig? Es un artículo de aplicación de nuevos métodos estadísticos aplicado a los mismos datos recogidos durante los últimos 50 años en la Antártida. Según estos nuevos métodos el continente Antártico se ha calentado 0,12± 0,07 ºC por década (1957-2006) en promedio. La parte Oeste 0,17±0,06 ºC por década y la parte Este 0,10±0,07 ºC por década.

Comparemos la imagen del 2004 con el promedio de 1954-2006, sumistradas por la NASA.

antartida-temperatura1

 

El primer ministro inglés del siglo XIX, Benjamin Disraeli, una vez declaró: “Hay tres clases de mentiras: las pequeñas mentiras, las grandes mentiras y las estadísticas”. Y el econometrista Damodar Gujarati manifestaba: “Si usted tortura lo suficiente a los datos, éstos terminarán por confesar”. Para que juzguen ustedes, les pongo las gráficas recogidas durante años por las estaciones antárticas en el siguiente pdf, temperatura-estaciones-antarticas. Observen que la mayoria estan en la costa, en el oceano antártico.

Por supuesto, se observa un incremento de la temperatura en la peninsula antartica, en las demas zonas no se observa una tendencia clara, mas bien se mantiene estable. El mayor calentamiento observado es en el Oceano Sur Antartico. Este mayor calentamiento ha provocado una mayor evaporación del agua que al entrar en el continente antartico precipita en forma de nieve. Es decir, el calentamiento ha provocado un mayor aumento de hielo antártico y por supuesto como es agua que se ha quitado del oceano, este ha bajado de nivel (insignificante eso si). Fijense como ocurre todo lo contrario a lo que nos dicen. Por varios grados que aumente la temperatura, el hielo antartico no se funde, pues se encuentra muy por debajo de los 0ºC.

Aqui encontraran otra referéncia interesante sobre Ross Hays, metereologo de la NASA que trabaja en la Antartida.

¿Pero y en los últimos años?, pongamos por caso los últimos 400.000 años ¿Como ha variado la temperatura en la antártida?, pues les pongo la gráfica de la temperatura y la concentración de CO2.

Temperatura y CO2 medidos en la estación Vostok

Temperatura y CO2 medidos en la estación Vostok

Observando esta gràfica podemos ver que nos encontramos en un máximo, claro, lo que toca en una epoca interglacial como nos encontramos ahora. Y dentro de poco, en tiempo geológico, la temperatura volvera a bajar y volveremos a entrar en un época glacial. Despues de todo Phil la marmota tenia razon.

 

Acerca de Carles Paul

Licenciado en Ciencias Físicas por la Universidad de Barcelona, Master en Física y Matemática Aplicada por la Universidad Politécnica de Cataluña y Master en Historia de la Ciencia por la Universidad Autónoma de Barcelona. Técnico Experto Evaluador Europeo. Profesor titulado de física y matemáticas de la Politècnica de Mataró, des de 1991. Director Científico de Innovem.
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11 respuestas a Tiempo al tiempo climático

  1. soil dijo:

    Tal vez a alguien le interese echarle un vistazo a lo que van sacando McIntyre & Cia en Climate Audit.

    Lleva tres entradas …

    1. Steig versus Hansen
    2. West Antarctic Stations
    3. Dirty Harry 4: When Harry Met Gill

    … en las que (resumiendo mucho) ha ido descubriendo que la “reinterpretación” de Steig (y Mann) se basa solo en la Antártida Occidental (sin la península). Los demás datos coinciden con anteriores estudios, por ejemplo Hansen. La diferencia es que ha descubierto un gran calentamiento en la Antártida Occidental que había pasado inadvertido anteriormente. Con esa diferencia concluye que el total de la Antártida se calienta, en vez de enfriarse, como pensaba todo el mundo, y como muestran las mediciones de los satélites desde 1979.

    Pero resulta que han metido la gamba. En la Antártida Occidental (sin la península) solo hay seis estaciones. La diferencia entre Hansen y Steig es que Hansen considera que cuatro de las estaciones no cumplen los requisitos mínimos de calidad de datos, y en su estudio de tendencia en la Antártida la parte occidental se queda en blanco por falta de datos. Esto, para Steig, era “no prestar suficiente atención” a esa parte Occidental. Él sí que usa esas cuatro estaciones, en las que resulta:

    – Byrd: +0,12
    – Harry: +0,81
    – Mt Siple: -0,06
    – Siple: +0,16

    ¿Qué diablos pasa con Harry?

    Pues cosas curiosas. La primera es que tiene datos desde 1958 cuando resulta que la estación fue instalada en 1994. Y la segunda es que los datos han cambiado, y mucho, en la base de datos de Gisstemp de la versión de febrero de 2008 (usada por Hansen) a la versión actual (usada por Steig). Investigando, McIntyre ha descubierto que en realidad han mezcaldo datos de dos estaciones, de forma que los datos anteriores a 1994 son datos de la estación “Gill”, que está situada muy lejos de Harry. En la barrera de hielo de Ross.

    La cuestión ahora es saber si ese error (enorme) da cuenta del resultado. De la diferencia entre Hansen (ligero enfriamiento de la Antártida) y Steig y Mann (ligero calentamiento de la Antartida. Presumiblemente sí, porque aunque el total de estaciones del continente es de 48, Harry desvía notablemente los resultados para toda una zona de la Antártida, y es solo de esa zona de donde viene toda la diferencia. Pero para hacer los cálcuos necesitan conocer el código que han usado Steig y Mann en su gimnasia estadística, y eso no suele ser fácil.

    Y la gran pregunta es por qué Steig y Mann no han “prestado antención” a esos sorprendentes resultados de Harry, siendo tan diferentes al resto. Lo que lleva a preguntarse a su vez hasta qué punto tienen una revisión adecuada las publicaciones supuestamente “peer reviewed”.

    Saludos, y gracias por el enlace.

  2. alvrosda dijo:

    Hacía tiempo que no saludaba. Saludos! Ah, por cierto:

    http://vimeo.com/3093177

  3. Esperanza dijo:

    Seria posible algún día, que el ser humano cambiase un pelin la órbita del planeta o la inclinación del eje para conseguir unas condiciones climáticas óptimas??.. (basándome en la idea del “punto de apoyo”, jejeje, imaginativa ke es una..)

    En cierto modo, si los polos tuvieran más cantidad de hielo, las playas serían un poco más grandes y no sentiríamos la “amenaza” de que el mar en 25 años, se comerá literalmente los chalets de primera línea..

  4. Carles Paul dijo:

    Respecto al aumento del nivel del mar si se funden los polos. El hielo del Polo Norte (Ártico) se encuentra flotando sobre el oceano, si se funde, el aumento del nivel del mar es cero. No es agua que se añade al mar, ya esta ahi y ocupa el mismo volumen, el hielo tiene menor densidad que el agua, por eso flota. Imagina por ejemplo un vaso con martini blanco i vodka al que añadimos dos cubitos de hielo. Cuando se funden, el nivel del coktel ni sube ni baja.
    Otra cosa es el Polo Sur (Antártico), el hielo se encuentra sobre tierra, la Antártida es un continente. En este caso si subiria el nivel del mar porque es agua que se añade al mar. Pero cuidado, la antartida se encuentra a unos pongamos -40ºC, si la temperatura del planeta sube pongamos 5ºC (una bestialidad) la antartida estará a -35ºC, muy por debajo del punto de fusión de 0º C.
    Si se fundiese el hielo situado sobre la antartida, desaparecia el peso del hielo sobre el continente y este empezaria a subir lentamente. Entonces el nivel del mar en el continente antartico disminuiria,no porque baja el agua sino porque sube el continente. Esto se observa en islas del norte de canada, el nivel del agua baja porque la isla esta subiendo. Un recuerdo de la última desglaciáción hace unos 12000 años.
    En definitiva lo que se observa hoy dia de la subida y bajada del mar es debido a las altas y bajas presiones. Una alta presión produce una bajada del nivel del mar y sube en otra parte. Una baja presión produce un augmento del nivel del mar y una bajada en otra parte.

    Lo siento, pero esto de cambiar la órbita del planeta no es posible.

    Recuerdos y disculpa el rollo.

  5. Esperanza dijo:

    No te preocupes.., no es ningún rollo… al contrario, me gusta que me lo comentes tú, porque era lo que yo imaginaba, que el hielo que está ahí sería la misma agua que sigue estando…

    Y si en la Antártida hay tierra debajo, ¿se sabe cierto desde donde hasta donde es tierra y cuanto hay de hielo, o solo se presume con cantidades no demostrables?

    Lo de cambiar la órbita, supongo que sería posible con un gran impacto de algún asteroide, moriríamos todos… mejor que se quede como está.;)

    Gracias.

  6. Carles Paul dijo:

    Claro que se sabe, mas o menos desde al año 1950 se hacen estudios sobre la antartida. La capa de hielo en promedio tiene un grosor de 2,5 km, llegando en algunas zonas hasta 5 km de espesor. Es mucho hielo, pero no se va a fundir, al menos no por ahora.

  7. estella dijo:

    por favor investigen lo que es el proyecto haaap relacionado com el cambio climatico y por favor los chemtrails que nuestros cielos ya no son lo que eran estan grisaceos y unas nubes nunca vistas .gracias

  8. estella dijo:

    por favor investigen lo que es el proyecto haaap relacionado com el cambio climatico y por favor los chemtrails que nuestros cielos ya no son lo que eran estan grisaceos y unas nubes nunca vistas .gracias

  9. Carles Paul dijo:

    El proyecto HAARP ( High Frequency Active Auroral nReseach Program) sirve para investigar la ionosfera y conocer su comportamiento en las telecomunicaciones espaciales. Hay que recordar que la ionosfera actúa como una inmensa pantalla que impide las comunicaciones con las naves espaciales, a no ser que se hagan en unas determinadas longitudes de onda. De ahí la necesidad de antenas parabólicas para la comunicación espacial.

    Esta situado en Gakona (Alaska) aprovechando unas instalaciones de radar anteriores y teniendo en cuenta que en Alaska se producen muchas auroras y está lejos de la civilización que alteraría el resultado de las medidas por el ruido electromagnético.

    La ionosfera se caracteriza por un gas donde sus átomos se encuentran ionizados por la radiación solar. Es una capa con cargas positivas y negativas que la hace sensible a los campos electromagnéticos. La mayoría de lo que se cree son ovnis provienen de trozos de la ionosfera que se desplazan por el campo eléctrico terrestre hacia la superficie.

    Bien, respondiendo,… la potencia de HAARP es de 3,6 MW en las 180 antenas que tiene en tierra, esta elevada potencia es necesaria porque al llegar a la ionosfera solamente quedan 0,03 W/m2. Comparemos con el Sol, la potencia solar es de 1353 W/m2, unas 45000 veces mayor. La energía que llega a la Tierra procedente del Sol es de 0,173 billones de MW, frente a los 3,6 MW que genera el HAARP. Dicho de otro modo, la energía solar es 48000 millones de veces mayor que la generada por el HAARP.

    No se preocupe, el clima terrestre lo continua gobernando el Sol, con modificaciones orbitales terrestres.

  10. yaritza dijo:

    por favor me podrian informar como podria cambiar el clima si la tierra orbitara de forma circular y no eliptica como sería

  11. Carles Paul dijo:

    Apreciado Yaritza,

    No es fácil responder a esta pregunta, pues el sistema climático depende de muchos factores y están todos ellos relacionados, pero me aventuro a darte una respuesta.

    Primero hay que tener en cuenta que la radiación solar que llega a la Tierra se genera a unos 150 millones de kilómetros (el Sol) y la intensitat de la radiación decrece como la inversa al cuadrado de la distancia. Esto quiere decir lo siguiente, la órbita de la tierra es elíptica, muy poco pero se nota. Esto quiere decir que cuando la Tierra se encuentra más cerca del Sol recibe más intensidad y cuando se encuentra más lejos menos intensidad.

    La excentricidad terrestre tiene dos ciclos, uno de 100 mil años y otro de 413 mil años, por si solo si la órbita terrestre fuera circular estos ciclos no existirían y la radiación solar proveniente del Sol sobre la Tierra seria constante. La diferencia entre uno y otro es de un 30% en la radiación solar que llega a la Tierra.

    Ahora bien, lo que produce cambios espectaculares es la combinación de la excentricidad con la precesión. Veamos, ahora en verano la Tierra se encuentra más alejada del Sol que en invierno, pero el hemisferio Norte se encuentra encarado hacia el Sol, es decir es de dia en el Polo Norte y de noche en el Polo Sur. Esto significa que el hemisferio norte recibe más radiación que el hemisferio sur cuando se encuentra más alejado del sol.
    Para el hemisferio sur es al revés, es verano cuando la tierra se encuentra más cerca del sol y es inverno cuando se encuentra más alejado. La excentricidad y la precesión se suman en el hemisferio sur y se contrarrestan en el hemisferio norte.

    Si la órbita terrestre fuera circular esta suma no existiría, pero continuarían existiendo las diferencias de temperatura puesto que el polo norte estaría seis meses de noche i seis meses de dia y viceversa para el polo sur. Hace 11000 años el polo norte no apuntaba al la estrella polar sino a la estrella vega, por ejemplo.

    Pero la cosa se complica un poco más, la precesión varia, es decir ahora es verano en el hemisferio norte y la tierra se encuentra más lejos del sol. Dentro de unos 6000 años aproximadamente (lo digo de memoria), este proceso se invertirá, será verano en el hemisferio norte y la tierra se encontrará más cerca del Sol y para el hemisferio sur será al revés.

    Resumiendo y contestando a tu pregunta, si la órbita terrestre fuera circular no existirían tantas variaciones en la radiación solar que llega a un punto determinado de la Tierra. Pero continuarían existiendo puesto que la Tierra gira y gira inclinada.

    Lo siento, ha sido una respuesta complicada a una pregunta sencilla.

    Saludos

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