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La Tierra debido a su fuerza de gravedad retiene en su superficie al aire y al agua del mar, y para poner en movimiento al aire y al mar en relación con la superficie del planeta se necesita la energía cuya fuente primaria es el Sol, que emite en todas direcciones un flujo de luz visible o próxima a la radiación visible, en las zonas del ultravioleta y del infrarrojo.
De acuerdo con los planteamientos de Sadi Carnot acerca del funcionamiento de la máquina de vapor, se sabe que la transformación de la energía térmica en energía mecánica no puede ser total. Un motor térmico requiere de una fuente caliente que suministre la energía térmica y una fuente fría que la reciba. Al considerar a la Tierra como un motor térmico, la fuente que suministra la energía térmica es la superficie del suelo calentada por la radiación solar y la fuente fría está localizada en las capas altas de la atmósfera, enfriada continuamente por la pérdida de energía en forma de radiación infrarroja emitida por el suelo caliente hacia el espacio sideral.
La Tierra solamente recibe una pequeña cantidad de la energía emitida por el Sol. La luz solar no se utiliza directamente, sino en forma de calor, por lo tanto, es necesario que la atmósfera transforme la energía térmica de la radiación solar en energía mecánica del viento. La fuente de calor para la atmósfera es la superficie del suelo calentada por la luz solar que luego es emitida como radiación infrarroja hacia el espacio.
El efecto invernadero es uno de los principales factores que provocan el calentamiento global de la Tierra, debido a la acumulación de los llamados gases invernadero CO2 , H2O, O3 , CH4 y CFC´s en la atmósfera.
El matemático francés Jean B. J. Fourier planteó que la Tierra es un planeta azul debido a su atmósfera y que sería un planeta negro si careciera de ella y que se congelaría el agua si no tuviera la mezcla de gases que forman su atmósfera. En 1827 comparó la influencia de la atmósfera terrestre con un invernadero y dijo que los gases que forman la atmósfera de la Tierra servían como las paredes de cristal de un invernadero para mantener el calor.
El físico irlandés John Tyndall, en 1859, descubrió que ni el oxígeno ni el nitrógeno producen efecto invernadero, lo cual indica que el 99 % de los componentes de la atmósfera no producen efecto invernadero y que el agua, el bióxido de carbono y el ozono sí lo producen. Tyndall se dio cuenta que el bióxido de carbono absorbe una gran cantidad de energía y que su concentración varía de manera natural debido a diferentes fenómenos, entre los que se encuentra la fijación orgánica que llevan a cabo las plantas (ver fotosíntesis). También que la disminución de la concentración del bióxido de carbono en la atmósfera provocaría el enfriamiento del planeta y que ésta podría ser la explicación de las glaciaciones en la Tierra.
Las moléculas de oxígeno, nitrógeno, agua, anhídrido carbónico y del ozono son casi transparentes a la luz solar pero las moléculas de CO2 , H2O, O3 , CH4 y CFC´s son parcialmente opacas a las radiaciones infrarrojas, es decir, que absorben a las radiaciones infrarrojas emitidas por el suelo que ha sido calentado por la luz solar.
Cuando la radiación infrarroja choca con las moléculas de CO2 , H2O, O3 , CH4 y CFC´s es absorbida por ellas. Estas moléculas que vibran, se mueven y emiten energía en forma de rayos invisibles e infrarrojos, provocan el fenómeno conocido como efecto invernadero, que mantiene caliente la atmósfera terrestre . Las radiaciones rebotan entre la mezcla de moléculas que componen a la atmósfera hasta que finalmente escapan al espacio sideral.
El término efecto invernadero aplicado a la Tierra se refiere al posible calentamiento global debido a la acumulación de los gases de invernadero provocada por la actividad humana, principalmente desde la revolución industrial por la quema de combustibles fósiles y la producción de nuevos productos químicos.
El químico sueco Svante A. Arrhenius, en 1896, planteó que la concentración de anhídrido carbónico se está incrementando continuamente debido a la quema de carbón, petróleo y leña, lo cual hace que la temperatura promedio de la Tierra sea cada vez mayor. Señaló que en caso de duplicarse la concentración del anhídrido carbónico de la atmósfera, la temperatura promedio de la Tierra aumentaría entre 5 y 6ºC.
Aunque se conocía el efecto invernadero, durante la primera mitad del siglo XX los investigadores de la Tierra no lo consideraron como un problema de la estabilidad del planeta, ya que antes consideraban que los océanos podían absorber al anhídrido carbónico formando carbonato de calcio (CaCO3) que caería al fondo del mar sin causar ningún daño.
La radiación infrarroja es absorbida en mayor cantidad por el vapor de agua, le sigue el anhídrido carbónico y luego el ozono, pero de estos 3 compuestos químicos es el anhídrido carbónico el que produce mayor efecto invernadero porque el hombre está incrementando su concentración como consecuencia de las actividades que realiza.
Se considera que sin el efecto invernadero producido por el bióxido de carbono natural la temperatura de la Tierra sería de alrededor de 20 ºC bajo cero ( - 20 ºC).
Los científicos están de acuerdo en que el anhídrido carbónico interviene en el efecto invernadero y que su concentración está aumentando (ver gráfica) , pero no están de acuerdo en dos aspectos cruciales del efecto invernadero: 1) si ya ha comenzado el calentamiento de la Tierra y 2) cuánto se incrementará el calentamiento
Fuente: http://www.sagan-gea.org/hojared/Hoja15.htm
Las ciudades generan el 70 % de las emisiones de gases de efecto invernadero
Pese a que las ciudades ocupan el 2 % de la superficie del planeta, son responsables del 70 % de las emisiones de gases de efecto invernadero, indica un estudio recientemente publicado por el Programa de las Naciones Unidas para los Asentamientos Humanos, UN-HABITAT.
Esos gases –producidos en su mayoría por la industria y el transporte, entre otras actividades humanas- atrapan el calor, generado por la radiación solar, impidiendo su transferencia al espacio. De acuerdo con la Organización Meteorológica Mundial (dependiente de las Naciones Unidas), los gases de efecto invernadero son uno de los principales factores del calentamiento de la tierra y del cambio climático.
Según se señala en el informe, titulado "Ciudades y Cambio Climático", las ciudades hacen su aporte al cambio climático de distintas formas: "En primer lugar, mediante un gran abanico de actividades que contribuyen directamente con las emisiones de gases de efecto invernadero como el transporte, la generación de Energía (que incluye el consumo de combustibles fósiles) y la producción industrial", afirma en el texto. Y se puntualiza que el suministro de energía es responsable por cerca del 26 % de las emisiones globales de emisiones de gases de efecto invernadero. Asimismo, "la quema de combustibles fósiles es la fuente más importante y se emplea en todo el mundo para la generación de electricidad, calefacción, refrigeración, transporte, producción industrial y para cocinar", revela el informe. Por otra parte, el transporte genera cerca del 13 por cierto de las emisiones de emisiones de gases de efecto invernadero en el mundo y la industria el 19 % ."Las ciudades son responsables por la mayoría de la emisión de gases de efecto invernadero. Pero al mismo tiempo son lugares en los que se pueden hacer grandes cambios", declaró el director ejecutivo de ONU-HABITAT, el doctor Joan Clos, cuyas palabras figuran en el portal de dicho organismo internacional. Y agregó: "Las autoridades locales tienen un importante nivel de influencia sobre la emisión de gases invernadero y la adaptación al cambio climático".En ese sentido, enfatizó que es preciso "entender la forma y el contenido de nuestra urbanización para reducir la huella y planificar, en el futuro, ciudades sustentables y más resistentes a los fenómenos climáticos. Si ignoramos esto ahora, millones de personas se verán afectadas".
Fuente: http://www.tucumanoticias.com.ar/noticia.asp?id=59435
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