miércoles, 30 de enero de 2013

El calentamiento global puede ser menos extremo de lo que se temía


Las autoridades están tratando de contener el calentamiento global por debajo de los 2°C. Un proyecto noruego sobre cálculos climáticos ha publicado nuevas estimaciones indican que este objetivo puede ser más asequible de lo que muchos expertos habían temido.

Ya hemos tratado en otra entrada de las diversas estimaciones de la sensibilidad del clima al aumento de la concentración de CO2 atmosférico. The Research Council of Norway acaba de publicar una nueva estimación, probablemente mejor que las anteriores. Traducimos el comunicado publicado hace unos pocos días.

El aumento de temperatura se estabiliza

Después de que la temperatura media de la superficie de la Tierra subiera bruscamente durante la década de 1990, el aumento se ha estabilizado casi por completo a su nivel del año 2000. El calentamiento del océano también parece haberse estabilizado en cierta medida, a pesar del hecho de que las emisiones de CO2 y otros factores antropogénicos que se cree que contribuyen al calentamiento global siguen aumentando.

Algunos científicos que han evaluado los resultados de estos cálculos climáticos se muestran muy optimistas sobre sus resultados.

Los cálculos de los investigadores noruegos están enfocados en esta tendencia del calentamiento global post-2000.

Sensibilidad a los gases de efecto invernadero

La sensibilidad del clima es una medida del aumento de la temperatura media mundial que se espera si seguimos aumentando nuestras emisiones de gases de efecto invernadero a la atmósfera.

El CO2 es el principal gas de efecto invernadero emitido por la actividad humana. Una forma sencilla de medir la sensibilidad climática es calcular el aumento de la temperatura media del aire si se duplicara el nivel de las emisiones totales de CO2 en comparación con el nivel mundial de la época pre-industrializada, hacia el año 1750.

Si continuamos emitiendo gases de efecto invernadero al ritmo actual, corremos el riesgo de duplicar ese nivel de CO2 atmosférico hacia el año 2050 aproximadamente.

Influencias mutuas

Son muchos los factores que afectan a la formación del desarrollo climático. La complejidad del sistema climático se agrava aún más por un fenómeno conocido como mecanismos de retroalimentación, es decir, cómo se afectan mutuamente factores tales como las nubes, la evaporación, la nieve y el hielo.

La incertidumbre sobre los resultados globales de los mecanismos de retroalimentación hacen que sea muy difícil predecir cuánto de la subida de la temperatura media de la superficie de la Tierra se debe a las emisiones creada por el hombre. Según el Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático (IPCC), la sensibilidad del clima cuando se dobla el nivel del CO2 atmosférico se encuentra, probablemente, entre 2°C y 4,5°C, con la mayor probabilidad situada en 3ºC de calentamiento global.

En el proyecto noruego, sin embargo, los investigadores han llegado a una estimación de 1,9°C como el nivel más probable de calentamiento al doblar la concentración de CO2 en la atmósfera.

Forzamiento climático causado por el hombre

"En nuestro proyecto hemos trabajado en descubrir el efecto global de todos los mecanismos de retroalimentación conocidos", dice el director del proyecto Terje Berntsen, quien es profesor en la universidad del departamento de Oslo de Geociencias e investigador senior del Center for International Climate and Environmental Research (CICERO), situado en Oslo.

"Utilizamos un método que nos permite ver toda la Tierra como un "laboratorio" gigante donde la humanidad ha estado llevando a cabo un experimento colectivo a través de nuestras emisiones de gases de efecto invernadero y las partículas, la deforestación y otras actividades que afectan el clima".

Para su análisis, el profesor Berntsen y sus colegas han introducido en su modelo todos los factores que contribuyen a los forzamientos climáticos inducidos por el hombre desde 1750. Además, entraron las fluctuaciones en el clima causados por factores naturales, como las erupciones volcánicas y la actividad solar. También entraron las mediciones de las temperaturas tomadas en el aire, en el suelo, y en los océanos.

Los investigadores utilizaron un modelo climático simple que repite los cálculos millones con el fin de formar una base para el análisis estadístico. Cálculos muy avanzados basados en la estadística Bayesiana (*) se llevaron a cabo por los estadísticos en el Centro de Computación de Noruega.

Las cifras de los años 2000 marcan la diferencia

Cuando los investigadores de CICERO y el Centro de Computación de Noruega aplicaron su modelo y sus métodos estadísticos para analizar las lecturas de temperatura del aire y del océano para el período que termina en 2000, encontraron que la sensibilidad del clima a una duplicación de la concentración de CO2 atmosférico es muy probable que sea 3,7°C , que es algo mayor que el pronóstico del IPCC.

Sin embargo, los investigadores se sorprendieron cuando entraron las temperaturas y los demás datos de la década 2000-2010 en el modelo. La sensibilidad climática se redujo a 1,9°C.

El profesor Berntsen dice que este aumento de la temperatura sólo se alcanzará después de que se alcance un nivel doble de la concentración de CO2 (en comparación con la del año 1750) y que se mantenga ese nivel durante un tiempo prolongado, porque los océanos retrasan el efecto varias décadas.

Los cambios naturales también son un factor importante

La cifra de 1,9°C como una predicción del calentamiento global al duplicarse la concentración de CO2 atmosférico es un promedio. Cuando los investigadores calcularon un intervalo de probabilidad de que lo que va a ocurrir, incluyendo las observaciones y los datos hasta el año 2010, determinaron con un 90% de probabilidad que el calentamiento global, al doblar la concentración de CO2, se situará entre 1,2°C y 2,9°C.

Este máximo de 2,9°C de calentamiento global es sustancialmente inferior al que han estimado de muchos cálculos anteriores.

El profesor Berntsen explica este cambio en las predicciones: "La temperatura media de la Tierra aumentó considerablemente durante la década de 1990. Esto puede haber causado que se sobreestimara la sensibilidad climática. Lo más probable es que seamos testigos de las fluctuaciones naturales en el sistema climático (los cambios que se producen a lo largo de varias décadas) y que, en un proceso de calentamiento a largo plazo, los cambios naturales pudieron dar lugar a un rápido aumento de la temperatura global en la década de 1990. mientras que las variaciones naturales entre 2000 y 2010 pueden haber provocado el estancamiento que estamos observando ahora”.

Las cuestiones del clima que deben ser tratadas

Terje Berntsen hace hincapié en que los resultados de su proyecto no deben interpretarse como una excusa para la complacencia en el tratamiento inducido por el calentamiento global. Los resultados indican, sin embargo, que podemos tener más a nuestro alcance de lo que se pensaba el lograr los objetivos climáticos globales.

De todos modos, la lucha no se puede ganar sin la aplicación de medidas climáticas sustanciales en los próximos años.

Las partículas de sulfato

Los investigadores del proyecto pueden haber arrojado una nueva luz sobre otro factor: los efectos de las partículas atmosféricas que contienen azufre.

La quema de carbón es la principal forma en que los seres humanos siguen aumentando las enormes cantidades de diminutas partículas de sulfato en la atmósfera. Estas partículas pueden actuar como núcleos de condensación para la formación de nubes, enfriando indirectamente el clima al causar un aumento de la cubierta de nubes, según creen los científicos. De acuerdo con este razonamiento, si Europa, EE.UU. y China redujeran sus emisiones de partículas en los próximos años, tal como está previsto, en realidad esta disminución podría contribuir a un mayor calentamiento global.

Sin embargo, los resultados del proyecto noruego indican que las emisiones de partículas probablemente tienen un impacto menor sobre el clima de lo que se pensaba a través de estos efectos indirectos de enfriamiento.

Así que la buena noticia es que incluso si se logran reducir las emisiones de partículas de sulfato en los próximos años, el calentamiento global probablemente será menos extremo de lo que se temía.

(*) Los seguidores de la estadística tradicional sólo admiten probabilidades basadas en experimentos repetibles y que tengan una confirmación empírica mientras que los llamados estadísticos bayesianos permiten probabilidades subjetivas. El teorema de Bayes puede servir entonces para indicar cómo debemos modificar nuestras probabilidades subjetivas cuando recibimos información adicional de un experimento.

sábado, 26 de enero de 2013

¿Cuál sería la temperatura de la Tierra sin gases de efecto invernadero?


En la literatura encontramos que este efecto es de unos 33 ºC. Es decir, sin gases de efecto invernadero, la temperatura media del planeta sería unos 33 ºC menor que la actual.

Para calcular esta temperatura aplicaremos la ley de Stephan-Boltzmann, que dice que un cuerpo negro
una temperatura T, emite un flujo de energía de


La cantidad de calor que la Tierra recibe del sol y la cantidad de calor que la Tierra emite deben estar en equilibrio.

Cantidad de calor que la Tierra recibe del sol es de

donde S0 es el flujo de radiación solar, que es de 1.361 w/m2, según los últimos resultados de las mediciones por satélite, R es el radio de la Tierra y α es el albedo de la Tierra, que se considera igual a 0,3.

Cantidad de calor que emita la Tierra es 


donde ε es la emisividad de la Tierra, cuyo valor es 1 si la Tierra es un cuerpo negro, pero es un valor menor si no lo es.

La ecuación de equilibrio será, pues:


Despejando la temperatura, obtenemos, para α = 0,3 y ε = 1, que la temperatura de la superficie del planeta, sin gases de efecto invernadero, sería de – 18 ºC:


Como la temperatura media actual de la superficie del planeta es de unos 14,3 ºC, deducimos que los gases de efecto invernadero inducen un calentamiento de 33 ºC aproximadamente.

El problema, sin embargo, es que el planeta Tierra no es un cuerpo negro, por lo que su emisividad es menor de 1. Los valores de la temperatura de la superficie del planeta Tierra sin gases de efecto invernadero, en función de su emisividad, serían:


Vemos que, en función del factor de emisividad de la Tierra, el calentamiento inducido por los gases de efecto invernadero disminuye considerablemente.

El valor de ε para el agua del mar es de 0,98-0,99, mientras que el de la superficie terrestre la podemos considerar de 0,95. Por lo que podemos tomar como valor medio de la emisividad de la superficie del planeta 0,97 aproximadamente. Con esta emisividad, la temperatura de la superficie del planeta, si no hubiera gases de efecto invernadero, sería de -16,6 ºC, por lo que el efecto de calentamiento inducido por los gases de efecto invernadero sería de 30,9 ºC.

viernes, 25 de enero de 2013

¿Habrá pesca comercial en el océano Ártico con al cambio climático?


Que la superficie halada del océano Ártico disminuye progresivamente no es una novedad. Según las previsiones del Consejo Ártico, los 2,8 millones de kilómetros cuadrados de océano profundo que hasta ahora han permanecido permanentemente helados podrían quedar libres de hielo en verano entre los años 2030 y 2040.

La pregunta es si habrá productividad marina en esta agua de unos 4 kilómetros de profundidad, cuando quede libre de hielo. A esta pregunta intenta responder la segunda fase del Congreso Internacional sobre el Ártico, “Arctic Frontiers”, que ha celebrado esta semana en la universidad de Tromsø, en Noruega.

La franja marina que rodea el núcleo helado del Ártico (el mar de Barents, el norte de Islandia, el noroeste y nordeste de Groenlandia y el mar de Bering, entre Estados Unidos y Rusia) es uno de los territorios pesqueros más productivos del planeta, de donde procede el 20 % del pescado que se consume en el mundo. Sin embargo, los impactos del cambio climático están desplazando los caladeros cada vez más al norte, ya que el calor acumulado en la atmósfera debido al calentamiento se transfiere al océano y se traduce, a su vez, en una pérdida de nutrientes en las latitudes más bajas.

Distribución actual del bacalao ártico

Por el contrario, al perder el hielo, las zonas del norte absorben una luz que antes no captaban, adquieren más nutrientes y por tanto, se están volviendo más productivas. Se ha constatado un significativo desplazamiento hacia el norte de poblaciones de especies comerciales como el capelán, el rodaballo de Groenlandia, el bacalao ártico o el arenque. Queda por saber si, de continuar estos cambios, seguirán las especies marinas migrando hacia el océano profundo.

Para ello hace falta saber si habrá, o no, disponibilidad de nutrientes en esta zona. Todo dependerá del tiempo que dure la temporada de deshielo, la distancia a la que se sitúen sus nuevas zonas de reproducción y la fidelidad hacia las mismas, y, esencialmente, de la cantidad de comida disponible.

Por ahora, sin embargo, se está lejos de poder aventurar si el océano Ártico será colonizado por nuevas especies marinas. Hay muchos estudios publicados recientemente sobre el tema. Uno muy interesante es Current state and trends in Canadian Arctic marine ecosystems: II. Heterotrophic food web, pelagic-benthic coupling, and biodiversity, del que hemos obtenido la figura siguiente.

Representación esquemática de la red alimentaria marina del Ártico canadiense

En el estado de conocimientos actual caben dos hipótesis: la pesca comercial se trasladará más hacia el norte al continuar aumentando las temperaturas, o bien, al no encontrar suficientes nutrientes, la pesca comercial actual de la zona que rodea el océano Ártico, simplemente irá desapareciendo.

miércoles, 16 de enero de 2013

Las temperaturas del año 2012 según la NOAA


La NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration) acaba de publicar la anomalía de temperatura del año 2012, que es de + 0,573 ºC, tomando como base el período 1901-2000. Se trata del noveno año más cálido desde el año 1880. Según estos datos, el año más cálido fue el 2010, con una anomalía de + 0,659 ºC, seguido del año 2005, con + 0,652 ºC y del 1998, cuya anomalía fue de + 0,633 ºC.


La parte continental del planeta tuvo, en 2012, una anomalía de + 0,883 ºC, siendo el octavo año más cálido, mientras que la anomalía de la parte cubierta por los océanos fue de + 0,402 ºC, lo que corresponde al doceavo año más cálido desde 1880.


La tendencia entre 1970 y 2000 fue de un aumento de temperatura de 0,16 ºC por década, mientras que la tendencia entre 2001 y 2012 fue de – 0,005 ºC por década, lo que sugiere una ruptura en el calentamiento global. Sin embargo, si encuadramos las anomalías anuales por las rectas obtenidas sumando y restando 2 σ a la recta de regresión del período 1970-2000, vemos que las anomalías de temperatura de los últimos años se encuadran perfectamente en la tendencia de las tres décadas anteriores. Estadísticamente no podemos, por tanto, afirmar que esta tendencia de haya roto.


Datos NOAA

jueves, 10 de enero de 2013

Temperatura global RSS del año 2012


RSS (Remote Sensing Systems) acaba de hacer públicas sus medidas de temperatura del pasado mes de diciembre, por lo que podemos calcular la anomalía media del año 2012 en la baja troposfera (canal TLT – temperature low troposphere), que fue de + 0,19 ºC, base 1979-1998, lo que coloca el año pasado como el undécimo más cálido desde que empezaron las medidas, en al año 1979. El año más cálido de la serie sigue siendo el 1998. La tendencia es de un aumento de 0,13 ºC/década.


La temperatura media global medida por RSS comprende desde el paralelo 82,5 N al paralelo 70,0 S.

La anomalía del año 2012 de la zona terrestre fue de + 0,31 ºC, lo que hace que este año haya sido el décimo más cálido de la serie. La tendencia es de un aumento de 0,19 ºC por década.


En cuanto a la zona oceánica, la anomalía de 2012 fue de + 0,11 ºC, el undécimo año más cálido de la serie. La tendencia es de un aumento de 0,11 ºC por década.


Datos RSS

domingo, 6 de enero de 2013

La temperatura media del año 2012


Según los datos preliminares publicados por UAH, la temperatura del año 2012 fue la novena más elevada de los últimos 34 años (desde que UAH mide la temperatura por satélite). El año más caluroso de la serie continua siendo el año 1998.

Las anomalías anuales respecto del período 1981-2010, en ºC, son:



Producción y consumo de energía eléctrica peninsular


La demanda anual peninsular de energía eléctrica se situó en 252.191 GWh, un 1,2 % inferior a la del 2011. Corregidos los efectos de la laboralidad y la temperatura, así como el efecto del día adicional que tuvo el 2012 por ser un año bisiesto, el descenso ha sido del 1,7 %.


El máximo anual de demanda de potencia instantánea se registró el 13 de febrero a las 20.21 horas con 43.527 MW. Los máximos de demanda de potencia media horaria y de energía diaria se alcanzaron respectivamente el 13 y 8 de febrero con 43.010 MW y 873 GWh, ambos inferiores en un 4,2 % y un 3,7 % respecto a los equivalentes máximos históricos registrados en el 2007.

La potencia instalada peninsular finalizó el 2012 con 102.524 MW, valor que incrementa en 2.356 MW la potencia del año anterior. La mayoría de la variación de la capacidad instalada proviene de nuevas infraestructuras de origen renovable (1.122 MW de eólica, 968 MW de tecnologías solares, 192 MW de un nuevo grupo hidráulico y 81 MW de térmica renovable).

El producible hidráulico registró un valor notablemente bajo al situarse en torno a los 12.800 GWh, un 54 % inferior al valor medio histórico y un 43 % menor que el alcanzado en 2011. Las reservas hidroeléctricas del conjunto de los embalses finalizaron el 2012 con un nivel de llenado próximo al 36 % de su capacidad total, frente al 52 % del año anterior.

En cuanto al balance de producción, la mayor parte de las tecnologías han registrado aumentos de producción respecto al año anterior, con ascensos significativos del carbón (un 27,9 %) y del conjunto de las energías renovables, entre las que destaca el incremento de la solar termoeléctrica (un 84,4 %) y la eólica (un 14,3 %). Por el contrario, la generación de los ciclos combinados descendió un 23,2 % y la hidráulica un 28,5 % (un 30,9 % las centrales pertenecientes al régimen ordinario y un 15,6 % las del régimen especial).


El detalle de la generación neta y de la demanda de energía del año 2012 es el siguiente:

Hidráulica = 19.039 GWh
Nuclear = 61.238 GWh
Carbón = 55.639 GWh
Ciclo combinado = 38.962 GWh
Total régimen ordinario = 174.878 GWh
Consumos en generación = - 7.885 GWh

Régimen especial = 102.167 GWh
Hidráulica = 4.469 GWh
Eólica = 48.126 GWh
Solar fotovoltaica = 7.906
Solar termoeléctrica = 3.433 GWh
Térmica renovable = 4.909 GWh
Térmica no renovable = 33.325 GWh

Generación neta = 269.161 GWh
Consumos de bombeo = -4.970 GWh
Enlace Península Baleares = -569 GWh
Intercambios internacionales = - 11.430 GWh
Demanda (en barras de central) = 252.191 GWh

Respecto a la cobertura de la demanda, la nuclear se ha mantenido en primer lugar al cubrir el 22 % de la demanda (un 21 % en 2011), le siguen los grupos de carbón con una aportación del 20 % (un 15 % en 2011) y la eólica con una cuota del 18 % (un 16 % en 2011). La hidráulica y los ciclos combinados han reducido su aportación respectivamente al 7 % y 14 %, frente al 11 % y 19 % en 2011. El resto de tecnologías han mantenido una contribución similar al año anterior. En conjunto, las energías renovables en 2012 han cubierto el 32 % de la demanda, un punto menos que el año anterior.

La poca utilización de las centrales de ciclo combinado es uno de los mayores desequilibrios de la producción eléctrica, dada la capacidad instalada de estas instalaciones, que es de 25.291 MW, lo que quiere decir que han trabajado una media de solamente 1.540 horas anuales a plena potencia. Durante el resto del tiempo tienen que permanecer en espera al albur del viento.


A lo largo del 2012, las energías renovables han desempeñado un papel destacado en la producción global de energía del sistema con una especial contribución de la generación eólica. En este sentido, en 2012 se han superado los valores máximos de producción alcanzados en años anteriores. El 24 de septiembre de 2012 a las 3.03 horas la contribución de la generación eólica superó el 64 % de la cobertura de la demanda y el 18 de abril a las 16.41 horas la producción eólica instantánea alcanzó los 16.636 MW. Así mismo, ese día se alcanzaron nuevos máximos históricos de energía horaria (16.455 MWh) y diaria (334.850 MWh) de generación eólica. Por otra parte, en el mes de noviembre de 2012 la generación eólica ha sido la tecnología con mayor contribución a la producción de energía total del sistema, alcanzando el 21,3 %.

La potencia instalada en energía eólica, a 31 de diciembre de 2012, fue de 22.213 MW, lo que representa una utilización de 2.167 horas anuales a plena potencia.

Las emisiones de CO2 del sector eléctrico peninsular se han estimado para el 2012 en 81 millones de toneladas, un 11 % más que en 2011. Este repunte de las emisiones es consecuencia principalmente del aumento de generación con carbón.

Los intercambios de energía eléctrica a través del enlace Península-Baleares han tenido un saldo exportador hacia Baleares de 569 GWh, lo que ha permitido cubrir el 10 % de la demanda del sistema eléctrico balear.

El saldo de intercambios internacionales de energía eléctrica ha mantenido el signo exportador por noveno año consecutivo. Las exportaciones se elevaron a 18.857 GWh (14.023 GWh en 2011), mientras que la cifra de importaciones se redujo a 7.427 GWh (7.932 en 2011). Como resultado, el saldo neto exportador fue de 11.430 GWh, un 87,7 % superior al del 2011. Este saldo ha representado el 4,2 % de la producción total peninsular.