Caso cambio climático. la Pequeña Edad del Hielo en tu ciudad

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1. ¿Qué métodos experimentales usarías para estudiar los efectos de la Pequeña Edad del Hielo en tu ciudad?

La afectación de la Pequeña Edad de Hielo en Colombia, abarcó principalmente las zonas de alta montaña de la cordillera de los Andes, formando nevados de los que actualmente sólo quedan 6; en el departamento de Santander no se tiene evidencias de la Pequeña Edad de Hielo, por lo que habrá que concentrarse en el nevado más cercano a mi localización, que sería la Sierra Nevada del Cocuy entre los departamentos de Boyacá y Arauca. Los métodos experimentales a utilizar, teniendo en cuenta que los nevados no estaban presentes antes de la Pequeña Edad de Hielo y según Gutiérrez, J.A.  (2004)  serían:

- Revisión de registros históricos de temperatura y de radiación solar, eventos naturales y  mapas del nevado en diferentes épocas.

- Estudio de las varvas o depósitos de sedimentos en una de las 5 lagunas principales y más antiguas del Nevado (Laguna Plaza,  del Avellanal, Grande de la Sierra,  de Los Verdes, y Laguna La Isla) de modo que las láminas de sedimentos arenosos y limosos claros fueron formadas en veranos y las de arcillas oscuras en épocas de inviernos con leves variaciones por eventos climáticos, como la Pequeña Edad de Hielo.

- Liquenometría: estudiando  el crecimiento de líquenes ubicados en las morrenas de la  Sierra Nevada, que varía dependiendo las condiciones climáticas de su entorno (como muy bajas temperaturas) y poseen la ventaja de permanecer por largos periodos de años.

- Análisis las variaciones en los anillos de crecimiento de los árboles de mayor porte y longevidad de la Sierra Nevada, que serían los cedros, árboles Moho y los frailejones.

-Rastros de cenizas volcánicas, de rocas sedimentarias y de estratos o perfiles congelados en el suelo, son métodos adicionales que podrían utilizarse teniendo en cuenta que los Nevados de la zona están ubicados sobre volcanes.

1. ¿Qué es el albedo? ¿De qué factores depende?

El albedo es el porcentaje de radiación (incluyendo todas las longitudes de onda) que una superficie refleja a partir del total que sobre ella incide. Para este caso sería la porción de radiación que refleja la superficie terrestre y la atmósfera, de la radiación total que incide en el planeta (sumatoria de la radiación solar y la radiación residual del espacio). El balance energético del planeta debe igualarse a cero, aunque varía por regiones, las latitudes bajas a medias tienen balances con excedente al contrario de las latitudes altas.

Vista al Mar, (2013). El albedo de la Tierra depende de una gran variedad de factores, entre ellos:

- Tipo de cobertura de la superficie: el albedo de las superficies cubiertas por vegetación será diferente al de las que están cubiertas por hielo, nieve, agua o son desérticas, esto se debe principalmente al color de cada una y su composición, la nieve y el hielo son superficies blancas, con una capacidad mayor de absorción que una superficie oscura como una carretera o un bosque. En términos generales entre más clara sea la superficie mayor será su albedo o capacidad reflectante.

La siguiente tabla muestra el coeficiente de albedo para distintos tipos de superficie, y ha sido tomado del texto sin autor titulado “PVsyst – Diseño del proyecto, primeros pasos” (PVsyst – Diseño del proyecto, primeros pasos, 2015).

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- Cambio de estaciones: en las estaciones de invierno la superficie terrestre cubierta por nieve o hielo aumenta debido a las bajas temperaturas, lo que hace que en promedio aumente el albedo terrestre y disminuya un poco la temperatura, contrario a la estación de verano.

- Tipo de suelo: la composición o estado de un suelo determina su color, y éste a su vez afecta el albedo del mismo, los suelos desérticos cubiertos de arena poseen colores amarillentos que tienen un albedo mayor al de un suelo marrón. "Existen estudios que demuestran que el albedo está fuertemente afectado por el contenido de sales minerales incluyendo cloruro de sodio y cloruro de magnesio". (Vista al mar, 2013).

- Topografía: las condiciones orográficas influyen en el ángulo de incidencia y de trayectoria que tendrán las diferentes longitudes de onda.

- Tipo de Cobertura vegetal: el albedo de un bosque o de una pradera son diferentes, depende de factores como el color de su follaje o la forma de sus hojas, teniendo mayor albedo la vegetación con hojas planas y anchas que las de hoja delgada, así mismo las hojas que crecen de manera paralela a la superficie tienen mayor albedo que las que crecen perpendiculares.

- Composición molecular de la superficie: esto aplica en mayor medida al albedo de la atmósfera, que posee una combinación de elementos que tienen mayor o menor capacidad de absorción de radicación como es el caso del CO2 y el ozono; es por esto que sus concentraciones afectan la posibilidad de reflectar radiación al exterior del planeta (intervención antrópica).

1. Define las células de Hadley, las células de Ferrel, y las células Polares.

-Célula de Hadley:  este ciclo  de vientos se da desde el ecuador hasta los 30° latitudes norte y sur, inicia por la alta acción de la radiación solar en la zona ecuatorial, calentando el aire (y disminuyendo su densidad) haciendo que se eleve y se desplace hacia las zonas tropicales, al llegar al a tropopausa por la altitud el aire se enfría y este movimiento se detiene  (pierde energía), lo que lo obliga a descender cerca de los 30°, ya en la superficie el ciclo se reinicia.

-Célula Polar: Las latitudes polares no tienen tanta incidencia del sol por lo que el aire se mantiene frio y realiza movimientos  descendentes hacia las latitudes 60° norte y sur, una vez se acerca a este punto adquiere tanta  energía o calor como  para ascender, una vez en la tropósfera se mueve hacia los polos y vuelve a enfriarse descendiendo nuevamente.

-Célula de Ferrel: Es la célula intermedia, mueve masas de viento desde los 30° de latitud que han sido forzados a descender, trasladándolos hacia las latitudes altas, cerca de los 60° las corrientes son forzadas a elevarse, para en la tropopausa iniciar un movimiento descendente hacia las latitudes bajas hasta encontrase con las células de Hadley. (Jiménez, 2011).

La dinámica de las distintas células se verá influenciado por el fenómeno de Coriolis, lo que hace que sufran un desplazamiento en sentido de las manecillas del reloj en el hemisferio norte y a contra-reloj en el hemisferio sur, así como la generación de los llamados vientos alisios, polares y del oeste. (Jiménez, 2011).

[pic 3]Como se aprecia en la imagen  y según el texto sin autor titulado “Las células atmosféricas” (Las células atmosféricas, 2011), en las zonas de convergencia de las células polares con las de Ferrel y en la de convergencia entre las dos de Hadley se generan circulaciones ascendentes que dan lugar a ciclones y fuertes corrientes; mientras que en la zona de convergencia entre la célula de Ferrel y de Hadley los movimientos  son descendientes y las corrientes suaves, las llamadas zonas de calma intertropical.

(Jiménez, 2011).

1. ¿Qué es un modelo climático? ¿Qué tipos de modelos climáticos existen?

Un modelo climático es un sistema de ecuaciones matemáticas que representan el comportamiento de los principales elementos que afectan el clima, como son la atmósfera, la superficie terrestre, la criósfera, los océanos e incluso la influencia de la acción humana; con el objetivo de realizar predicciones generalmente a largo plazo sobre el clima por lo que pueden no ser tan exactas, ya que tras cada iteración de las ecuaciones se puede perder precisión, así mismo influye el tamaño de la rejillas utilizadas. Los principales son:

- Modelo de balance de energía: son modelos sencillos unidimensionales pero efectivos, que representan la variación de la temperatura con respecto a la latitud, estos modelos también incluyen parámetros como  el albedo, la radiación infrarroja, las nubes, entre otros. (Llebot, J. E , s.f.).

- Modelo radiación /convección: explica la variación de la temperatura verticalmente, mostrando la recepción de radiación solar y la emisión infrarroja de la tierra, pueden incluir parámetros como el vapor de agua, la distribución vertical y de radiación de las nubes, o incluso la del océano, son ideales para describir los cambios de composición de la atmósfera o dinámicas de aguas profundas oceánicas. (Grupo de Trabajo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático l del IPCC, 1997).

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