Introducci n al clima ii
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Introducci ón al Clima (II). Geología General, Semestre Otoño 2010 Roberto Rondanelli Departamento de Geofísica www.dgf.uchile.cl /~ ronda / Geologia [email protected] Distribución espacial y temporal de la radiación incidente. (Liou,2002).

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Introducci n al clima ii

Introducción al Clima (II)

Geología General, Semestre Otoño 2010

Roberto Rondanelli

Departamento de Geofísica

www.dgf.uchile.cl/~ronda/Geologia

[email protected]


Distribuci n espacial y temporal de la radiaci n incidente
Distribución espacial y temporal de la radiación incidente

(Liou,2002)


Obliquidad respecto del plano orbital es una variable
Obliquidad respecto del plano orbital es una variable

Williams (1993)

Pierrehumbert(2009)


Kasting and Catling (2003)


Teor a de milankovitch
Teoría de Milankovitch

  • Variaciones en los parámetros orbitales y por tanto en la insolación terrestre debieran verse reflejados en cambios en el clima. En particular en el control (extensión y duración) de las glaciaciones terrestres.

  • El parámetro crítico es la insolación recibida en verano



Sol joven d bil
Sol joven débil

  • El sol es una estrella en la secuencia principal y el modelo estándar de evolución estelar indica un aumento en cerca del 40 % de la luminosidad (y por lo tanto de la constante solar) desde el principio de la era geológica (4.5 mil millones de años atrás)

  • Inicialmente el sol posee una composición química homogénea (H2)

  • El sol está en equilibrio térmico e hidrostático

  • La masa del sol permanece constante para efectos prácticos.

  • Al convertirse el H2 en He al interior del núcleo, la densidad aumenta, la temperatura y por consiguiente la cinética de las reacciones termonucleares.


Modelo de dimensi n cero
Modelo de dimensión cero

a=0

a=0.3

Luminosidad, fracción respecto del presente

Temperatura Promedio de la Superficie (K)

Ga (Miles de millones de años atrás)


Realimentaciones clim ticas no inclu das en el modelo de orden cero
Realimentaciones climáticas (no incluídas en el modelo de orden cero)

  • Por ejemplo, el vapor de agua en la atmósfera actúa como una realimentación positiva al sistema climático.

G

F

DT

fDT


Evidencia geol gica
Evidencia Geológica

  • En la historia de la tierra, las glaciaciones están prácticamente ausentes del registro. En efecto, la primera glaciación de que se tiene evidencia ocurrió ~ 2.9 Ga. (nótese que la ausencia de evidencia, no es evidencia de “ausencia”)

  • Múltiple evidencia “positiva” apunta a la existencia de grandes extensiones de agua líquida desde 3.8 Ga (Arcaico) y posiblemente desde 4.4 Ga (Hadeico)

Kasting & Ono (2006)


Resumen de la paradoja
Resumen de la paradoja

  • Génesis

  • Sagan and Mullen (1972)

  • Pero ya en 1957 Schwarzschild escribe:

  • El modelo estándar de evolución solar indica un sol mucho más débil

  • Modelos climáticos simples indican una reducción de la temperatura suficiente para cubrir al planeta de hielo

  • Evidencia geológica indica que la tierra no estaba cubierta de hielo.


Co 2 al rescate
CO2 al rescate

Dependen de la temperatura



En una atm sfera an xica y suponiendo fuentes abi ticas un buen cadidato es ch 4
En una atmósfera anóxica y suponiendo fuentes abióticas, un buen cadidato es CH4

Haqq-Misra et al (2008)

Pavlov et al (2000)


Nubes también pueden ayudar como solución

Rondanelli and Lindzen (2009)



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