Las simulaciones muestran que los cambios de radiación hacen que las nubes que cubren el mar se rompan
Crédito imágen: MODIS Rapid Response, NASA.
Tener nubes en el cielo refresca el día, refleja la luz del Sol y da sombra a la tierra. Algunas personas han propuesto que usemos este tipo de efecto reflectante para enfriar el planeta, una noción conocida como geoingeniería solar.
Los investigadores han sugerido que esto, junto con la actual capa de nubes, podría reducir las temperaturas globales. Sin embargo, reflejar la luz solar no es un proceso que elimine los gases de efecto invernadero y sus efectos.
¿Qué sucede cuando las nubes interactúan con altos niveles de dióxido de carbono (CO2 )?
Un estudio con las contribuciones de los investigadores del Laboratorio Nacional del Noroeste del Pacífico ( PNNL ), Colleen Kaul y Kyle Pressel, investiga estas preguntas. Específicamente, examinan cómo las nubes interactúan con la radiación en diferentes condiciones, en particular niveles elevados de gases de efecto invernadero. El estudio fue financiado por la NASA y la NSF.
El equipo de investigación, desarrolló un método de modelado de nubes. Éste, combina simulaciones de alta resolución de las nubes estratocúmulos que cubren amplias extensiones del océano con un modelo climático simple. Estas nubes son reflectores clave de la radiación solar y persisten debido al enfriamiento por radiación de onda larga. La parte superior de las nubes libera energía en forma de ondas de luz infrarroja de baja energía.
El enfriamiento de onda larga es fundamental para conectar las nubes con el aire húmedo de la superficie del mar que las alimenta. Sin embargo, este proceso natural puede verse interrumpido por altas concentraciones de gases de efecto invernadero. Tales son el CO2, el metano y el óxido nitroso que pueden absorber la luz infrarroja.
Simulando nubes en los trópicos
Los investigadores utilizaron una simulación de remolinos grandes. Esa es una forma de modelar matemáticamente el movimiento de la atmósfera, para representar con precisión la dinámica de las nubes. Lo combinaron con un modelo climático tropical simple y establecido. Esto les permitió usar la simulación de grandes remolinos para explorar cuestiones relacionadas con el clima.
El equipo de investigación utilizó datos tomados de áreas reales de nubes como base para crear su parche de nubes representativo simulado. Este parche sirvió luego como modelo general para las nubes de estratocúmulos que podrían estar sujetas a niveles cambiantes de CO2. El enfoque estuvo puesto en aislar sus efectos sobre la radiación infrarroja.
Crédito imagen: Jacques Descloitres, NASA .
Un punto de quiebre
Cuando los niveles de CO2 alcanzaron las 1.700 ppm (más del cuádruple del nivel actual), las nubes simuladas se volvieron inestables, disipándose. Después de eso, incluso si el nivel de CO2 disminuye por debajo del umbral de inestabilidad, las nubes no se reformaron. Esto muestra un punto de inflexión en la atmósfera donde las nubes de estratocúmulos ya no pueden existir de manera estable.
Una vez que las nubes desaparecen, el clima modelado se calienta rápida y dramáticamente. Consideremos un escenario extremo donde las tendencias actuales de calentamiento continúan durante más de un siglo. Entonces los niveles globales de CO 2 podrían alcanzar niveles lo suficientemente altos como para disipar las nubes de estratocúmulos. Esto haría que la temperatura de la superficie del mar tropical, un indicador del calentamiento general, aumente en 5 ° C.
Crédito Foto: Engin_Akyurt, Pixabay.
Mantener las temperaturas bajas es complicado
Esto indica que las nubes de estratocúmulos son extremadamente sensibles a los cambios en la radiación infrarroja de onda larga. La tendencia de las nubes a disiparse con altos niveles de CO2 indica que la geoingeniería solar no es una opción segura para enfriar el planeta. Podría funcionar para ganar algo de tiempo adicional, pero después de cierto punto, el clima podría calentarse rápidamente sin esfuerzos adicionales para mitigar las emisiones.
Los investigadores que exploran las complejas interacciones que gobiernan el mundo natural deben tener en cuenta muchas consideraciones. Los modelos que permitan la exploración de diferentes aspectos del sistema terrestre serán clave para comprender las ramificaciones potenciales de cualquier plan.
Fuente: Pacific Northwest National Laboratory (PNNL).
Artículo original:«Clouds Might Not Keep the Planet Cool«. Beth Mundy. December 7, 2020.
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