The atmosphere and the climate system
Este bloque examina la composición y estructura de la atmósfera, el balance radiativo, el efecto invernadero, la circulación general y los factores que definen los climas, con especial atención al cambio climático y sus evidencias. Se pide razonar sobre retroalimentaciones y distinguir conceptos que suelen confundirse.
Composición y estructura
- Nitrógeno 78,08 %, oxígeno 20,95 %, argón 0,93 %, dióxido de carbono en torno al 0,042 % y vapor de agua variable.
- Capas por gradiente térmico: troposfera (descenso de temperatura, fenómenos meteorológicos), estratosfera (ozono, la temperatura asciende), mesosfera (hasta unos -90 ºC), termosfera y exosfera.
- Por composición y función: homosfera, heterosfera e ionosfera.
Balance radiativo y efecto invernadero
- La radiación solar llega en onda corta; el albedo medio ronda el 30 %; la superficie emite onda larga que los gases invernadero (vapor de agua, CO2, CH4, N2O, O3) absorben y reemiten.
- El efecto invernadero natural eleva la temperatura media unos 33 ºC respecto a la de equilibrio sin atmósfera, situada cerca de -18 ºC.
- Retroalimentaciones: hielo-albedo (positiva), vapor de agua (positiva) y nubes (mixta).
Circulación y climas
- Células de Hadley, Ferrel y polar; alisios, vientos del oeste y vientos polares; corriente en chorro polar; masas de aire y frentes.
- Anticiclón: divergencia y subsidencia, tiempo estable. Borrasca: convergencia y ascenso, precipitaciones.
- Clasificación de Köppen: A tropical, B árido, C templado, D continental y E polar. Factores: latitud, altitud, continentalidad y corrientes marinas.
- Cambio climático: forzamientos naturales y antrópicos, ENSO y evidencias isotópicas en testigos de hielo.
Ejemplo razonado
Si la superficie se cubre de nieve, el albedo aumenta, se absorbe menos radiación, baja la temperatura y se favorece más nieve: es una retroalimentación positiva. En cambio, si el calentamiento incrementa la nubosidad, el efecto es ambiguo, porque las nubes reflejan radiación solar pero retienen radiación infrarroja; por eso se clasifica como mixta y es una de las mayores incertidumbres de los modelos.
Errores que restan puntos
Confundir el ozono estratosférico (protector) con el troposférico (contaminante); identificar el agujero de ozono con el cambio climático; calificar de negativo el efecto invernadero, que es natural; y olvidar que en la troposfera la temperatura desciende con la altitud.