Comunicación presentada en: Congreso Educativo sobre Cambio Climático celebrado del 6 al 8 de mayo de 2010 en Las Palmas de Gran Canaria

Cuevas Agulló, Emilio

Spanish

Agencia Estatal de Meteorología

Las Palmas, 6, 7 y 8 de mayo de 2010Gases de efecto invernadero y aerosoles: causantes del cambio climáticoEmilio Cuevas‐AgullóCentro de Investigación Atmosférica de IzañaAgencia Estatal de Meteorología¿ Qué hace pensar a los científicos que los seres humanos son los causantes del calentamiento global ?Hay tres hechos….Después de  cada era glacial el planeta Tierra ha necesitado 5.000 años para calentarse entre 4 y 7 ºC. En solo 100 años la temperatura se ha elevado en 0,7ºC: ? 8  veces  más  rápido  que  los  calentamientos  naturales previos después de las eras glacialesIPCC-2007Los rápidos cambios observados en la temperatura solo son explicados si se introducen los gases de efecto invernadero.ObservacionesForzamiento totalSolar+volcánicoLos  cambio  observados  en temperatura son consistentes con:? Respuestas  esperadas  a  los forzamientosX  Inconsistente  con  explicaciones alternativasIPCC-2007Los datos paleoclimáticos muestran que los niveles de gases de efecto invernadero (sobre todo CO2) son más altos de lo que jamás han sido en los últimos 800.000 años. ? No existe razón que pueda explicar por qué estos niveles tan altos de gases de efecto invernadero no debieran causar un calentamiento global. IPCC-2007CO2CH4N2OGases  de  efecto invernadero: Gases  integrantes  de  la atmósfera,  de  origen natural  y  antropogénico, que  absorben  y  emiten radiación en determinadaslongitudes  de  ondas  del espectro  de  radiación infrarroja  emitido  por  la superficie  de  la  Tierra,  la atmósfera, y las nubes.CO2-eq de 375 ppm por actividades humanasCO2-eq de 455 ppm para gases de efecto invernadero de larga duraciónEl efecto desaparece a las pocas semanasIPCC-2007Gases de efecto invernaderoCO2CH4N2OForzamiento totalIPCC-2007IPCC-2007Medidas continuas in situ de GHGs en Izaña(contribución al programa VAG de la OMM):Molécula Desde Valor actual Objetivo VAG AnalizadorCO2 1984 385 ppm +‐ 0.1 ppm NDIRCH4 1984 1800 ppb +‐ 2 ppb  GC‐FIDO3  1987 40 ppb +‐ 1ppb UV Abs.N2O 2007 320 ppb +‐ 0.1 ppb GC‐ECDSF6 2007 6.5 ppt +‐ 0.02 ppt GC‐ECD25 años monitorizando CO2 y CH4Se  ha  incrementado  un  20%  en  el  periodo 1995‐2005.En los diez últimos años, la tasa de crecimiento anual de las concentraciones de CO2 (1,9 ppm anuales)La  concentración  de  CH4  en  la  atmósfera mundial  ha  aumentado,  respecto  de  un  valor preindustrial  de  aproximadamente  715  ppb, hasta las 1850 ppb en 2008.Las tasas de crecimiento han disminuido desde el comienzo de los años 90.1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 20092,72,82,9 CH4  total column amounts [1019 molec. / cm-2]N2O en columna (1999-2008)1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 20094,74,84,95,05,15,2  total column amounts [1018 molec. / cm-2]N2OCH4 en columna (1999-2008)TCCON:Total Carbon Column Observing Network (FTIR)• CH4, N2O, H2O, CFCs• CO2 (en desarrollo)Medidas de columna de GHGs en IzañaEspectrómetro IR de transformada de Fourier (FTIR)La incertidumbre relativa en las medidas de columna es bastante mayor que en las medidas in situTilted filter CO2 photometer prototypesObjetivo: conseguir un instrumento que mida CO2 en columna a un precio asequible (30K€) para implantar una red global que permita:1) Validar medidas desde satélites2) Comprender mejor el sistema de fuentes y sumideros de CO23) Ser utilizada como herramienta supervisora en el mercado de emisiones de CO2Medidas de columna de GHGs en IzañaDesarrollo de un nuevo instrumento de medida de CO2 en columna? Las concentraciones atmosféricas de CO2 y CH4  in 2005 exceden de  lejos  las  variaciones naturales ocurridas en  los últimos 650.000 años? El  papel  desempeñado  por  los  gases  de  efecto  invernadero  es bien conocido y su incremento se identifica claramente y sin dudas. Solo el CO2 provoca un forzamiento superior a 1,5 Wm‐2. ? El efecto neto de  las actividades humanas  se  sabe que  causa el calentamiento troposférico y está cuantificado.Conclusiones sobre gases de efecto invernaderoAerosoles?! Aerosoles...????Aerosoles…!!! ‐Materia mineral (Al2O3, SiO2, CaCO3, Ti, Sr, Fe2O3): natural, resuspensióntráfico, industria cerámica, cementeras, centrales térmicas (cenizas volantes).‐Sal marina (NaCl)‐Emisiones de combustión (carbono elemental‐CE o BC, carbono  orgánico‐OC o OM)‐Compuestos traza: industria (V, Ni),  tráfico (Zn, Cu) otras!!!!Más gotas más pequeñas:menor precipitaciónnubes más blancas y reflectorasnubes más duraderas+aerosolesEfectos directos e indirectos de los aerosolesradiación solarreflexiónabsorciónForzamiento radiativoCambio en el balance entre radiaciónentrante y saliente en la atmósferaLos aerosoles volcánicos tienen efectos transitorios y limitados. Las erupciones volcánicas son episódicas.PROGRAMA DE AEROSOLES en Izaña 5 de junio de 2009Observatorio Atmosférico de IzañaNov 2006Abr 2008Nov 2006Nov 1987Nov 2006-propiedades ópticas: coeficiente de dispersión  σscat (azul, verde y rojo)..-distribución de tamaños 10nm -20µm……………………………………………………….…-concentración de partículas gruesas, finas, ultrafinas y nano……………………-propiedades ópticas: coeficiente de absorción   σabs ……………………………...-concentración de materia mineral (polvo Sahariano)………………………………….-composición química (mineral, sal marina, sulfato, nitrato, carbono orgánico, hollín, metales trazas  )…….…AEROSOLES Y CLIMA.Feb 2002Mauna-Loa & Izaña: Centros de calibración solar absolutaObtención de constantes extraterrestresValidación de AOT/AOD   (aerosol optical thickness / depth)NASA AERONET (AErosol RObotic NETwork) http://aeronet.gsfc.nasa.govPHOTONS (PHOtométrie pour le Traitement Opérationnel de Normalisation Satellitaire)RIMA (Red Ibérica de medida de Aerosoles Atmosféricos)Centro de Calibración de las redesPHOTONS/AERONET y RIMA/AERONETMasters  PHOTONS/RIMA/AERONET(Cortesía de S. Kinne MPI, Hamburgo, Alemania ).Modelos vs observacioneshttp://www.bsc.es/sds‐wasLos efectos que ejercen los aerosoles en el cambio climático son my difíciles de evaluar debido a que:• los aerosoles constituyen un componente minoritario de la atmósfera muy difíciles de medir.• los aerosoles son muy variados y complejos en su composición y naturaleza en un lugar y en un determinado momento.• los aerosoles se encuentra muy inhomogéneamente distribuidos (espacialmente) y su presencia es episódica.• los aerosoles deben ser estudiados de forma multidisciplinar.• los aerosoles deben ser observados y estudiados desde el espacio, in‐situ, y en el laboratorio.En la actualidad el forzamiento radiativo directo de los aerosoles está mejor cuantificado que hace muy pocos años.   Un  forzamiento  radiativo  total  de  aerosoles  combinado  con  todos  los tipos de aerosoles se puede estimar por primera vez en –0,5 ± 0,4 W m‐2, con un nivel medio a bajo de conocimiento científico. (IPCC‐2007)Conclusiones sobre aerosolesGracias por su atención !www.aemet.izana.org

Gases de efecto invernadero y aerosoles: causantes del cambio climático

https://repositorio.aemet.es/bitstream/20.500.11765/7760/1/Gases_efecto_invernadero_CIAI.pdf

Gases de efecto invernadero y aerosoles: causantes del cambio climático

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