sábado, 29 de octubre de 2016

¿Por qué llueve... y por qué deja de llover?

La lluvia es vapor de agua que condensa en la atmósfera y cae al suelo a lo largo de un espacio considerable. El vapor condensado en superficie es lo que llamamos niebla.

En la atmósfera hay siempre vapor de agua, pero este no condensa hasta que el aire se satura. La saturación depende de la temperatura.  A 100ºC se necesitan casi 0.6 gramos por litro de aire para la condensación, mientras que a 0ºC  basta con casi nada, menos de una centésima de gramo para esa condensación. Por eso, en una mañana fría de invierno en un cuarto de baño con la calefacción sin poner, los espejos se llenan de gotitas de agua, mientras que esto no ocurre en verano,  o con los radiadores encendidos en invierno.

En verano, cuando el aire está mucho más lleno de vapor de agua que en invierno, pues lo emiten el suelo caliente, los ríos, embalses y sobre todo las plantas,  no llueve, pues el aire esta tan caliente que se necesitan más décimas de gramo por litro de lo que hay en la atmósfera. Solo cuando se produce una invasión de aire polar arrastrado por el ''chorro'' atmosférico el aire frío produce la condensación brusca y genera lluvias torrenciales.

De hecho, en verano, la máxima cantidad de vapor de agua en la atmósfera se sitúa sobre el Sahara, donde no llueve.

Llega el otoño, y empieza la secuencia de meandros del chorro polar que inyecta aire frío a la atmósfera encima de España,  Con el vapor de agua existente en la atmósfera y el aire frío, condensa el agua y empieza a llover.  Este mecanismo dura mientras hay agua en el suelo y ésta se evapora por el calor que aún retiene el mismo y la transpiración de los árboles que aún no han perdido las hojas.

El agua precipitada va enfriando el suelo, que evapora cada vez menos agua, y los árboles, con el frío, van perdiendo las hojas, con lo que transpiran cada vez menos.

A lo largo del otoño, y luego en el invierno, hay ya poco vapor de agua sobre la Península (al menos en su interior). Pero el Atlántico conserva el calor del verano, y evapora agua de manera constante. Cuando el chorro polar ha descendido hacia el sur en su oscilación anual, sus meandros implican arrastre de aire, ahora no polar, sino subtropical, del sudoeste hacia el noreste, con vapor de agua que entra en una península sobre la que el aire está frío: Al ascender el aire húmedo y caliente del Atlántico sobre una Península fría condensa y llueve.

Las lluvias, en la Península Ibérica (al menos al sur de la Cordillera Cantábrica) son una consecuencia del movimiento del chorro polar.

Éste, como ya saben los lectores habituales del blog, es una corriente poderosa de aire que circula en la parte alta de la atmósfera, generada por la diferencia de temperaturas entre el ecuador y el Polo Norte y por la aceleración de Coriolis, ésta última consecuencia del giro del planeta de Oeste a Este.

El chorro es un río de aire que circula entre el aire mas en calma como los ríos lo hacen entre los suelos de las montañas y llanuras.

Cuando la pendiente de las montañas es fuerte, la corriente es intensa y los ríos se mueven casi en línea recta. Cuando llega a las llanuras, la corriente se debilita y los ríos hacen meandros tanto mayores cuanto menor es la pendiente que recorren.

El chorro polar era intenso en invierno y verano hace décadas, pero ahora se ha debilitado, al calentarse el Polo norte y disminuir la diferencia de temperaturas entre el Polo y el Ecuador.

Los meandros actuales son intensos, y la posición media del chorro se ha desplazado hacia el norte. Eso implica que los veranos en nuestras latitudes (Portugal, España, sur de Italia, Grecia, ..., ) son cada vez más secos, es decir, que las temporadas sin lluvias se alargan poco a poco con el paso de los años, mientras que aumentan la invasiones repentinas de aire frío en altura en verano, que causan tormentas intensas y tornados.

Los meandros del chorro polar circulan alrededor del planeta girando de Oeste a Este, con escalas de tiempo de entre 7 y 10 días. Mientras, en invierno,  llueve cuando el meandro del chorro arrastra aire húmedo desde el Atlántico central en dirección noreste, entrando por el valle del Guadalquivir y propagándose hacia el centro de la Península, acumulándose la lluvia en las laderas de los montes españoles que dan al oeste  y dejando casi en seco el sotavento de esas cordilleras.

En la figura vemos las zonas de lluvia (manchas de color morado/rojo) que se mueven desde Cadiz y Huelva por el valle del Guadalquivir hacia la Serranía de Cuenca y hacia la Sierra del Segura, y cómo no hay lluvia a sotavento de estas sierras.

Hemos detectado que los meandros del chorro han disminuido en número entre Octubre y Abril, de forma que las lluvias de Noviembre son ahora más escasas y las de Abril se están desplazando hacia Marzo. 

Eso quiere decir menos meses húmedos y más meses secos, en España.

Aunque esta semana se ha premiado a la Convención Marco de Naciones Unidas contra el Cambio Climático, y al Acuerdo de París, con uno de los premios Princesa de Asturias, y aunque ese acuerdo debe entrar en vigor el próximo 4 de Noviembre, no se detecta el más mínimo esfuerzo, ni en España, ni en el mundo, para limitar las emisiones de gases contaminantes hacia la atmósfera de nuestro planeta.

La racionalidad de tratar de frenar el cambio climático choca con la irracionalidad subyacente en el cerebro.

Sabemos por qué llueve, y sabemos que poco a poco España se va a ir secando.  Hemos visto que son los gramos de vapor de agua en cada litro de aire lo que genera la lluvia. Algunos de esos gramos los proporcionan los árboles.

En las montañas costeras del Mediterráneo se han deforestado sistemáticamente sus laderas: Por intereses comerciales, por desidia. Se han permitido los incendios forestales al no mantener totalmente limpio el sotobosque. Como ha explicado siempre el buen meteorólogo Millán Millán, las masas de aire con vapor de agua que entran desde el Mediterráneo ascienden por las laderas de las cadenas costeras, y precisan unas centésimas de gramo de vapor añadido a cada litro de aire mediante la evapotranspiración de los árboles para saturar en los ambientes cálidos y templados de las costas: Sin árboles no las reciben y vuelven al mar sin descargar lluvia.

Los bosques generan lluvia y los desiertos se auto-mantienen secos y extienden su sequía.

Los lectores de este blog saben que la naturaleza es no lineal, con retroalimentaciones positivas. Si destruimos los bosques aumentamos la falta de lluvia que hace aún más difícil que los pocos que vayan quedando sobrevivan.

Los desiertos, crecientes en extensión, almeriense y murciano, son consecuencia de la deforestación masiva de esas regiones españolas.

Ante lo que le estamos haciendo al planeta debemos, por nuestro propio bien, no ya por el de nuestros hijos, cambiar muchas de nuestras pautas de vida. Las consecuencias de seguir haciendo lo que hacemos están claras como la luz del día: En economía (crisis estructural indefinida), en sociología (envejecimiento sin paliativos), en el hogar en el que vivimos (un cambio climático que no se frena).

Necesitamos cambiar como lo necesitaba la sociedad francesa en 1879. Podemos cambiar de manera suave.

O mediante cataclismos.

Nosotros decidimos.

¡Delenda est pollutio!


Fuente: ElMundo.es
El por qué de las cosas
Antonio Ruiz de Elvira
Catedrático de Fí­sica Aplicada en la Universidad de Alcalá de Henares. Su investigación se centra en la Fí­sica del Clima y de la Atmósfera de la Tierra. Es autor de "Quemando el futuro: clima y cambio climático" (ed. Nivola).


El límite de temperatura aprobado por el Acuerdo de París no es seguro para los ecosistemas mediterráneos.

El objetivo de 2ºC de incremento no es seguro para los ecosistemas de la región.
El cambio climático podría haber apretado ya el gatillo que convertirá en las próximas décadas los ecosistemas del Mediterráneo en algo totalmente diferente a lo que conocemos. Según una investigación recién publicada en la revista Science, por encima de 1,5ºC de aumento de la temperatura global -marcado en el Acuerdo de París como el límite ideal de incremento para final de siglo al que habría que tender, aunque el límite oficial sean los 2ºC de incremento- los ecosistemas de la región mediterránea sufrirían cambios nunca vistos durante el Holoceno, es decir, en los últimos 10.000 años.A medida que aumenta la temperatura en prácticamente todo el planeta a consecuencia del cambio climático causado por el hombre, algunas regiones están padeciendo este incremento de temperaturas más que otros. En la actualidad, la región mediterránea está 1,3ºC por encima de la era preindustrial, es decir, que la media del periodo 1880-1920, mientras que el aumento a escala global es de 0,85ºC. Según los autores, dado que el Mediterráneo es uno de los espacios más ricos del mundo para la biodiversidad y que provee de servicios ambientales como agua, protección contra inundaciones o almacenamiento de carbono a millones de personas, este incremento de temperatura es crucial.Los investigadores Joel Guiot y Wolfgang Cramer, pertenecientes al Centro Nacional de Investigación Científica de Francia (CNRS) -el equivalente al CSIC español-, utilizaron el polen antiguo depositado en testigos de hielo y en sedimentos para obtener un dibujo lo más aproximado posible a la realidad de la vegetación y de los cambio sufridos en el Mediterráneo durante los últimos 10.000 años. Los autores aplicaron estos datos como base de comparación en modelos que permiten estimar el clima futuro y la vegetación que habría en función de los diferentes escenarios de temperaturas que maneja el IPCC, el panel científico de Naciones Unidas."La ventaja de este trabajo es que esta reconstrucción del Holoceno sirve como marco de referencia que permite ver a dónde vamos y si hemos sufrido cambios similares en el pasado cercano", explica a este diario José Manuel Moreno, catedrático de Ecología de la Universidad de Castilla La Mancha. "Y lo que vemos es que por encima de 1,5 grados centígrados de aumento de temperatura global empiezan a aparecer los problemas", asegura.Tanto en el escenario más desfavorable -que contempla que no se hiciera absolutamente nada para frenar el cambio climático- como en el que se daría en el caso de que todos los países cumplan los compromisos de mitigación que han firmado a día de hoy y que contempla hasta la fecha el Acuerdo de París, los cambios en los ecosistemas del área mediterránea excederían en gran medida cualquier cambio sufrido en los últimos milenios. El trabajo refleja que, en el caso más desfavorable (y también muy poco probable) de business as usual, es decir, en el que no se toman medidas de mitigación, todo el sur de España se transformaría en un desierto, los bosques caducifolios invadirían los ambientes montañosos de altura y los matorrales reemplazarían a los actuales bosques de hoja caduca."Como el planeta se calienta de distinta forma según las regiones el calentamiento no es homogéneo. En el Mediterráneo nos calentamos más que en otros territorios", explica Moreno. "Pero lo que refleja el trabajo es un horizonte de cambio gradual, no ocurrirá de un día para otro. Lo que ocurrirá es que las especies vegetales sufrirán la presión de una temperatura que les dice que están en un sitio equivocado. Pero aunque el cambio se dispare en las próximas décadas, el cambio no se sabe cuándo se producirá, probablemente en un futuro más lejano", dice el experto español.El único escenario que mantendría la vegetación dentro de los ambientes conocidos durante los últimos 10 milenios es el que limita el incremento de temperatura global por debajo de 1,5ºC de aumento, y la mayor parte de los expertos coinciden en que ese escenario es prácticamente imposible alcanzarlo ya, a no ser que se apliquen técnicas de captura de carbono a gran escala.En un artículo que acompaña a la investigación firmado por la secretaria general de Naciones Unidas para la Convención Marco del Cambio Climático, Patricia Espinosa, la mandataria señala que aunque París fue un hito, la Cumbre del Clima de Marrakech que se celebrará en noviembre será igual de importante porque los países "tienen ahora que negociar los detalles". "Conseguir los objetivos marcados por el Acuerdo de París no es algo que pueda darse por hecho. Tendrá que ser un esfuerzo de varias décadas para revertir dos siglos de desarrollo mundial que ha sido basado en los combustibles fósiles", asegura Espinosa en su artículo.
Fuente: ElMundo.es

Los puntos clave del acuerdo en la Cumbre del Clima de París.

























 El acuerdo global alcanzado en la Cumbre del Clima, bautizado ya como el Acuerdo de París, supone un paso de gigante para frenar las emisiones de gases de efecto invernadero. La propuesta ha sido aceptada en el plenario por todas y cada una de las 196 partes presentes en las conversaciones. ¿Es un acuerdo ambicioso o se trata de un tratado descafeinado más? "Es una propuesta equilibrada y lo más ambiciosa que ha sido posible teniendo en cuenta la dificultad de satisfacer los puntos polémicos para cada delegación", asegura Teresa Ribera, directora del Instituto de Desarrollo Sostenible y Relaciones Internacionales (IDDRI) de París.Por supuesto que se han perdido matices y aspectos que le daban robustez al acuerdo, pero, en líneas generales, el texto contiene todos los elementos necesarios para abordar de una forma ambiciosa y revisable en el futuro la reducción de emisiones de gases de efecto invernadero. El texto aprobado supone un marco legal en el que moverse y da una señal clara a la comunidad internacional y a los mercados sobre el mundo que viene en los próximos años.Activa de forma clara el proceso de reducción de emisiones con una primera valoración de dónde estamos en 2019 y una primera revisión en 2020 atendiendo a "la mejor ciencia disponible"; pone en marcha instrumentos de financiación necesarios para el "desarrollo sostenible" del planeta y pondrá el esfuerzo en "erradicar la pobreza". Bajando a lo concreto, el texto hace referencia al fondo climático de 100.000 millones de dólares que los países desarrollados movilizarán a partir del año 2020 y detalla que éste deberá ser revisado al alza antes de 2025.Pero también contiene aspectos que hacen el acuerdo más débil de lo que parecía en los anteriores borradores. Por ejemplo, la referencia a las aportaciones voluntarias de los países emergentes al fondo climático o la necesidad de alcanzar el pico de emisiones de cada país "lo antes posible". Además, el documento no habla ya de "neutralidad de carbono", como en el último borrador, y mucho menos de "descarbonización de la economía", una fuerte reivindicación de los grupos ecologistas y partidos verdes a la que se han opuesto frontalmente los países productores de petróleo, liderados por Arabia Saudí.Estos puntos, entre otros, han sido interpretados por científicos y ONGs como un movimiento hacia la inconsistencia, ya que el texto marca un objetivo claro de retener el aumento de la temperatura global "bien por debajo de los 2ºC" y de realizar esfuerzos globales para tratar de acercar dicho aumento a 1.5ºC, pero no marca en modo alguno la senda para lograrlo."De cerrarse el acuerdo, el compromiso sellado en París supone un histórico punto de inflexión que sienta las bases del cambio de rumbo hacia las energías 100% limpias que el mundo quiere, y el planeta necesita", aseguraba Emma Ruby-Sachs, directora ejecutiva en funciones de Avaaz, al conocer el borrador que finalmente ha sido aprobado. Para el director de Greenpeace Internacional, Kumi Naidoo, este acuerdo "pone a la industria de los combustibles fósiles en el lado negativo de la historia"."Cuando vinimos a París, el objetivo de limitar el aumento de temperatura a 2ºC ni siquiera estaba en el texto y hoy estamos hablando de que cita una voluntad de trabajar para avanzar hacia un límite de 1,5ºC para 2100", ha asegurado en rueda de prensa celebrada en la cumbre la ministra de Medio Ambiente española, Isabel García Tejerina.Para el sector empresarial, también es un buen acuerdo. "Para las empresas el texto es muy positivo porque da una señal muy clara a la inversión a largo plazo con un objetivo muy ambicioso de 2° y incluso bajando a 1,5°", aseguran fuenes del Consejo Mundial de los Negocios para el Desarrollo Sostenible, que aúna a más de 150 empresas multinacionales.

Fuente: ElMundo.es

martes, 11 de octubre de 2016

¿Por qué son tan destructivos los huracanes?

Un hombre intenta cruzar un río desbordado por el huracán Matthew en Grand Goave (Haití). EFE
Y los tifones, y los tornados.

Los tres fenómenos son esencialmente lo mismo, siendo los tifones los huracanes del mar de la China, y los tornados, pequeños (espacialmente) huracanes que tienen lugar en tierra.

Los tres son columnas de vapor de agua que ascienden en la atmósfera,  desde una superficie (del mar o de la llanura) caliente hacia zonas altas de la atmósfera y  los tres son autoalimentados mientras haya agua en la superficie o cerca de ella, en el caso de los tornados.

El mecanismo es sencillo para huracanes y tifones: El agua del mar esta muy caliente a finales del verano y durante el otoño en las zonas tropicales, mientras que al ir retirándose el sol hacia el sur, entra aire frío en las capas medias y altas de la  atmósfera.

El vapor de agua sube en la atmósfera con el aire recalentado de la superficie. Al subir el vapor se enfría (porque hay menos presión) y al enfriarse se condensa en gotitas de agua, que son las nubes que vemos.

Al condensar desprende mucho calor, 2 kJ por gramo de vapor. Este calor mantiene el aire ascendiendo y debido al giro de la Tierra sobre su eje, girando en el sentido contrario al de las agujas del reloj. Alrededor del centro del huracán, el aire sube en una pared que señala una región central de aire en calma.

Los vórtices en la atmósfera no pueden llegar al centro, es imposible por las mismas leyes de la física. Pero los vientos a nivel del mar o del suelo si se acercan hacia ese centro con intensidades muy elevadas.

Pongan una lámina de agua en un plato, y con una pajita, absorban el agua de un punto con toda la fuerza posible. Al hacer esto mueven el líquido y disminuyen la presión en la parte baja de la pajita. El agua del resto del plato se apresura a acercarse a la misma con alta velocidad.

Cuanto más sube la columna de aire con vapor y agua, mayor es la diferencia de presiones entre la parte de fuera del huracán y su centro.

El huracán Matthew que ha destrozado, de nuevo, como otros muchos huracanes, Haiti, y ha causado daños de consideración en Florida, ha tenido una presión en su interior de 940 hPa.  La presión atmosférica normal es de 1013 hPa.

Imaginen un coche o una  vivienda cerrados con aire a la presión atmosférica normal. Por encima pasa el ojo del huracán con 940 hPa. La diferencia son 73 hPa. Un Pa (pascal) se define como un newton de fuerza por metro cuadrado.

Los seres humanos tenemos, en nuestros brazos o piernas, una fuerza de 700 Newtons.

73 hPa son 7300 Pascales o 7300 newtons por metro cuadrado.  7300 newtons es la fuerza para levantar a diez personas.  Normalmente esa fuerza es capaz de romper los vidrios de los coches.

Si el tejado de una casa tiene una superficie de 70 metros cuadrados, la fuerza de la diferencia de presiones es de 7300 x 70 =511.000 newtons: Una fuerza que levanta una masa de 50 toneladas.

Lo aconsejable, aunque entre agua, es dejar aberturas en las paredes de las casas (ventanas entornadas, persianas con rendijas), para que se equiparen las presiones dentro y fuera de los edificios, y lo mismo con las ventanas de los vehículos: Dejar rendijas abiertas.

En cuanto al viento: Un viento de 200 km/h equivale a 55,5 metros por segundo.

La presión de un viento así, al chocar con una pared, o una vela se puede calcular multiplicando la densidad del aire, 1.2 kilos por metro cúbico por el cuadrado de la velocidad: unos 18 hPa, que sobre un metro cuadrado nos dan 1800 Newtons: Dos veces y media la fuerza de una persona.

En los huracanes llueve. Llueve mucho, pero tambien llueve mucho en otras incidencias meteorológicas. Sin no hay vías de desagüe, si las casas están en las laderas o en las vaguadas, si no están algo elevadas como defensa contra inundaciones, ese agua, mucha agua, se lleva por delante vidas y posesiones.

La energía acumulada dentro de un huracán no es inmensamente alta, por unidad volumen. Pero el huracán tiene un gran volumen. La energía térmica de un huracán puede calcularse de varias formas. Si tenemos en cuenta la masa de vapor de agua que se convierte en agua líquida y  los 2000 Joules que se liberan en esta conversión, la energía de un huracán equivale a unos 52 millones de billones (españoles) de Joules al día, o 600 billones de watios, o 0.6 billones de kilowatios, 200 veces la potencia eléctrica humana.

Si se calcula como energía disipada por los vientos, las cantidades son 1.500 millones de kilowatios, la mitad de la potencia eléctrica de los seres humanos.

Estas cantidades inmensas de energía tienen un rendimiento termodinámico muy bajo:  La cantidad de energía térmica es 400 veces mayor que la de los vientos.

Los daños de los huracanes se deben, como en otros muchos casos, a las fuerzas de la naturaleza, pero también, y esto es muy importante,  al descuido de los seres humanos: Los edificios del sureste americano no están diseñados para soportar esas fuerzas que son grandes, pero no inmensamente grandes. Unos buenos edificios hechos en hormigón, o en madera tratada de forma moderna, resisten los huracanes.

El gran desastre del huracán Katrina se debió mucho más a la malísima calidad de los diques que drenan el delta del Mississippi y a la baja calidad de los edificios, que a las propias fuerzas de presiones y vientos del fenómeno, exactamente igual que los desastres de los terremotos se deben a unos edificios e infraestructuras que no están preparados para resistir esas fuerzas.

De la misma manera que no se aplica el principio de precaución respecto del cambio climático, no se aplica ese principio a las zonas de riesgo de huracanes, y en otro orden de cosas, de tornados en Oeste Medio de los EEUU.

De la misma manera que, como escribía hace un par de semanas, los ingenieros de caminos no diseñan las carreteras con arcenes muy amplios por donde puedan acudir policía y grúas en los casos de accidentes, las normas de construcción en las zonas de huracanes en los EEUU, México y Centroamérica, o en las Filipinas y las costas de China, o respecto a los terremotos, en las fallas geológicas de California y de toda la costa pacífica americana, son inmensamente defectuosas.

Es siempre mejor prevenir que tratar de curar (los muertos, por ejemplo, no tienen cura). Como con el cambio climático, o la acústica, la inversión productiva para prevenir los riesgos es porcentualmente muy baja.

Sin embargo, el ser humano, como los políticos españoles, prefiere tumbarse a la bartola y pensar que ''Ya se arreglará''.

No se arregla nunca, pero .... así somos: Vivimos dentro de un mundo de sueños con tal de no hacer un 10% de esfuerzo más del que hacemos, un esfuerzo adicional que nos devuelve una ganancia del 100% (dos veces) del esfuerzo normal.

¿Aprenderemos?

Fuente: ElMUndo.es
El Por qué de la cosas
Antonio Ruiz de Elvira

Catedrático de Fí­sica Aplicada en la Universidad de Alcalá de Henares. Su investigación se centra en la Fí­sica del Clima y de la Atmósfera de la Tierra. Es autor de "Quemando el futuro: clima y cambio climático" (ed. Nivola).

El Porqué de las Cosas es un proyecto divulgativo impulsado con la colaboración de Obra Social 'la Caixa'.