馃摪 S铆, el vapor de agua es un gas de efecto invernadero y tiene un impacto en el calentamiento global

En febrero de 2021, se produjeron fuertes nevadas alrededor de la central nuclear de Cattenom en Moselle. Las inmediaciones del sitio at贸mico se cubrieron con varias decenas de cent铆metros de nieve, mientras que el resto de la regi贸n permaneci贸 seco. El agua emitida por la planta, necesaria para su enfriamiento, se hab铆a condensado y se hab铆a depositado en el suelo, cubriendo la tierra de una capa blanca.

La Central nuclear de Cattenom (La central nuclear de Cattenom es una central nuclear operada por…) en Moselle emite vapor de agua. Patrick Hertzog, –

Este espectacular evento es un recordatorio de que las centrales nucleares equipadas conenfriadores de aire inyectar agua en elatm贸sfera (La palabra atm贸sfera puede tener varios significados 馃檪 transferirenergia termica (La energ铆a t茅rmica es la energ铆a cin茅tica de un objeto, que se debe a la agitaci贸n…) al aire exterior: sus ic贸nicos penachos blancos se forman a partir de gotas de agua que se evaporan r谩pidamente y desaparecen de la vista, pero el vapor sigue ah铆 (es transparente).

Lo que quiz谩s sea un poco menos conocido es que el vapor de agua (H20) es un gas en efecto invernadero (El efecto invernadero es un proceso natural que, para una determinada absorci贸n de energ铆a…)es decir, su presencia en la atm贸sfera limita la capacidad de la Tierra para enfriarse emitiendo radiaci贸n (Radiaci贸n, sin贸nimo de radiaci贸n en f铆sica, designa el proceso de emisi贸n o…) infrarrojo (La radiaci贸n infrarroja (IR) es radiaci贸n electromagn茅tica con una longitud de onda…) hacia el espacio. Su la contribuci贸n es mayor que la del di贸xido de carbono (CO鈧) o el metano (CH鈧)porque estos 煤ltimos est谩n presentes en cantidades m铆nimas: normalmente hay diez veces m谩s vapor de agua que CO2 en el aire.

Por lo tanto, es natural pensar que las emisiones humanas de vapor de agua contribuyen a aumentar el efecto invernadero y, por lo tanto, al calentamiento del clima. Esto es un malentendido del ciclo del agua. De hecho, el vapor de agua es un actor importante en el calentamiento global, de una manera indirecta llamada “retroalimentaci贸n”, pero no debido a las emisiones de las centrales el茅ctricas.

La concentraci贸n de vapor de agua se regula en la atm贸sfera a bajas altitudes

El argumento del vapor de agua es un argumento que a veces presentan los esc茅pticos del clima que desean relativizar el impacto de nuestras emisiones de CO鈧o por antinuclear que quieran demostrar que estas centrales el茅ctricas contribuyen al calentamiento global a trav茅s de sus emisiones de vapor de agua.

Tenga en cuenta que otras actividades humanas emiten vapor de agua a la atm贸sfera: cultivos de regad铆o y aviaci贸n, por ejemplo. De hecho, la principal actividad humana emisora 鈥嬧媎e vapor de agua es la agricultura de regad铆o: parte del agua depositada en los cultivos se evapora y sale a la atm贸sfera sin ser fijada por la planta. La contribuci贸n de los cultivos de regad铆o al flujo de vapor de agua a la atm贸sfera es del orden de 1 000 km鲁 por a帽olo que es casi 100 veces mayor que el impacto de las centrales t茅rmicas (nuclear, carb贸n, gas).

Sin embargo, incluso si el ciclo del agua (vapor y nubes) es un componente principal del clima, sabemos que estas emisiones humanas desde la superficie de la Tierra no tienen un impacto significativo.

De hecho, la capacidad del aire para disolver el agua est谩 f铆sicamente limitada: m谩s all谩 de cierta concentraci贸n, el vapor se condensar谩 y se volver谩 l铆quido. La condensaci贸n puede tener lugar en la atm贸sfera, lo que conduce a la formaci贸n de nubes. Tambi茅n puede ocurrir en superficies fr铆as, lo que explica la formaci贸n de roc铆o en el suelo o niebla en las ventanas. Cuando las condiciones atmosf茅ricas son favorables, las nubes provocan precipitaciones, que eliminan el agua de la atm贸sfera.

Cualquier cantidad adicional de vapor de agua inyectada a la atm贸sfera desde la superficie se condensar谩 y luego precipitar谩, lo que provocar谩 un impacto clim谩tico insignificante ya que la concentraci贸n no se modifica significativamente a largo plazo.

As铆, a diferencia del CO2la concentraci贸n de vapor de agua est谩 regulada en las capas inferiores de la atm贸sfera, lo que significa que las emisiones adicionales tienen poco impacto en la concentraci贸n y, por tanto, en el efecto invernadero.


Mapa de la cantidad de vapor de agua en la atm贸sfera: depende de la temperatura y por tanto de la latitud. FM Br茅on/NASA, Suministrado por el autor

Un impacto directo a gran altura.

Atenci贸n, esto es cierto para las emisiones “desde la superficie” de la Tierra que quedan en la parte inferior de la atm贸sfera, llamadas troposfera (La troposfera es la parte de la atm贸sfera terrestre situada entre la superficie terrestre y…).

Por otro lado, el vapor de agua inyectado en altura, en particular por el tr谩fico a茅reo pero tambi茅n por la oxidaci贸n del metano, se encuentra en capas atmosf茅ricas que a menudo est谩n lejos de la “saturaci贸n”, y esto el vapor de agua emitido en altura no es r谩pidamente eliminado por la lluvia.

En estas altitudes (troposfera superior y estratosfera inferior), las emisiones humanas de vapor de agua tienen, por lo tanto, un impacto clim谩tico mensurable. En particular, el vapor de agua que traen los aviones puede conducir, seg煤n las condiciones de temperatura y presi贸n, a la formaci贸n de nubes altas (cirro homogeneizado en la clasificaci贸n internacional de nubes). Estas nubes contribuyen al efecto invernadero y refuerzan as铆 el impacto de la aviaci贸n en el clima, sum谩ndose al impacto de las emisiones de CO鈧 vinculadas a la combusti贸n de queroseno (El queroseno es una mezcla de hidrocarburos que contiene alcanos (CnH2n+2) de…).

Si las emisiones humanas de vapor de agua desde la superficie no contribuyen significativamente al aumento del efecto invernadero, el vapor de agua en estas capas inferiores sigue siendo un impulsor esencial del cambio clim谩tico, a trav茅s de un mecanismo indirecto: el vapor de agua no es la causa del calentamiento, pero si hay calentamiento (por ejemplo por el aumento de la concentraci贸n de CO2), contribuye a empeorarlo al evitar que la Tierra se enfr铆e (al retener las emisiones infrarrojas).

El vapor de agua, uno de los principales contribuyentes al calentamiento global

Como se ha dicho anteriormente, el aire puede contener una cierta cantidad de agua en forma de vapor sin que se produzca condensaci贸n. Esta cantidad depende mucho de la temperatura: el aire fr铆o (de tipo polar o de gran altitud) contiene muy poca agua, mientras que el aire caliente (como el que se encuentra en las capas inferiores de una atm贸sfera tropical) puede contener mucha agua. . La relaci贸n entre la temperatura y la cantidad de vapor de agua que se puede retener en el aire es muy no lineal (alrededor del 7% por grado adicional).

Si la temperatura aumenta debido a las emisiones antropog茅nicas de CO2, el aire puede contener m谩s vapor de agua. En la pr谩ctica, esto es lo que sucede y el vapor de agua adicional en el aire contribuir谩 al efecto invernadero, reforzando el calentamiento inicial.

As铆, el vapor de agua contribuir谩 a amplificar el efecto inicial (aumento de la temperatura), aunque no sea la causa. Esto se llama “retroalimentaci贸n positiva”.


La retroalimentaci贸n del vapor de agua ayuda a amplificar el calentamiento causado por el aumento del di贸xido de carbono. FM Br茅on, Suministrado por el autor

Una “retroalimentaci贸n” es un proceso que tiene lugar despu茅s de una perturbaci贸n inicial y que la refuerza (retroalimentaci贸n positiva) o la aten煤a (retroalimentaci贸n negativa).

En el contexto del calentamiento global, un ejemplo de fuerte retroalimentaci贸n negativa est谩 relacionado con la emisi贸n de radiaci贸n infrarroja: cuando la temperatura aumenta, la atm贸sfera, el oc茅ano y las superficies emiten m谩s radiaci贸n infrarroja hacia el espacio, lo que permite que el calor sea “evacuado”. ” de la Tierra al espacio, e induce el enfriamiento.

En el lado de la “retroalimentaci贸n positiva”, vimos el ejemplo del vapor de agua en la atm贸sfera. Este efecto, que es bien entendido y por lo tanto incluido en los modelos clim谩ticos, multiplica el calentamiento inicial por un factor cercano a 3. Por lo tanto, es fundamental para comprender la magnitud del calentamiento global.

Otro ejemplo es el de la nieve y el hielo marino: con el calentamiento, su superficie tiende a disminuir. Dado que la nieve y la banquisa reflejan una gran parte de la radiaci贸n solar de vuelta al espacio, su desaparici贸n provoca una absorci贸n (En 贸ptica, la absorci贸n se refiere al proceso por el cual se absorbe la energ铆a de un fot贸n…) adicionalenerg铆a solar (La energ铆a solar es la energ铆a que desprende el sol por su radiaci贸n, directamente o de…) en el suelo, y por lo tanto un calentamiento adicional.

Las nubes tambi茅n tienen el potencial de ser el vector de retroalimentaci贸n. Pero su impacto es complejo ya que, al mismo tiempo, reflejan parte de la radiaci贸n solar hacia el espacio (efecto de enfriamiento) y contribuyen al efecto invernadero (efecto de calentamiento). Adem谩s, el impacto del calentamiento global sobre la nubosidad y la altitud no es evidente. Los modelos clim谩ticos indican que, al final, las nubes provocan una retroalimentaci贸n positiva, pero su magnitud sigue siendo incierta ya que difiere seg煤n los modelos.

A diferencia de las “reacciones”, los “forzamientos” son las acciones humanas que conducen al cambio clim谩tico. Las emisiones de vapor de agua no constituyen un forzamiento significativo, pero el vapor de agua s铆 es el vector de una retroalimentaci贸n esencial para cuantificar la amplitud del calentamiento global.

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