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Entre otros, Roger Revelle, director del Scripps Institution of Oceanography, en California, creía que la sugerencia de Callendar era implausible: cualquier "exceso" de CO2 atmosférico sería —en su opinión— absorbido por procesos naturales67. Eventualmente, Charles David Keeling, trabajando bajo la dirección de Revelle y en el marco del Año Geofísico Internacional, llevó a cabo una serie de medidas, entre 1957 y 1959, en sitios remotos y viento arriba de sitios poblados (Keeling usaba datos de una estación en Mauna Loa y otra en la Antártica) durante los dieciocho meses del año geofísico. Los resultados fueron claros y negativos para la posición de Revelle, mostrando sin dudas que no sólo había habido un incremento del dióxido de carbono atmosférico en relación al siglo XIX, sino que además incluso había habido un incremento durante el periodo de las mediciones mismas. 6869
En 1958, los meteorólogos suecos Bert Bolin y Erik Eriksson mostraron el error de Revelle y Sues en su artículo del año anterior y la cuestión quedó sanjada definitivamente: los océanos no podían absorber todas las emisiones industriales. 70
Un poco antes, la Organización Meteorológica Mundial ya había iniciado diversos planos de seguimiento, los cuales tenían como objetivo entre otras cosas, el de calcular los niveles de CO2 en la troposfera. Esas observaciones fueron facilitadas por el desarrollo —en la década de 1940— de la espectrofotometría de infrarrojos.
El físico canadiense Gilbert Norman Plass completó los cálculos de transferencia radiativa en la atmósfera en el año 195671 y cerró definitivamente el debate con un artículo de divulgación publicado el mismo año72 donde desmonta brillantemente la objeción de la saturación de la absorción del CO2 basada en el experimento de Knut Ångström y la objeción de la superposición de las líneas espectrales del CO2 y el vapor de agua. 7374
Plass calculo la sensibilidad climática en 3.6°C para una duplicación de la concentración de CO2, un valor muy próximo a la mejor estimación actual de 3,0±1,5°C51
Arrhenius publicó en 1903 Lehrbuch der Kosmischen Physik (Tratado de física del cosmos),[53]. En 1906 saldría a la venta en sueco y en alemán una versión reducida y actualizada que fue traducida al inglés en 1908 con el título Worlds in the making[54], la misma obra donde popularizaba la hipótesis de la panspermia. Arrhenius estimaba en Worlds in the making que el consumo anual de carbón de la época se elevaba a unos 900 millones de toneladas, lo que significaban tan solo una contribución de 1/700 del CO2 ya presente en la atmósfera. Estimó además que una fracción tan alta como ⅚ de las emisiones eran absorbidas por los océanos, por lo que pasarían siglos antes de que fuesen relevantes. Atualmente se sabe que los océanos han absorbido un 48 % del CO2 antropogénico desde 1800.[55]
En 1901, el meteorólogo sueco Nils Gustaf Ekholm publicó una revisión de sesenta páginas del estado del conocimiento sobre las causas de las variaciones de la temperatura de la Tierra a escalas temporales históricas y geológicas[56] En esta revisión ayuda a propagar la analogía del invernadero de jardinería pero, simultáneamente, introduce la primera explicación sencilla pero correcta del mecanismo de calentamiento de la atmósfera por gases de efecto invernadero:
"La atmósfera desempeña una parte muy importante de un doble carácter en cuanto a la temperatura de la superficie terrestre, de las cuales la primera fue apuntada por Fourier, mientras que la otra fue señalada por Tyndall. En primer lugar, la atmósfera puede actuar como el cristal de un invernadero, dejando pasar los rayos de luz del sol con relativa facilidad, y absorbiendo una gran parte de los rayos oscuros [infrarrojo] emitidos desde el suelo, y por tanto, aumentando la temperatura media de la superficie terrestre. En segundo lugar, la atmósfera actúa como acumulador de calor colocado entre el suelo relativamente caliente y el espacio frío, y por tanto disminuyendo en un grado elevado las variaciones anuales, diurnas, y locales de la temperatura.
Hay dos cualidades de la atmósfera que producen estos efectos. Una es que la temperatura de la atmósfera en general, disminuye con la altura sobre el suelo o el nivel del mar, debido en parte al calentamiento dinámico del descenso de las corrientes de aire y la refrigeración dinámica de las ascendentes, como se explica en la teoría mecánica del calor. La otra es que la atmósfera, absorbiendo sólo un poco de la insolación y la mayoría de la radiación del suelo, recibe una parte considerable de su almacén de calor de la tierra por medio de radiación, contacto, convección y conducción, mientras que la superficie de la tierra se calienta principalmente por la radiación directa del sol a la que el aire es transparente.
Se sigue de esto que la radiación de la tierra al espacio no se emite directamente desde el suelo, sino, en promedio, desde una capa de la atmósfera que tiene una altura considerable sobre el nivel del mar. La altura de esta capa depende de las propiedades térmicas de la atmósfera, y variará con esas propiedades. Cuanto mayor es el poder de absorción del aire para los rayos de calor emitidos desde el suelo, mayor será la altitud de dicha capa, pero cuanto más elevada esté la capa, menor será su temperatura relativa a la de la superficie; y como la radiación desde dicha capa hacia el espacio es menor cuanto más baja es su temperatura, se deduce que la superficie será más caliente cuanto más elevada esté la capa radiante."
En las décadas siguientes, las teoría de Arrhenius fue descargada por las siguientes razones:
• La observación publicada en 1898 de la superposición de las bandas de absorción del vapor de agua, más abundante en la atmósfera, sobre las de CO2[57][58]
• El experimento crucial de Knut Ångström en 1900[59] que convenció a la comunidad de que el efecto del dióxido de carbono tenia consecuencias limitadas[60][61]. Dicho efecto se conoció como saturación del CO2 a la absorción del infrarrojo. Sin embargo, el resultado fue incorrecto[62].
En 1931, el físico norteamericano Edward Olson Hulburt rehizo los cálculos de Arrhenius[63] y rescató la teoría del papel jugado por el CO2 en las eras glaciares. Pero su publicación pasó desapercibida en la comunidad de meteorólogos.[61]
En 1938, el ingeniero británico, especialista en vapor, Guy Stewart Callendar rescataba y mejoraba la teoría de Arrhenius del CO2 como disparador de las eras glaciales, en las que estaba interesado como miembro aficionado de la Royal Meteorological Society y la British Glaciological Society. Demostró así que la absorción del CO2 en la atmósfera era más importante de los que se creía hasta entonces, de tal manera que, a partir de los cincuenta, el aumento de temperatura debido al CO2 antropogénico fue conocido como efecto Callendar. Además, atribuyó un calentamiento de 0,3°C al CO2 industrial emitido desde 1880 hasta finales de la década de los treinta, en bastante acuerdo con estimaciones recientes.[52][64][65] [66]
Entre otros, Roger Revelle, director del Scripps Institution of Oceanography, en California, creía que la sugerencia de Callendar era implausible: cualquier "exceso" de CO2 atmosférico sería —en su opinión— absorbido por procesos naturales[67]. Eventualmente, Charles David Keeling, trabajando bajo la dirección de Revelle y en el marco del Año Geofísico Internacional, llevó a cabo una serie de medidas, entre 1957 y 1959, en sitios remotos y viento arriba de sitios poblados (Keeling usaba datos de una estación en Mauna Loa y otra en la Antártica) durante los dieciocho meses del año geofísico. Los resultados fueron claros y negativos para la posición de Revelle, mostrando sin dudas que no sólo había habido un incremento del dióxido de carbono atmosférico en relación al siglo XIX, sino que además incluso había habido un incremento durante el periodo de las mediciones mismas.[68][69]
En 1958, los meteorólogos suecos Bert Bolin y Erik Eriksson mostraron el error de Revelle y Sues en su artículo del año anterior y la cuestión quedó sanjada definitivamente: los océanos no podían absorber todas las emisiones industriales.[70]
Un poco antes, la Organización Meteorológica Mundial ya había iniciado diversos planos de seguimiento, los cuales tenían como objetivo entre otras cosas, el de calcular los niveles de CO2 en la troposfera. Esas observaciones fueron facilitadas por el desarrollo —en la década de 1940— de la espectrofotometría de infrarrojos.
El físico canadiense Gilbert Norman Plass completó los cálculos de transferencia radiativa en la atmósfera en el año 1956[71] y cerró definitivamente el debate con un artículo de divulgación publicado el mismo año[72] donde desmonta brillantemente la objeción de la saturación de la absorción del CO2 basada en el experimento de Knut Ångström y la objeción de la superposición de las líneas espectrales del CO2 y el vapor de agua.[73][74]
Plass calculo la sensibilidad climática en 3.6°C para una duplicación de la concentración de CO2, un valor muy próximo a la mejor estimación actual de 3,0±1,5°C[51]
Entre otros, Roger Revelle, director del Scripps Institution of Oceanography, en California, creía que la sugerencia de Callendar era implausible: cualquier "exceso" de CO2 atmosférico sería —en su opinión— absorbido por procesos naturales67. Eventualmente, Charles David Keeling, trabajando bajo la dirección de Revelle y en el marco del Año Geofísico Internacional, llevó a cabo una serie de medidas, entre 1957 y 1959, en sitios remotos y viento arriba de sitios poblados (Keeling usaba datos de una estación en Mauna Loa y otra en la Antártica) durante los dieciocho meses del año geofísico. Los resultados fueron claros y negativos para la posición de Revelle, mostrando sin dudas que no sólo había habido un incremento del dióxido de carbono atmosférico en relación al siglo XIX, sino que además incluso había habido un incremento durante el periodo de las mediciones mismas. 6869
En 1958, los meteorólogos suecos Bert Bolin y Erik Eriksson mostraron el error de Revelle y Sues en su artículo del año anterior y la cuestión quedó sanjada definitivamente: los océanos no podían absorber todas las emisiones industriales. 70
Un poco antes, la Organización Meteorológica Mundial ya había iniciado diversos planos de seguimiento, los cuales tenían como objetivo entre otras cosas, el de calcular los niveles de CO2 en la troposfera. Esas observaciones fueron facilitadas por el desarrollo —en la década de 1940— de la espectrofotometría de infrarrojos.
El físico canadiense Gilbert Norman Plass completó los cálculos de transferencia radiativa en la atmósfera en el año 195671 y cerró definitivamente el debate con un artículo de divulgación publicado el mismo año72 donde desmonta brillantemente la objeción de la saturación de la absorción del CO2 basada en el experimento de Knut Ångström y la objeción de la superposición de las líneas espectrales del CO2 y el vapor de agua. 7374
Plass calculo la sensibilidad climática en 3.6°C para una duplicación de la concentración de CO2, un valor muy próximo a la mejor estimación actual de 3,0±1,5°C51
Arrhenius publicó en 1903 Lehrbuch der Kosmischen Physik (Tratado de física del cosmos),[53]. En 1906 saldría a la venta en sueco y en alemán una versión reducida y actualizada que fue traducida al inglés en 1908 con el título Worlds in the making[54], la misma obra donde popularizaba la hipótesis de la panspermia. Arrhenius estimaba en Worlds in the making que el consumo anual de carbón de la época se elevaba a unos 900 millones de toneladas, lo que significaban tan solo una contribución de 1/700 del CO2 ya presente en la atmósfera. Estimó además que una fracción tan alta como ⅚ de las emisiones eran absorbidas por los océanos, por lo que pasarían siglos antes de que fuesen relevantes. Atualmente se sabe que los océanos han absorbido un 48 % del CO2 antropogénico desde 1800.[55]
En 1901, el meteorólogo sueco Nils Gustaf Ekholm publicó una revisión de sesenta páginas del estado del conocimiento sobre las causas de las variaciones de la temperatura de la Tierra a escalas temporales históricas y geológicas[56] En esta revisión ayuda a propagar la analogía del invernadero de jardinería pero, simultáneamente, introduce la primera explicación sencilla pero correcta del mecanismo de calentamiento de la atmósfera por gases de efecto invernadero:
"La atmósfera desempeña una parte muy importante de un doble carácter en cuanto a la temperatura de la superficie terrestre, de las cuales la primera fue apuntada por Fourier, mientras que la otra fue señalada por Tyndall. En primer lugar, la atmósfera puede actuar como el cristal de un invernadero, dejando pasar los rayos de luz del sol con relativa facilidad, y absorbiendo una gran parte de los rayos oscuros [infrarrojo] emitidos desde el suelo, y por tanto, aumentando la temperatura media de la superficie terrestre. En segundo lugar, la atmósfera actúa como acumulador de calor colocado entre el suelo relativamente caliente y el espacio frío, y por tanto disminuyendo en un grado elevado las variaciones anuales, diurnas, y locales de la temperatura.
Hay dos cualidades de la atmósfera que producen estos efectos. Una es que la temperatura de la atmósfera en general, disminuye con la altura sobre el suelo o el nivel del mar, debido en parte al calentamiento dinámico del descenso de las corrientes de aire y la refrigeración dinámica de las ascendentes, como se explica en la teoría mecánica del calor. La otra es que la atmósfera, absorbiendo sólo un poco de la insolación y la mayoría de la radiación del suelo, recibe una parte considerable de su almacén de calor de la tierra por medio de radiación, contacto, convección y conducción, mientras que la superficie de la tierra se calienta principalmente por la radiación directa del sol a la que el aire es transparente.
Se sigue de esto que la radiación de la tierra al espacio no se emite directamente desde el suelo, sino, en promedio, desde una capa de la atmósfera que tiene una altura considerable sobre el nivel del mar. La altura de esta capa depende de las propiedades térmicas de la atmósfera, y variará con esas propiedades. Cuanto mayor es el poder de absorción del aire para los rayos de calor emitidos desde el suelo, mayor será la altitud de dicha capa, pero cuanto más elevada esté la capa, menor será su temperatura relativa a la de la superficie; y como la radiación desde dicha capa hacia el espacio es menor cuanto más baja es su temperatura, se deduce que la superficie será más caliente cuanto más elevada esté la capa radiante."
En las décadas siguientes, las teoría de Arrhenius fue descargada por las siguientes razones:
• La observación publicada en 1898 de la superposición de las bandas de absorción del vapor de agua, más abundante en la atmósfera, sobre las de CO2[57][58]
• El experimento crucial de Knut Ångström en 1900[59] que convenció a la comunidad de que el efecto del dióxido de carbono tenia consecuencias limitadas[60][61]. Dicho efecto se conoció como saturación del CO2 a la absorción del infrarrojo. Sin embargo, el resultado fue incorrecto[62].
En 1931, el físico norteamericano Edward Olson Hulburt rehizo los cálculos de Arrhenius[63] y rescató la teoría del papel jugado por el CO2 en las eras glaciares. Pero su publicación pasó desapercibida en la comunidad de meteorólogos.[61]
En 1938, el ingeniero británico, especialista en vapor, Guy Stewart Callendar rescataba y mejoraba la teoría de Arrhenius del CO2 como disparador de las eras glaciales, en las que estaba interesado como miembro aficionado de la Royal Meteorological Society y la British Glaciological Society. Demostró así que la absorción del CO2 en la atmósfera era más importante de los que se creía hasta entonces, de tal manera que, a partir de los cincuenta, el aumento de temperatura debido al CO2 antropogénico fue conocido como efecto Callendar. Además, atribuyó un calentamiento de 0,3°C al CO2 industrial emitido desde 1880 hasta finales de la década de los treinta, en bastante acuerdo con estimaciones recientes.[52][64][65] [66]
Entre otros, Roger Revelle, director del Scripps Institution of Oceanography, en California, creía que la sugerencia de Callendar era implausible: cualquier "exceso" de CO2 atmosférico sería —en su opinión— absorbido por procesos naturales[67]. Eventualmente, Charles David Keeling, trabajando bajo la dirección de Revelle y en el marco del Año Geofísico Internacional, llevó a cabo una serie de medidas, entre 1957 y 1959, en sitios remotos y viento arriba de sitios poblados (Keeling usaba datos de una estación en Mauna Loa y otra en la Antártica) durante los dieciocho meses del año geofísico. Los resultados fueron claros y negativos para la posición de Revelle, mostrando sin dudas que no sólo había habido un incremento del dióxido de carbono atmosférico en relación al siglo XIX, sino que además incluso había habido un incremento durante el periodo de las mediciones mismas.[68][69]
En 1958, los meteorólogos suecos Bert Bolin y Erik Eriksson mostraron el error de Revelle y Sues en su artículo del año anterior y la cuestión quedó sanjada definitivamente: los océanos no podían absorber todas las emisiones industriales.[70]
Un poco antes, la Organización Meteorológica Mundial ya había iniciado diversos planos de seguimiento, los cuales tenían como objetivo entre otras cosas, el de calcular los niveles de CO2 en la troposfera. Esas observaciones fueron facilitadas por el desarrollo —en la década de 1940— de la espectrofotometría de infrarrojos.
El físico canadiense Gilbert Norman Plass completó los cálculos de transferencia radiativa en la atmósfera en el año 1956[71] y cerró definitivamente el debate con un artículo de divulgación publicado el mismo año[72] donde desmonta brillantemente la objeción de la saturación de la absorción del CO2 basada en el experimento de Knut Ångström y la objeción de la superposición de las líneas espectrales del CO2 y el vapor de agua.[73][74]
Plass calculo la sensibilidad climática en 3.6°C para una duplicación de la concentración de CO2, un valor muy próximo a la mejor estimación actual de 3,0±1,5°C[51]