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Efecto invernadero descontrolado

Un efecto invernadero descontrolado ocurre cuando la atmósfera de un planeta contiene gases de efecto invernadero en una cantidad suficiente para bloquear la radiación térmica q...

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Un efecto invernadero descontrolado ocurre cuando la atmósfera de un planeta contiene gases de efecto invernadero en una cantidad suficiente para bloquear la radiación térmica que sale del planeta, impidiendo que el planeta se enfríe y que haya agua líquida en su superficie. Una versión descontrolada del efecto invernadero puede definirse por un límite en la radiación de onda larga saliente de un planeta , que se alcanza asintóticamente debido a que las temperaturas superficiales más altas evaporan agua en la atmósfera, aumentando su profundidad óptica . [ 1 ] Este ciclo de retroalimentación positiva significa que el planeta no puede enfriarse a través de la radiación de onda larga (a través de la ley de Stefan-Boltzmann ) y continúa calentándose hasta que puede irradiar fuera de las bandas de absorción [ 2 ] del vapor de agua.

El efecto invernadero descontrolado se formula a menudo con el vapor de agua como especie condensable. El vapor de agua llega a la estratosfera y escapa al espacio mediante escape hidrodinámico , lo que resulta en un planeta desecado. [ 3 ] Es probable que esto haya ocurrido en la historia temprana de Venus .

Un estudio de 2012 sobre el cambio climático indicó que "actualmente la Tierra absorbe alrededor de 240 W m⁻² de radiación solar . El aumento de la concentración de dióxido de carbono calentará la superficie con el mismo flujo térmico saliente. Según esta teoría, no estamos cerca del umbral de un efecto invernadero descontrolado. Sin embargo, el comportamiento de las atmósferas calientes y ricas en vapor de agua es poco conocido, y es necesario un estudio exhaustivo de las mismas".

Sin embargo, los autores advirtieron que "nuestro conocimiento de la dinámica, la termodinámica, la transferencia radiativa y la física de las nubes de atmósferas calientes y húmedas es limitado", y que "por lo tanto no podemos descartar por completo la posibilidad de que las acciones humanas puedan causar una transición, si no a un descontrol total, al menos a un estado climático mucho más cálido que el actual". [ 4 ]

Un efecto invernadero descontrolado similar al de Venus parece prácticamente imposible de ser causado por actividades antropogénicas . [ 5 ] Un artículo de 2013 concluyó que un efecto invernadero descontrolado "podría en teoría ser desencadenado por un aumento del forzamiento inverso del efecto invernadero", pero que "las emisiones antropogénicas probablemente sean insuficientes". [ 6 ] Las condiciones similares a las de Venus en la Tierra requieren un forzamiento inverso grande y a largo plazo que es improbable que ocurra hasta que el Sol brille en algunas decenas por ciento, lo que tomará unos pocos miles de millones de años. [ 7 ] Se espera que la Tierra experimente un efecto invernadero descontrolado "en unos 2 mil millones de años a medida que aumente la luminosidad solar". [ 4 ]

Historia

Este artículo de 1902 atribuye al premio Nobel sueco (de química) Svante Arrhenius una teoría según la cual la combustión del carbón podría eventualmente conducir a un grado de calentamiento global que causaría la extinción humana . [ 8 ]

Si bien el término fue acuñado por primera vez por el científico de Caltech Andrew Ingersoll en un artículo que describía un modelo de la atmósfera de Venus, [ 9 ] la idea inicial de un límite para la radiación infrarroja saliente terrestre fue publicada por George Simpson en 1927. [ 10 ] La física relevante para lo que más tarde se denominaría efecto invernadero desbocado fue explorada por Makoto Komabayashi en la Universidad de Nagoya . [ 11 ] Suponiendo una estratosfera saturada de vapor de agua, Komabayashi e Ingersoll calcularon independientemente el límite para la radiación infrarroja saliente que define el estado de efecto invernadero desbocado. Ese límite ahora se conoce como el límite de Komabayashi-Ingersoll , para reconocer sus contribuciones. [ 3 ]

Física

Gráfico de la profundidad óptica de la tropopausa en función de la temperatura de la tropopausa, que ilustra el límite de Komabayashi-Ingersoll de 385 W/m² utilizando ecuaciones y valores de Nakajima et al. (1992) "Un estudio sobre el efecto invernadero descontrolado con un modelo de equilibrio radiativo-convectivo unidimensional". El límite de Komabayashi-Ingersoll es el valor de la radiación saliente de onda larga (FIRtop) más allá del cual las líneas no se cruzan.

Un efecto invernadero descontrolado se produce cuando los gases de efecto invernadero se acumulan en la atmósfera a través de un ciclo de retroalimentación positiva hasta tal punto que bloquean sustancialmente la salida del calor radiactivo al espacio, aumentando así considerablemente la temperatura del planeta. [ 12 ]

El efecto invernadero descontrolado se formula a menudo en términos de cómo cambia la temperatura superficial de un planeta con diferentes cantidades de luz estelar recibida. [ 13 ] Si se supone que el planeta está en equilibrio radiativo , entonces el estado de efecto invernadero descontrolado se calcula como el estado de equilibrio en el que el agua no puede existir en forma líquida. [ 3 ] El vapor de agua se pierde entonces al espacio a través del escape hidrodinámico . [ 4 ] En equilibrio radiativo, la radiación de onda larga saliente (OLR) de un planeta debe equilibrar el flujo estelar entrante.

La ley de Stefan-Boltzmann es un ejemplo de un ciclo de retroalimentación negativa que estabiliza el sistema climático de un planeta. Si la Tierra recibiera más luz solar, se produciría un desequilibrio temporal (más energía entrando que saliendo) y se produciría un calentamiento. Sin embargo, debido a que la respuesta de Stefan-Boltzmann exige que este planeta más caliente emita más energía, eventualmente se puede alcanzar un nuevo equilibrio de radiación y la temperatura se mantendrá en su nuevo valor más alto. [ 2 ] Las retroalimentaciones positivas del cambio climático amplifican los cambios en el sistema climático y pueden conducir a efectos desestabilizadores para el clima. [ 2 ] Un aumento de la temperatura debido a los gases de efecto invernadero que conduce a un aumento del vapor de agua (que en sí mismo es un gas de efecto invernadero) causando un mayor calentamiento es una retroalimentación positiva, pero no un efecto descontrolado, en la Tierra. [ 13 ] Los efectos de retroalimentación positiva son comunes (por ejemplo, la retroalimentación hielo-albedo ), pero los efectos descontrolados no necesariamente surgen de su presencia. Aunque el agua juega un papel importante en el proceso, el efecto invernadero descontrolado no es resultado de la retroalimentación del vapor de agua . [ 4 ]

El efecto invernadero desbocado puede verse como un límite en la radiación de onda larga saliente de un planeta que, cuando se supera, resulta en un estado donde el agua no puede existir en su forma líquida (por lo tanto, los océanos se han "evaporado"). [ 3 ] La radiación de onda larga saliente de un planeta está limitada por esta agua evaporada, que es un gas de efecto invernadero efectivo y bloquea radiación infrarroja adicional a medida que se acumula en la atmósfera. [ 14 ] Suponiendo equilibrio radiativo, los límites del efecto invernadero desbocado en la radiación de onda larga saliente corresponden a límites en el aumento del flujo estelar recibido por un planeta para desencadenar el efecto invernadero desbocado. [ 15 ] Se han calculado dos límites en la radiación de onda larga saliente de un planeta que corresponden con el inicio del efecto invernadero desbocado: el límite de Komabayashi-Ingersoll [ 9 ] [ 11 ] y el límite de Simpson-Nakajima . [ 16 ] [ 3 ] [ 13 ] Con estos valores, el efecto invernadero descontrolado supera la retroalimentación de Stefan-Boltzmann, por lo que un aumento en la temperatura de la superficie de un planeta no aumentará la radiación saliente de onda larga. [ 2 ]

El límite de Komabayashi-Ingersoll fue el primero en ser derivado analíticamente y solo considera una estratosfera gris en equilibrio radiativo. [ 9 ] [ 11 ] Una estratosfera (o atmósfera) gris es un enfoque para modelar la transferencia radiativa que no toma en cuenta la dependencia de la frecuencia de la absorción por un gas. En el caso de una estratosfera o atmósfera gris, la aproximación de Eddington se puede utilizar para calcular los flujos radiativos. Este enfoque se centra en el equilibrio entre la radiación saliente de onda larga en la tropopausa ,FIRtop↑{\textstyle F_{\text{IRtop}}^{\uparrow }}y la profundidad óptica del vapor de agua,τtp{\textstyle \tau _{\text{tp}}}, en la tropopausa, que está determinada por la temperatura y la presión en la tropopausa según la presión de vapor de saturación . Este equilibrio está representado por las siguientes ecuaciones [ 3 ]12FIRtop↑(32τtp+1)=σTtp4τtp=κvpag∗(Ttp)1gramometrovmetro¯{\displaystyle {\begin{aligned}{\frac {1}{2}}F_{\text{IRtop}}^{\uparrow }\left({\frac {3}{2}}\tau _{\text{tp}}+1\right)&=\sigma T_{\text{tp}}^{4}\\\tau _{\text{tp}}&=\kappa _{v}p^{*}(T_{\text{tp}}){\frac {1}{g}}{\frac {m_{v}}{\bar {m}}}\end{aligned}}}Donde la primera ecuación representa el requisito de equilibrio radiativo en la tropopausa y la segunda ecuación representa la cantidad de vapor de agua presente en la tropopausa. [ 3 ] Tomando la radiación saliente de onda larga como un parámetro libre, estas ecuaciones se intersectarán solo una vez para un único valor de la radiación saliente de onda larga, este valor se toma como el límite de Komabayashi-Ingersoll. [ 3 ] En ese valor, la retroalimentación de Stefan-Boltzmann se rompe porque la temperatura troposférica requerida para mantener el valor de OLR de Komabayashi-Ingersoll resulta en una profundidad óptica de vapor de agua que bloquea la OLR necesaria para enfriar la tropopausa. [ 2 ]

El límite de Simpson-Nakajima es menor que el límite de Komabayashi-Ingersoll y, por lo tanto, suele ser más realista para el valor en el que un planeta entra en un estado de efecto invernadero descontrolado. [ 4 ] Por ejemplo, dados los parámetros utilizados para determinar un límite de Komabayashi-Ingersoll de 385 W/m 2 , el límite de Simpson-Nakajima correspondiente es de solo unos 293 W/m 2 . [ 3 ] [ 13 ] El límite de Simpson-Nakajima se basa en la derivación del límite de Komabayashi-Ingersoll al suponer una troposfera convectiva con una temperatura y presión superficial que determina la profundidad óptica y la radiación saliente de onda larga en la tropopausa. [ 3 ] [ 13 ]

El límite de humedad del invernadero

Debido a que el modelo utilizado para derivar el límite de Simpson-Nakajima (una estratosfera gris en equilibrio radiativo y una troposfera convectiva) puede determinar la concentración de agua en función de la altitud, el modelo también puede utilizarse para determinar la temperatura superficial (o, a la inversa, la cantidad de flujo estelar) que resulta en una alta proporción de mezcla de agua en la estratosfera. [ 13 ] Si bien este valor crítico de radiación saliente de onda larga es menor que el límite de Simpson-Nakajima, aún tiene efectos drásticos en el clima de un planeta. Una alta proporción de mezcla de agua en la estratosfera superaría los efectos de una trampa fría y resultaría en una estratosfera "húmeda", lo que daría lugar a la fotólisis del agua en la estratosfera que a su vez destruiría la capa de ozono y eventualmente conduciría a una pérdida drástica de agua por escape hidrodinámico. [ 2 ] [ 4 ] Este estado climático ha sido denominado efecto invernadero húmedo, ya que el estado final es un planeta sin agua, aunque puede existir agua líquida en la superficie del planeta durante este proceso. [ 13 ]

Conexión con la habitabilidad

El concepto de zona habitable ha sido utilizado por científicos planetarios y astrobiólogos para definir una región orbital alrededor de una estrella en la que un planeta (o luna) puede albergar agua líquida. [ 17 ] Según esta definición, el límite interior de la zona habitable (es decir, el punto más cercano a una estrella al que puede estar un planeta antes de que ya no pueda albergar agua líquida) está determinado por el límite de radiación saliente de onda larga más allá del cual se produce el proceso de efecto invernadero descontrolado (por ejemplo, el límite de Simpson-Nakajima). Esto se debe a que la distancia de un planeta a su estrella anfitriona determina la cantidad de flujo estelar que recibe el planeta, lo que a su vez determina la cantidad de radiación saliente de onda larga que el planeta irradia de vuelta al espacio. [ 2 ] Si bien la zona habitable interior se determina típicamente utilizando el límite de Simpson-Nakajima, también puede determinarse con respecto al límite de efecto invernadero húmedo, [ 15 ] aunque la diferencia entre ambos suele ser pequeña. [ 18 ]

El cálculo del límite interior de la zona habitable depende en gran medida del modelo utilizado para calcular el límite de Simpson-Nakajima o límite de invernadero húmedo. [ 2 ] Los modelos climáticos utilizados para calcular estos límites han evolucionado con el tiempo, algunos asumiendo una atmósfera gris unidimensional simple, [ 3 ] y otros utilizando una solución completa de transferencia radiativa para modelar las bandas de absorción del agua y el dióxido de carbono. [ 13 ] Estos modelos anteriores que utilizaban transferencia radiativa derivaban los coeficientes de absorción del agua de la base de datos HITRAN , mientras que los modelos más recientes [ 19 ] utilizan la base de datos HITEMP, más actual y precisa, lo que ha dado lugar a diferentes valores calculados de los límites de radiación térmica. Se han realizado cálculos más precisos utilizando modelos climáticos tridimensionales [ 20 ] que tienen en cuenta efectos como la rotación planetaria y las proporciones de mezcla de agua locales, así como las retroalimentaciones de las nubes. [ 21 ] El efecto de las nubes en el cálculo de los límites de radiación térmica sigue siendo objeto de debate (específicamente, si las nubes de agua presentan o no un efecto de retroalimentación positivo o negativo). [ 2 ]

Efecto invernadero descontrolado en el Sistema Solar

Venus

Es posible que los océanos de Venus se hayan evaporado debido a un efecto invernadero descontrolado.

Es probable que en Venus se haya producido un efecto invernadero descontrolado que involucra dióxido de carbono y vapor de agua . [ 22 ] En este escenario, Venus primitivo podría haber tenido un océano global si la radiación térmica saliente estuviera por debajo del límite de Simpson-Nakajima pero por encima del límite de invernadero húmedo. [ 2 ] A medida que aumentaba el brillo del Sol primitivo, aumentaba la cantidad de vapor de agua en la atmósfera, incrementando la temperatura y, en consecuencia, la evaporación del océano, lo que finalmente condujo a la situación en la que los océanos se evaporaron.

Este escenario ayuda a explicar por qué hay poco vapor de agua en la atmósfera de Venus hoy en día. Si Venus se formó inicialmente con agua, el efecto invernadero descontrolado habría hidratado la estratosfera de Venus, [ 13 ] y el agua habría escapado al espacio. [ 9 ] Algunas pruebas de este escenario provienen de la proporción extremadamente alta de deuterio a hidrógeno en la atmósfera de Venus, aproximadamente 150 veces mayor que la de la Tierra, ya que el hidrógeno ligero escaparía de la atmósfera más fácilmente que su isótopo más pesado , el deuterio. [ 23 ] [ 24 ]

Venus recibe un calentamiento solar lo suficientemente intenso como para que el vapor de agua ascienda a mayor altura en la atmósfera y se divida en hidrógeno y oxígeno por la luz ultravioleta. El hidrógeno escapa de la atmósfera, mientras que el oxígeno se recombina o se une al hierro en la superficie del planeta. [ 2 ] Se cree que el déficit de agua en Venus, debido al efecto invernadero descontrolado, explica por qué Venus no presenta características superficiales compatibles con la tectónica de placas, [ 25 ] lo que significa que sería un planeta con una capa estancada . [ 26 ]

El dióxido de carbono, el principal gas de efecto invernadero en la atmósfera actual de Venus, debe su mayor concentración a la debilidad del reciclaje de carbono en comparación con la Tierra , donde el dióxido de carbono emitido por los volcanes es subducido eficientemente hacia la Tierra por la tectónica de placas en escalas de tiempo geológicas a través del ciclo carbonato-silicato , [ 27 ] que requiere precipitación para funcionar. [ 28 ]

Tierra

Las primeras investigaciones sobre el efecto de los niveles de dióxido de carbono atmosférico en el límite del efecto invernadero descontrolado encontraron que se necesitarían cantidades de dióxido de carbono órdenes de magnitud mayores para llevar a la Tierra a un estado de efecto invernadero descontrolado. [ 13 ] Esto se debe a que el dióxido de carbono no es ni de lejos tan eficaz para bloquear la radiación saliente de onda larga como lo es el agua. [ 9 ] Dentro de los modelos actuales del efecto invernadero descontrolado, el dióxido de carbono (especialmente el dióxido de carbono antropogénico) no parece capaz de proporcionar el aislamiento necesario para que la Tierra alcance el límite de Simpson-Nakajima. [ 13 ] [ 4 ] [ 5 ] [ 7 ]

Sin embargo, persiste el debate sobre si el dióxido de carbono puede elevar las temperaturas superficiales hacia el límite del efecto invernadero húmedo. [ 29 ] [ 30 ] El climatólogo John Houghton escribió en 2005 que «[no hay] posibilidad de que se produzcan en la Tierra las condiciones de efecto invernadero descontrolado de [Venus]». [ 31 ] Sin embargo, el climatólogo James Hansen afirmó en Storms of My Grandchildren (2009) que la quema de carbón y la extracción de arenas bituminosas darán como resultado un efecto invernadero descontrolado en la Tierra. [ 32 ] Una reevaluación en 2013 del efecto del vapor de agua en los modelos climáticos mostró que el resultado de James Hansen requeriría diez veces la cantidad de CO 2 que podríamos liberar al quemar todo el petróleo, el carbón y el gas natural de la corteza terrestre. [ 29 ]

Al igual que con las incertidumbres en el cálculo del límite interior de la zona habitable, la incertidumbre sobre si el CO₂ puede impulsar un efecto invernadero húmedo se debe a diferencias en las opciones de modelado y las incertidumbres en ellas. [ 4 ] [ 2 ] El cambio del uso de HITRAN a las listas de líneas de absorción HITEMP más actuales en los cálculos de transferencia radiativa ha demostrado que los límites anteriores de efecto invernadero descontrolado eran demasiado altos, pero la cantidad necesaria de dióxido de carbono haría improbable un estado de efecto invernadero húmedo antropogénico. [ 33 ] Los modelos tridimensionales completos han demostrado que el límite de efecto invernadero húmedo en la temperatura superficial es más alto que el encontrado en los modelos unidimensionales y, por lo tanto, requeriría una mayor cantidad de dióxido de carbono para iniciar un efecto invernadero húmedo que en los modelos unidimensionales. [ 20 ]

Otras complicaciones incluyen si la atmósfera está saturada o subsaturada a cierta humedad, [ 20 ] niveles más altos de CO 2 en la atmósfera que resultan en una Tierra menos caliente de lo esperado debido a la dispersión de Rayleigh , [ 2 ] y si las retroalimentaciones de las nubes estabilizan o desestabilizan el sistema climático. [ 21 ] [ 20 ]

Para complicar aún más las cosas, la investigación sobre la historia climática de la Tierra a menudo ha utilizado el término "efecto invernadero desbocado" para describir cambios climáticos a gran escala, cuando no es una descripción apropiada ya que no depende de la radiación saliente de onda larga de la Tierra. Aunque la Tierra ha experimentado una diversidad de extremos climáticos, estos no son estados finales de la evolución climática y, en cambio, han representado equilibrios climáticos diferentes al que se observa en la Tierra hoy. [ 2 ] Por ejemplo, se ha planteado la hipótesis de que grandes liberaciones de gases de efecto invernadero pueden haber ocurrido simultáneamente con el evento de extinción del Pérmico-Triásico [ 34 ] [ 35 ] o el Máximo Térmico del Paleoceno-Eoceno . Además, se cree que durante el 80% de los últimos 500 millones de años, la Tierra estuvo en un estado de efecto invernadero , cuando no había glaciares continentales en el planeta, los niveles de dióxido de carbono y otros gases de efecto invernadero (como el vapor de agua y el metano ) eran altos, y las temperaturas de la superficie del mar (TSM) oscilaban entre 40  °C (104  °F) en los trópicos y 16  °C (65  °F) en las regiones polares . [ 36 ]

Futuro lejano

La mayoría de los científicos creen que un efecto invernadero descontrolado es inevitable a largo plazo, ya que el Sol se vuelve gradualmente más luminoso con el paso del tiempo, lo que provocará el fin de toda la vida en la Tierra. Dentro de unos mil millones de años, cuando el Sol brille un 10 % más, la temperatura de la superficie terrestre alcanzará los 47 °C (117 °F) (a menos que el albedo aumente lo suficiente), lo que causará un rápido aumento de la temperatura de la Tierra y la evaporación de sus océanos hasta convertirla en un planeta con efecto invernadero, similar a Venus en la actualidad.  

La tasa de pérdida actual es de aproximadamente un milímetro de océano por millón de años. [ 37 ] Esto se debe a que la capa superior más fría de la troposfera actúa como una trampa de frío que actualmente impide que la Tierra pierda permanentemente su agua al espacio, incluso con el calentamiento global antropogénico (esta es también la razón por la que el cambio climático solo empeorará los fenómenos meteorológicos extremos a corto plazo, ya que una atmósfera más cálida puede retener más humedad , pues incluso con el calentamiento global, la trampa de frío asegura que la atmósfera actual seguirá siendo demasiado fría para permitir que el vapor de agua se pierda rápidamente al espacio). Esto se ve eclipsado por cambios a corto plazo en el nivel del mar, como el aumento actual del nivel del mar debido al derretimiento de glaciares y hielo polar. Sin embargo, la tasa se está acelerando gradualmente, a medida que el sol se calienta, hasta quizás alcanzar un milímetro cada 1000 años, al calentar tanto la atmósfera que la trampa de frío se desplaza aún más arriba hasta que finalmente deja de impedir que el agua se pierda al espacio. [ 37 ]

Ward y Brownlee predicen que habrá dos variantes de la retroalimentación del calentamiento futuro: el "invernadero húmedo", en el que el vapor de agua domina la troposfera y comienza a acumularse en la estratosfera , y el "invernadero desbocado", en el que el vapor de agua se convierte en un componente dominante de la atmósfera, de tal manera que la Tierra comienza a experimentar un calentamiento rápido que podría elevar la temperatura de su superficie a más de 900 °C (1650 °F) , causando que toda su superficie se derrita y aniquile toda la vida, tal vez dentro de unos tres mil millones de años. En ambos casos, el invernadero húmedo y el desbocado indican que la pérdida de los océanos convertirá la Tierra en un mundo principalmente desértico. La única agua que quedaría en el planeta estaría en unos pocos estanques de evaporación dispersos cerca de los polos, así como en enormes salares alrededor de lo que alguna vez fue el lecho oceánico, muy parecido al desierto de Atacama en Chile o la cuenca de Badwater en el Valle de la Muerte. Estos pequeños reservorios de agua podrían permitir que la vida subsista durante algunos miles de millones de años más.  

A medida que el Sol brilla con mayor intensidad, los niveles de CO₂ deberían disminuir debido a un aumento de la actividad en el ciclo del carbono-silicato, correspondiente al aumento de la temperatura. Esto mitigaría parte del calentamiento que experimentaría la Tierra debido al aumento del brillo solar. [ 2 ] Sin embargo, con el tiempo, a medida que el agua se agote, el ciclo del carbono cesará, ya que la tectónica de placas se detendrá debido a la necesidad de agua como lubricante para la actividad tectónica. [ 26 ]

Efecto de refrigerador descontrolado

Marte y la Tierra durante el período criogénico podrían haber experimentado lo opuesto a un efecto invernadero descontrolado: un efecto refrigerador descontrolado . Mediante este efecto, un proceso de retroalimentación descontrolado podría haber eliminado gran cantidad de dióxido de carbono y vapor de agua de la atmósfera y enfriado el planeta. El agua se condensa en la superficie, lo que provoca la disolución del dióxido de carbono y su unión química a los minerales. Esto redujo el efecto invernadero, disminuyendo la temperatura y causando una mayor condensación del agua. El resultado fueron temperaturas más bajas, con el agua congelada como permafrost subterráneo, dejando solo una atmósfera delgada. [ 38 ] [ 39 ] Además, el hielo y la nieve son mucho más reflectantes que el agua abierta, con un albedo del 50-70% y 85% respectivamente. Esto significa que a medida que la temperatura de un planeta disminuye y se congela más agua, su capacidad de absorber luz se reduce, lo que a su vez lo hace aún más frío, creando un ciclo de retroalimentación positiva. [ 40 ] Este efecto, combinado con la disminución de las nubes y el vapor que retienen el calor, se descontrola una vez que la cobertura de nieve y hielo alcanza un cierto umbral (dentro de los 30 grados del ecuador), sumiendo al planeta en un estado estable de bola de nieve . [ 41 ] [ 42 ]

Véase también

Referencias

  1. ↑ Kaltenegger, Lisa (2015). «Efecto invernadero». En Gargaud, Muriel; Irvine, William M.; Amils, Ricardo; Cleaves, Henderson James (eds.). Enciclopedia de astrobiología . Springer Berlin Heidelberg. pág.  1018. doi : 10.1007/978-3-662-44185-5_673 . ISBN 978-3-662-44184-8.
  2. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Catling, David C.; Kasting, James F. (13 de abril de 2017). Evolución atmosférica en mundos habitados y sin vida . Cambridge. ISBN 978-0-521-84412-3OCLC 956434982​​ {{cite book}}: CS1 mantenimiento: falta el editor de ubicación ( enlace )
  3. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Nakajima, Shinichi; Hayashi, Yoshi-Yuki; Abe, Yutaka (1992). "Un estudio sobre el "efecto invernadero descontrolado" con un modelo de equilibrio radiativo-convectivo unidimensional" . J. Atmos. Sci . 49 (23): 2256– 2266. Bibcode : 1992JAtS...49.2256N . doi : 10.1175/1520-0469(1992)049 < 2256:asotge > 2.0.co ; 2 .
  4. 1 2 3 4 5 6 7 8 Goldblatt, Colin; Watson, Andrew J. (13 de septiembre de 2012). "El invernadero desbocado: implicaciones para el cambio climático futuro, la geoingeniería y las atmósferas planetarias". Philosophical Transactions of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences . 370 (1974): 4197– 4216. arXiv : 1201.1593 . Bibcode : 2012RSPTA.370.4197G . doi : 10.1098/rsta.2012.0004 . PMID 22869797 . S2CID 7891446 .  
  5. 1 2 Alcance del Quinto Informe de Evaluación del IPCC: Cuestiones Transversales (PDF) . Trigésimo primer período de sesiones del IPCC, Bali, 26-29 de octubre de 2009 (Informe). Archivado (PDF) del original el 9 de noviembre de 2009. Consultado el 24 de marzo de 2019 .
  6. ↑ Goldblatt, Colin; Robinson, Tyler D.; Zahnle, Kevin J.; Crisp, David (28 de julio de 2013). " Límite bajo de radiación simulada para climas de efecto invernadero descontrolado" . Nature Geoscience . 6 (8): 661– 667. Bibcode : 2013NatGe...6..661G . doi : 10.1038/ngeo1892 . hdl : 2060/20160002421 . S2CID 37541492. Archivado del original el 20 de septiembre de 2022. Recuperado el 17 de septiembre de 2022 . 
  7. 1 2 Hansen, James; Sato, Makiko; Russell, Gary; Kharecha, Pushker (2013). "Sensibilidad climática, nivel del mar y dióxido de carbono atmosférico" . Philosophical Transactions of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences . 371 (2001). 20120294. arXiv : 1211.4846 . Bibcode : 2013RSPTA.37120294H . doi : 10.1098/rsta.2012.0294 . PMC 3785813. PMID 24043864 .  
  8. ↑ "Sugerencia para los consumidores de carbón" . The Selma Morning Times . Selma, Alabama, EE. UU. 15 de octubre de 1902. pág. 4. " Ácido carbónico " se refiere al dióxido de carbono cuando se disuelve en agua.
  9. 1 2 3 4 5 Ingersoll, Andrew P. (1969). "El invernadero descontrolado: una historia del agua en Venus" (PDF) . Journal of the Atmospheric Sciences . 26 (6): 1191– 1198. Bibcode : 1969JAtS...26.1191I . doi : 10.1175/1520-0469(1969)026 < 1191:TRGAHO > 2.0.CO ; 2 .
  10. ↑ "GC SIMPSON, CB, FRS, SOBRE ALGUNOS ESTUDIOS SOBRE RADIACIÓN TERRESTRE Vol. 2, No. 16. Publicado en marzo de 1928". Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society . 55 (229): 73. 1929. Bibcode : 1929QJRMS..55Q..73. . doi : 10.1002/qj.49705522908 . ISSN 1477-870X . 
  11. 1 2 3 Komabayasi, M. (1967). "Temperaturas de equilibrio discretas de un planeta hipotético con atmósfera e hidrosfera de un sistema de dos fases y un componente bajo radiación solar constante" . Journal of the Meteorological Society of Japan . Serie II. 45 (1): 137– 139. doi : 10.2151/jmsj1965.45.1_137 . ISSN 0026-1165 . 
  12. ↑ Kasting, James F. (1991). «Atmósferas de efecto invernadero húmedas y descontroladas y la evolución de la Tierra y Venus». Ciencias Planetarias: Investigación Estadounidense y Soviética/Actas del Taller US-URSS sobre Ciencias Planetarias . Comisión de Sistemas Técnicos y de Ingeniería (CETS). págs. 234–245 . Archivado del original el 7 de junio de 2011. Recuperado el 9 de abril de 2017 . 
  13. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Kasting, JF (1988). "Atmósferas de invernadero húmedas y descontroladas y la evolución de la Tierra y Venus" . Icarus . 74 (3): 472– 494. Bibcode : 1988Icar...74..472K . doi : 10.1016/0019-1035(88)90116-9 . PMID 11538226 . 
  14. ↑ "Gases de efecto invernadero | Referencias de monitoreo | Centros Nacionales de Información Ambiental (NCEI)" . www.ncdc.noaa.gov . Consultado el 6 de junio de 2019 .
  15. 1 2 Kopparapu, Ravi Kumar; Ramirez, Ramses; Kasting, James F.; Eymet, Vincent; Robinson, Tyler D.; Mahadevan, Suvrath ; Terrien, Ryan C.; Domagal-Goldman, Shawn; Meadows, Victoria (26 de febrero de 2013). "Zonas habitables alrededor de estrellas de la secuencia principal: nuevas estimaciones". The Astrophysical Journal . 765 (2): 131. arXiv : 1301.6674 . Bibcode : 2013ApJ...765..131K . doi : 10.1088/0004-637X/765/2/131 . ISSN 0004-637X . S2CID 76651902 .  
  16. ↑ "GC SIMPSON, CB, FRS, SOBRE ALGUNOS ESTUDIOS SOBRE RADIACIÓN TERRESTRE Vol. 2, No. 16. Publicado en marzo de 1928". Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society . 55 (229): 73. 1929. Bibcode : 1929QJRMS..55Q..73. . doi : 10.1002/qj.49705522908 . ISSN 1477-870X . 
  17. ↑ Kasting, James F.; Whitmire, Daniel P.; Reynolds, Ray T. (enero de 1993). "Zonas habitables alrededor de estrellas de la secuencia principal". Icarus . 101 (1): 108– 128. Bibcode : 1993Icar..101..108K . doi : 10.1006/icar.1993.1010 . PMID 11536936 . 
  18. ↑ Kopparapu, Ravi Kumar; Ramirez, Ramses M.; SchottelKotte, James; Kasting, James F.; Domagal-Goldman, Shawn; Eymet, Vincent (15 de mayo de 2014). "Zonas habitables alrededor de estrellas de la secuencia principal: dependencia de la masa planetaria". The Astrophysical Journal . 787 (2): L29. arXiv : 1404.5292 . Bibcode : 2014ApJ...787L..29K . doi : 10.1088/2041-8205/787/2/L29 . ISSN 2041-8205 . S2CID 118588898 .  
  19. ↑ Crisp, David; Kevin J. Zahnle; Robinson, Tyler D.; Goldblatt, Colin (agosto de 2013). "Límite bajo de radiación simulada para climas de efecto invernadero descontrolado". Nature Geoscience . 6 (8): 661– 667. Bibcode : 2013NatGe...6..661G . doi : 10.1038/ngeo1892 . hdl : 2060/20160002421 . ISSN 1752-0908 . S2CID 37541492 .  
  20. 1 2 3 4 Leconte, Jérémy; Forget, Francois; Charnay, Benjamin; Wordsworth, Robin; Pottier, Alizée (diciembre de 2013). "Incremento del umbral de insolación para procesos de efecto invernadero descontrolados en planetas similares a la Tierra". Nature . 504 (7479): 268– 271. arXiv : 1312.3337 . Bibcode : 2013Natur.504..268L . doi : 10.1038/nature12827 . ISSN 0028-0836 . PMID 24336285 . S2CID 2115695 .   
  21. 1 2 Yang, Jun; Cowan, Nicolas B.; Abbot, Dorian S. (27 de junio de 2013). "La retroalimentación de nubes estabilizadoras expande drásticamente la zona habitable de los planetas con rotación sincrónica". The Astrophysical Journal . 771 (2): L45. arXiv : 1307.0515 . Bibcode : 2013ApJ...771L..45Y . doi : 10.1088/2041-8205/771/2/L45 . ISSN 2041-8205 . S2CID 14119086 .  
  22. ↑ SI Rasoonl y C. de Bergh (1970). "El efecto invernadero descontrolado y la acumulación de CO 2 en la atmósfera de Venus". Nature . 226 (5250): 1037– 1039. Bibcode : 1970Natur.226.1037R . doi : 10.1038/2261037a0 . PMID 16057644 . S2CID 4201521 .  
  23. ↑ TM Donahue, JH Hoffmann, RR Hodges Jr, AJ Watson, Venus era húmedo: una medición de la relación deuterio a hidrógeno, Science, 216 (1982), pp. 630–633
  24. ↑ . De Bergh, B. Bézard, T. Owen, D. Crisp, J.-P. Maillard, BL Lutz, Deuterio en Venus: observaciones desde la Tierra, Science, 251 (1991), pp. 547–549
  25. ↑ Taylor, Fredric W. ; Svedhem, Håkan; Head, James W. (febrero de 2018). "Venus: La atmósfera, el clima, la superficie, el interior y el entorno del espacio cercano de un planeta similar a la Tierra" . Space Science Reviews . 214 (1): 35. Bibcode : 2018SSRv..214...35T . doi : 10.1007/s11214-018-0467-8 . ISSN 0038-6308 . 
  26. 1 2 Driscoll, P.; Bercovici, D. (noviembre de 2013). "Evolución divergente de la Tierra y Venus: influencia de la desgasificación, la tectónica y los campos magnéticos". Icarus . 226 (2): 1447– 1464. Bibcode : 2013Icar..226.1447D . doi : 10.1016/j.icarus.2013.07.025 . S2CID 122173586 . 
  27. ↑ Nick Strobel. "Venus" . Archivado del original el 12 de febrero de 2007. Consultado el 17 de febrero de 2009 .
  28. ↑ Walker, James CG; Hays, PB; Kasting, JF (1981). "Un mecanismo de retroalimentación negativa para la estabilización a largo plazo de la temperatura de la superficie terrestre". Journal of Geophysical Research: Oceans . 86 (C10): 9776– 9782. Bibcode : 1981JGR....86.9776W . doi : 10.1029/JC086iC10p09776 . ISSN 2156-2202 . 
  29. 1 2 Kunzig, Robert. "¿Se evaporarán los océanos de la Tierra?" National Geographic Daily News (29 de julio de 2013)
  30. ↑ "¿Qué probabilidad hay de un efecto invernadero descontrolado en la Tierra?" . MIT Technology Review . Archivado del original el 22 de abril de 2015 . Consultado el 1 de junio de 2015 .
  31. ↑ Houghton, J. (4 de mayo de 2005). "Calentamiento global". Rep. Prog. Phys . 68 (6): 1343– 1403. Bibcode : 2005RPPh...68.1343H . doi : 10.1088/0034-4885/68/6/R02 . S2CID 250915571 . 
  32. ↑ "¿Qué probabilidad hay de un efecto invernadero descontrolado en la Tierra?" . MIT Technology Review . Archivado del original el 22 de abril de 2015 . Consultado el 1 de junio de 2015 .
  33. ↑ Goldblatt, Colin; Robinson, Tyler D.; Zahnle, Kevin J.; Crisp, David (agosto de 2013). "Límite bajo de radiación simulada para climas de efecto invernadero descontrolado". Nature Geoscience . 6 (8): 661– 667. Bibcode : 2013NatGe...6..661G . doi : 10.1038/ngeo1892 . hdl : 2060/20160002421 . ISSN 1752-0894 . S2CID 37541492 .  
  34. ↑ Benton, MJ; Twitchet, RJ (2003). "Cómo matar (casi) toda la vida: el evento de extinción del final del Pérmico" (PDF) . Trends in Ecology & Evolution . 18 (7): 358– 365. doi : 10.1016/S0169-5347(03)00093-4 .
  35. ↑ Morante, Richard (1996). "Registros isotópicos de carbono y estroncio del Pérmico y el Triásico temprano en Australia y un escenario de eventos sobre el límite Pérmico-Triásico". Historical Biology: An International Journal of Paleobiology . 11 (1): 289– 310. Bibcode : 1996HBio...11..289M . doi : 10.1080/10292389609380546 .
  36. ↑ Price, Gregory; Paul J. Valdes; Bruce W. Sellwood (1998). "Una comparación de los climas 'invernadero' y 'glaciar' simulados por GCM del Cretácico: implicaciones para el registro sedimentario". Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology . 142 ( 3–4 ): 123–138 . Bibcode : 1998PPP...142..123P . doi : 10.1016/s0031-0182(98)00061-3 .
  37. 1 2 Brownlee, David y Peter D. Ward, La vida y la muerte del planeta Tierra, Holt Paperbacks, 2004, ISBN 978-0805075120
  38. ↑ "Marte" . Notas de Astronomía . Consultado el 28 de mayo de 2023 .
  39. ↑ Kite, ES; Mischena, MA; Fan, B.; Morgan, AM; Wilson, SA; Richardson, ML (2022). "El cambio en la distribución espacial del flujo de agua muestra un cambio importante en el efecto invernadero de Marte" . Science Advances . 8 (21) eabo5894. arXiv : 2206.00036 . Bibcode : 2022SciA....8O5894K . doi : 10.1126 / sciadv.abo5894 . PMC 9132440. PMID 35613275 .  
  40. ↑ Pavitt, Dane (17 de agosto de 2023). "El efecto albedo: cómo la nieve y el hielo enfrían el mundo" .
  41. ↑ "Cómo mueren los planetas: ¡catástrofe climática! – planetplanet" . 11 de febrero de 2019. Consultado el 25 de enero de 2025 .
  42. ↑ Kirschvink, JL (2002). "Cuando todos los océanos estaban congelados" (PDF) . La Recherche . 355 : 26–30 .