El Sistema Tierra

La Energía en los SistemasLos principios termodinámicos determinan los

intercambios de energía en los sistemas abiertos

• 1ª Ley de la Conservación de la EnergíaEnergía = Energía + EnergíaEntrante Almacenada Saliente

• 2ª Ley de la EntropíaLa entropía es una medida de la incapacidad para hacer un

trabajo.Ejemplo: En la cabecera de un río la entropía es baja

alta erosión.En la desembocadura la entropía es alta

baja erosión.

• 1ª Ley de la Conservación de la Energía

• 2ª Ley de la entropíaLa entropía es la tendencia al desorden

“Los seres vivos mantenemos una entropía baja quemando azucares (Glucosa) y expulsando CO2 + H2O. Se trata de sistemas abiertos que rebajan su entropía a costa de aumentar la del entorno”

El Sistema Tierra(Modelo Caja Negra)

• Es un sistema cibernético que al autorregularse mantiene una Tª Media = 14 ºC.

• Esta Tª permite la existencia de agua en estado líquido y por tanto de vida

El Sistema Tierra(Modelo Caja Blanca)

• Hablamos de LA MÁQUINA CLIMÁTICA ya que se regula el clima del planeta por la interacción de sus subsistemas

SISTEMATIERRA

ATMÓSFERA BIOSFERA GEOSFERAHIDROSFERA

Las relaciones entre los 4 subsistemas (atmósfera, hidrosfera, geosfera y biosfera se aprecian en el “ciclo

del agua” o en los “ciclos biogeoquímicos”.

FACTORES QUE AFECTAN AL CLIMA DE LA TIERRA

• 1º) EL EFECTO INVERNADERO: Los gases invernadero: (H2O)v, CO2, CH4, N2O…

Atrapan la radiación infrarroja y a modo de manto mantienen la Tªmedia=15ºC en nuestro planeta.

El efecto invernadero es beneficioso pero su incremento constituye un grave problema

ambiental

2º) EL EFECTO ALBEDO: Es el % de luz solar reflejada por la Tierra. Su valor ronda el 30%.- El albedo depende del color de la superficie reflectora.- A mayor albedo menor Tªmedia.- En zonas cubiertas de hielo el albedo es alto.- En épocas glaciares se entra en un bucle de retroalimentación positiva.

B u c le d e r e t r o a lim e n t a c ió n

p o s it iv o

3º) LAS NUBES: Tiene doble acción por un lado aumentan el albedo y por otro incrementan el efecto invernadero.Se trata de dos bucles de realimentación positivas de efectos opuestos, un cambio en sus valores inclinaría la balanza peligrosamente.

Bucles de retroalimentación con las variables: E. Invernadero, E. Albedo y Nubes

4º) POLVO ATMOSFÉRICO: Emisiones de volcanes, impactos de meteoritos, incendios, contaminación del aire, explosión nuclear producen un aumento del albedo.

5º) LOS VOLCANES:

Tienen doble efecto:

- Al inyectar polvo, cenizas y SO2, en la atmósfera aumentan el efecto albedo (disminuye Tª). Cuanto más alto lleguen más tardarán en depositarse gracias a las precipitaciones.

- Con las emisiones de gases CO2 entre otros, aumenta la Tª efecto invernadero. Se manifiesta después y es más duradero que el efecto anterior.

.-.-.-.-.

Los volcanes originan un descenso de Tª a corto plazo y un ascenso a largo plazo.

Diagrama causal del Clima

6º) VARIACIONES DE LA RADIACIÓN SOLAR INCIDENTE:

A) Variaciones periódicas: Son variaciones cíclicas de la Tª terrestre debidas a los ciclos de Milankovitch (responsables de las glaciaciones):

• Cambios en la excentricidad de la órbita terrestre, dura 100.000 AÑOS (cuanto más alargada la elipse más corta la estación cálida)

• Inclinación del eje: cada 41.000, así con eje vertical día y noche durarían 12h y no habría estaciones.

3. La posición en el perihelio:

Perihelio es el punto de la órbita terrestre más cercano al Sol y afelio el más alejado. Actualmente la Tierra está en el perihelio durante el invierno en el hemisferio Norte. Esta situación se invierte cada 23.000 años. Lógicamente hace más calor en los veranos de perihelio y los inviernos de afelio serán mucho más fríos.

A) Variaciones Graduales: Por la ley de la entropía la energía que emite el Sol se va degradando y por eso se va desprendiendo más calor. Se calcula que la energía que emitía el Sol antes de la aparición de la vida en la Tierra era un 30% menor que la actual.

7º) LA INFLUENCIA DE LA BIOSFERA:

Vemos en la gráfica anterior que:

• El CO2 disminuye hasta el actual 0,03% debido a que para la fotosíntesis es retirado de la atmósfera. Ello disminuye el valor del efecto invernadero. Son almacenes de CO2: la biomasa, los combustibles fósiles.

• La fotosíntesis libera “oxígeno” y este llega a alcanzar el 21% actual. Ello posibilita la existencia de S.V. aerobios.

• Formación del Ozono: hace 600 m.a. tenemos esa capa que nos protege de los rayos u.v.

• Aumento del N2 hasta el 78% actual.