Clima–Ciencia
La inyección de partículas que reflejan la luz en la estratosfera también podría hacer que las nubes marinas sean más brillantes
Publicado por Oficina Nacional de Administración Oceánica y Atmosférica (NOAA)
Durante la última década, ha habido una creciente discusión científica sobre los riesgos y beneficios de enfriar intencionalmente la temperatura de la superficie de la Tierra al aumentar la reflectividad de la atmósfera.
Dos métodos han surgido como los más potencialmente viables.
Un método, la inyección de aerosol estratosférico, o SAI, implica dispersar partículas microscópicas entre 7 y 30 millas de altura en la atmósfera para reflejar una pequeña porción de la luz solar de vuelta al espacio. El otro método, el brillo de las nubes marinas, o MCB, implica sembrar nubes marinas de bajo nivel con partículas de sal marina para hacer que las nubes sean más reflectantes y reducir la cantidad de luz solar que puede llegar a las aguas de abajo.
Una característica bien establecida de las partículas atmosféricas es que, si bien reflejan una pequeña fracción de la luz solar entrante, una porción mucho más grande de la luz solar que no se refleja se difunde en gran medida o se dispersa hacia adelante en diferentes direcciones. Ahora, un nuevo estudio de la NOAA publicado en la revista Geophysical Research Letters ha descubierto que esta difusión de la luz solar de las partículas en la estratosfera podría indirectamente hacer que las nubes marinas a miles de pies por debajo sean más reflectantes, o en esencia más brillantes.
«Este efecto podría aumentar la reflexión de la luz solar de una nube hasta en un 10%, que es mucho mayor de lo que anticipamos», dijo el autor principal Jake Gristey, investigador científico del CIRES de la Universidad de Colorado que también está afiliado a LASP y al Laboratorio de Ciencias Químicas de la NOAA
El efecto resultó ser lo suficientemente grande como para que Gristey inicialmente pensara que algo debía estar mal con el código de su modelo de computadora. Después de revisar cuidadosamente sus cálculos y reproducir resultados similares con configuraciones de modelos ligeramente diferentes, se dio cuenta de que podría estar en algo.
La investigación sobre la intervención climática hasta ahora ha estado dominada por estudios de modelado que investigan los impactos de SAI o MCB casi de forma totalmente independiente. En consecuencia, el impacto de SAI en el brillo de las nubes no se ha examinado directamente. Después de una discusión informal con otros científicos de CSL, Gristey se inspiró para hacer algunos cálculos iniciales del modelo para investigar las posibles conexiones entre los dos métodos.
Gristey utilizó un modelo de transferencia de energía para simular la dirección de dispersión y el camino recorrido por los fotones solares individuales después de encontrar múltiples gotitas de nubes dentro de una nube «teórica». Al variar el ángulo de los fotones entrantes, pudo determinar una relación muy fuerte entre el ángulo de incidencia y la profundidad a la que viajaban los fotones en una nube.
Un fotón que entra en una nube directamente desde arriba puede penetrar el doble de profundo que un fotón que entra en un ángulo más pronunciado. Cuanto más profundo viaja un fotón hacia una nube, menos probable es que se refleje y se vuelva hacia arriba.
«Como cualquier tirador o boxeador experimentado puede decirte, si golpeas algo en un ángulo de mirada, es mucho más probable que simplemente se desvíe», dijo Gristey. «Lo mismo es cierto para un fotón».
A continuación, se alexó y utilizó un modelo 1-D para simular un escenario de SAI idealizado en el que una capa sustancial de aerosoles uniformes se dispersa uniformemente en la estratosfera a unas 12 millas por encima de una cubierta de nubes marinas. Sin la capa de aerosol, la luz solar que entra en la cubierta de nubes es casi en su totalidad desde la parte superior con solo un 6,4 % de radiación difusa. Con la capa de aerosol, esto aumenta drásticamente hasta el 59,1% de la radiación difusa.
Con la luz solar difusa mejorada, la reflectividad de las nubes aumenta en aproximadamente un 10%. Si la SAI se desplegara por encima de una región con cobertura de nubes, el brillo de la difusión podría proporcionar un mayor efecto de enfriamiento que los propios aerosoles estratosféricos bajo ciertas condiciones. Dado que las nubes cubren alrededor de dos tercios de la Tierra en promedio, este escenario ocurriría con frecuencia.
Lo que esto significa en términos prácticos, explicó Gristey, es que la implementación de SAI «podría causar indirectamente un efecto de iluminación de nubes marinas adicional o ‘bonus’, lo que aumentaría sustancialmente la efectividad general de enfriamiento de SAI».
«Nuestra evaluación del brillo de la difusión podría tener profundas implicaciones para una posible implementación de la gestión de la radiación solar», dijo el científico investigador de CSL y coautor Graham Feingold, cuyo trabajo se centra en nubes y aerosoles. «La evaluación de la gestión de la radiación solar requiere una comprensión completa de los efectos knock-on como estos en todo el sistema terrestre».
Bajo la dirección del Congreso, la NOAA está liderando un programa de investigación plurianual para investigar, detectar, monitorear y evaluar eventos naturales, inadvertidos o intencionales que alterarían el presupuesto de radiación de la Tierra al aumentar la reflectividad de la estratosfera o las nubes marinas.
La NOAA no aprueba ni respalda ningún enfoque o técnica de intervención climática. La NOAA no está llevando a cabo ni planificando experimentos al aire libre.
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