2014/06/10

O equilibrio enerxético na Terra.Botando contas

O título que pensaba pareceume longo de máis: importancia da evacuación de calor da Terra pola produción enerxética como factor no aumento da temperatura media. Coido que así se expresa mellor a onde quero chegar...
vamos, a ver se a produción de enerxía ten influenza no cambio climático.
Como algo previo, considero a Terra un corpo que está recibindo enerxía e radiando, dun xeito máis ou menos equilibrado, a unha temperatura media de 15 ºC, isto é, 288 K. Como o que quero saber é a influenza da eliminación da calor derivada da enerxía que usamos na Terra, fago abstracción de cousas como a variación do albedo ou do efecto invernadoiro, cousas que si se sabe que teñen importancia, pois a súa relación xa está requetedifundida.
Ben, sabemos que a lei de Stefan-Boltzmann indícanos que a emisión enerxética dun corpo en unidade de tempo é proporcional á potencia cuarta da temperatura: E=k·T4 ,
Con isto, establecemos a emisión de enerxía da Terra (cortiza terrestre) cunha 'temperatura media', que asimilamos ós 15 ºC anteditos, aproximadamente igual á recepción natural de enerxía, básicamente a recibida do Sol.
Se aumentamos a enerxía do Sol coa enerxía que extraemos de fontes diversas, podemos establecer un cociente, quedando (E+E')/E = (T'4)/T4 , para unha nova 'temperatura de equilibrio' media da Terra en relación coa temperatura de equilibrio media polo subministro 'natural' do Sol.
e agora, podemos botar contas. Que variación enerxética (enerxía 'artificialmente producida') necesitamos para elevar nestas condicións 1ºC a temperatura media do planeta?
Substituíndo, temos:
1+E'/E = (2894)/2884 ,aproximadamente igual a 4·1/288, á súa volta aproximadamente igual a 4·0,0034 e a 0,0146, ou 1,46%
Con isto, resulta que a enerxía E' 'artificial' resultaría ser o 1,46% da E 'natural'. Posta esta relación en perspectiva, o 1,46% de 365 días ven sendo uns 5 días. É dicir, para aumentar un grao centígrado a temperatura do planeta nestas condicións teriamos que producir no ano unha enerxía equivalente a uns 5 días de recepción enerxética dende o Sol.
Como a enerxía usada ('producida artificialmente') na actualidade nun ano equivale a unha fracción da que recibimos nun día, podemos establecer que o aumento de temperatura terrestre debido ó equilibrio de emisión da enerxía extra producida por nós é de un orde inferior á necesaria para elevar a temperatura media terrestre 1 ºC. É dicir, a temperatura media da Terra estamos elevándoa na actualidade debido a este efecto menos de 0,1 ºC, e polo tanto, un orde de importancia menor fronte ao efecto invernadoiro.

Esta entrada participa na edición LIII do Carnaval de la Física/Antroido da física (blogue anfitrión este mes, Vega 0.0 )
Publicar un comentario
El Tiempo en Ribadeo - Predicción a 7 días y condiciones actuales.