Volver a la portadaFísica · 3.er año de Educación Media General · Cambiar asignatura
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3er año · Física
Contenidos complementarios de Física de 3.er año · Fricción, calentamiento global y aberraciones ópticas

El calentamiento global

Un día, Fabiana sube en el teleférico de Mérida y ve que en las cumbres cercanas al pico Bolívar ya casi no queda hielo. Su abuelo le cuenta que hace décadas había mucho más. ¿Por qué se calienta el planeta? ¿Es lo mismo que el efecto invernadero? ¿Y qué podemos hacer nosotros? Lo vas a responder en esta página.

El efecto invernadero natural

La Tierra recibe energía del Sol, sobre todo como luz visible. Parte se refleja y parte la absorben el suelo y el agua, que se calientan. Al calentarse, la superficie emite energía hacia arriba en forma de radiación infrarroja (calor).

Algunos gases de la atmósfera absorben parte de esa radiación y la reenvían hacia la superficie. Son los gases de efecto invernadero (GEI): vapor de agua, dióxido de carbono ($\text{CO}_2$), metano ($\text{CH}_4$) y óxido nitroso ($\text{N}_2\text{O}$).

Esquema del efecto invernadero: la luz del Sol llega a la superficie, que emite infrarrojo; los gases de la atmósfera devuelven parte hacia abajo. Atmósfera congases de efectoinvernadero Superficie de la Tierra Luz del Sol Infrarrojo Escapa al espacio

Este efecto es natural y necesario. Sin él, la temperatura media de la Tierra sería de unos −18 °C en lugar de unos 15 °C, y el agua líquida y la vida tal como la conocemos serían imposibles. El invernadero natural funciona como una cobija: nos mantiene a una temperatura habitable.

Practica★☆☆Sin empezar
Explica qué es el efecto invernadero y por qué es necesario para la vida en la Tierra. Menciona dos gases de efecto invernadero.

Explica qué es el efecto invernadero y por qué es necesario para la vida en la Tierra. Menciona dos gases de efecto invernadero.

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Qué lo intensifica: actividades humanas

Desde la Revolución Industrial hemos añadido muchos GEI a la atmósfera. Las fuentes principales del $\text{CO}_2$ son:

  • Quema de combustibles fósiles (gasolina, diésel, gas, carbón): al quemar compuestos de carbono se forma $\text{CO}_2$. Ocurre en carros, camiones, plantas termoeléctricas e industrias.

  • Deforestación: los árboles absorben $\text{CO}_2$ al hacer la fotosíntesis. Al talarlos o quemarlos se pierde esa absorción y, si se queman, además se libera el carbono que almacenaban.

  • Procesos industriales, como la fabricación de cemento.

Otros gases vienen de la ganadería y los arrozales (metano) y de algunos fertilizantes (óxido nitroso).

Actividad Gas principal Por qué lo aumenta
Carros y camiones $\text{CO}_2$ Combustión de gasolina o diésel
Termoeléctricas $\text{CO}_2$ Combustión de gas, diésel o carbón
Deforestación $\text{CO}_2$ Menos fotosíntesis y quema de la vegetación
Ganadería $\text{CH}_4$ Digestión del ganado
Practica★☆☆Sin empezar
Menciona tres actividades humanas que aumentan la cantidad de dióxido de carbono en la atmósfera y explica brevemente por qué cada una lo hace.

Menciona tres actividades humanas que aumentan la cantidad de dióxido de carbono en la atmósfera y explica brevemente por qué cada una lo hace.

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Indica si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas y corrige las falsas: (a) el calentamiento global y el efecto invernadero natural son exactamente lo mismo;…

Indica si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas y corrige las falsas: (a) el calentamiento global y el efecto invernadero natural son exactamente lo mismo; (b) el derretimiento de glaciares contribuye a que suba el nivel del mar; (c) la deforestación reduce la capacidad de absorber $\text{CO}_2$.

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Leer los datos: concentración de CO₂

Para saber si algo cambia hay que medir. La concentración de $\text{CO}_2$ se expresa en ppm (partes por millón): cuántas moléculas de $\text{CO}_2$ hay por cada millón de moléculas de aire.

Dos cálculos útiles con una tabla de datos:

  • Aumento total = valor final − valor inicial.

  • Aumento porcentual = (aumento total ÷ valor inicial) · 100.

Una tendencia sostenida de aumento del $\text{CO}_2$ se relaciona con un aumento de la temperatura media: más gases significan más radiación infrarroja devuelta a la superficie.

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Una tabla muestra la concentración de $\text{CO}2$ en la atmósfera en distintos años: en el año A, 320 ppm; en el año B, 370 ppm; en el año C, 415 ppm. Calcula el…

Una tabla muestra la concentración de $\text{CO}_2$ en la atmósfera en distintos años: en el año A, 320 ppm; en el año B, 370 ppm; en el año C, 415 ppm. Calcula el aumento total entre A y C y el aumento porcentual respecto al valor inicial. Interpreta qué indica esta tendencia sobre la temperatura media del planeta.

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Consecuencias: glaciares, nivel del mar y ecosistemas

Al subir la temperatura media ocurren varios efectos encadenados:

  • Derretimiento de glaciares y capas de hielo. El hielo que está sobre tierra firme, al derretirse, aporta agua a los océanos y sube el nivel del mar. Además, el agua del mar se dilata al calentarse, lo que también contribuye.

  • Pérdida de hábitats. Los glaciares tropicales son muy sensibles: en Venezuela, los de la zona del pico Bolívar, en la Sierra Nevada de Mérida, han disminuido mucho.

  • Cambios en los ecosistemas. En el páramo andino, el agua del deshielo y la humedad alimentan lagunas y quebradas. Si cambian, se afectan los frailejones y las especies que dependen de ellos, y las comunidades que usan esa agua.

  • Eventos extremos más frecuentes: sequías, olas de calor y lluvias intensas.

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En los Andes venezolanos, cerca del pico Bolívar, los glaciares han ido disminuyendo. Explica la relación entre el aumento de la temperatura global y la reducción de…

En los Andes venezolanos, cerca del pico Bolívar, los glaciares han ido disminuyendo. Explica la relación entre el aumento de la temperatura global y la reducción de estos glaciares, y menciona dos consecuencias posibles para los ecosistemas de páramo.

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Qué podemos hacer: reducir emisiones

Reducir el calentamiento exige emitir menos GEI y proteger los sumideros de carbono (bosques).

Medidas personales y domésticas

  • Usar transporte colectivo (el Metro de Caracas, el autobús) en lugar de muchos carros: un vagón lleno mueve a cientos de personas con mucho menos combustible o energía por persona.

  • Apagar luces y aparatos que no se usan, y usar bombillos de bajo consumo (LED).

  • Evitar abrir innecesariamente la nevera y mantenerla bien cerrada.

  • Reducir el desperdicio, reutilizar y reciclar.

  • Sembrar y cuidar árboles.

Fuentes de energía

Fuente Emisiones de GEI al generar Limitaciones
Combustibles fósiles Altas ($\text{CO}_2$) Contaminan y emiten GEI; son recursos agotables
Hidroeléctrica (como Guri) Muy bajas al generar Embalse que inunda terrenos, afecta fauna y río; depende de las lluvias
Solar y eólica Prácticamente nulas al generar Dependen del sol o del viento; requieren espacio y almacenamiento

Ninguna fuente es perfecta: lo razonable es combinar varias, reducir el consumo y mejorar la eficiencia.

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Fabiana propone reducir las emisiones de su familia usando menos el carro y más el Metro de Caracas. Explica por qué esto disminuye la emisión de $\text{CO}2$ por…

Fabiana propone reducir las emisiones de su familia usando menos el carro y más el Metro de Caracas. Explica por qué esto disminuye la emisión de $\text{CO}_2$ por persona. Menciona además dos medidas domésticas distintas que ayuden a reducir el consumo de energía.

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Compara dos formas de generar electricidad: una central que quema combustible fósil y una hidroeléctrica como la de Guri. Analiza las diferencias en emisiones de gases…

Compara dos formas de generar electricidad: una central que quema combustible fósil y una hidroeléctrica como la de Guri. Analiza las diferencias en emisiones de gases de efecto invernadero y menciona al menos una limitación o impacto ambiental de la hidroeléctrica. Concluye qué papel pueden tener las distintas fuentes de energía en reducir el calentamiento global.

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Clima y tiempo atmosférico

Jesús dice: «Hoy hizo un frío fuera de lo normal, así que el calentamiento global es un invento». ¿Tiene razón?

  • Tiempo atmosférico: el estado de la atmósfera en un lugar y momento concretos (hoy llueve, hace 28 °C). Cambia de un día a otro.

  • Clima: el comportamiento promedio del tiempo en una región durante muchos años (por lo general, 30 años o más).

Un día frío es un dato de tiempo. El calentamiento global se refiere al clima y a la temperatura media del planeta durante décadas. Es como un jugador de béisbol: un partido sin hits no dice nada sobre su promedio de toda la temporada.

Para evaluar el calentamiento global hacen falta datos de largo plazo y de muchos lugares: temperaturas medias registradas por estaciones meteorológicas (en Venezuela, las del INAMEH), mediciones de $\text{CO}_2$, extensión de glaciares y nivel del mar.

Efectos del aumento de la temperatura

  • Sobre sistemas naturales: derretimiento de glaciares, subida del nivel del mar, cambios en los ecosistemas.

  • Sobre sistemas humanos: problemas con el agua y la agricultura, daños en zonas costeras, más riesgos por lluvias intensas o sequías.

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Jesús afirma que una ola de frío en una ciudad demuestra que el calentamiento global no existe. Analiza este argumento: distingue entre clima y tiempo atmosférico,…

Jesús afirma que una ola de frío en una ciudad demuestra que el calentamiento global no existe. Analiza este argumento: distingue entre clima y tiempo atmosférico, explica por qué un día frío no contradice una tendencia de décadas y describe qué tipo de datos se necesitarían para evaluar el calentamiento global. Menciona dos efectos del aumento de la temperatura sobre los sistemas naturales y uno sobre los sistemas humanos.

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Vuelve al principio: el hielo del pico Bolívar disminuye porque el aumento de gases de efecto invernadero, por la quema de combustibles y la deforestación, intensifica el efecto natural y eleva la temperatura media. Se puede frenar reduciendo emisiones y cuidando los bosques.

Resumen

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