Article
Disminución del grosor de la nube cirros
La disminución del grosor de la nube cirros (CCT) enfriaría la Tierra al disminuir el grosor los cirrus que atra panel calor. Actualmente, los científicos no están seguros de que esta estrategia vaya a funcionar en absoluto, y no hay ideas prácticas para implementarla. Este artículo explora las ventajas potenciales de esta idea y retos a los que se enfrenta.
Principales conclusiones
- Los cirros son nubes delgadas y tenues hechas de hielo que atrapan mucho calor.
- Añadir las partículas correctas en los lugares correctos podría adelgazar los cirros y permitir que más calor escape al espacio.
- La comprensión de la disminución del grosor de los cirros es limitada y no hay ideas concretas sobre cómo hacerlo.
La tecnología CCT es una idea para reducir la vida útil de algunos cirros y permitir que más calor escape al espacio. La tecnología CCT funcionaría sembrando regiones en las que se habrían formado cirrus sin la presencia de partículas simientes. En principio, sembrar produciría cirros más delgados y de vida más corta, lo que reduciría su efecto de calentamiento y enfriaría el planeta.1 Existen incertidumbres en cuanto a la viabilidad y los riesgos de esta estrategia de refrigeración, y hay actualmente no hay ideas prácticas para su implementación
El clima está cambiando debido a la acumulación de gases de efecto invernadero, especialmente dióxido de carbono, en la atmósfera, principalmente por la quema de combustibles fósiles. Estos gases de efecto invernadero calientan el planeta evitando que el calor se escape al espacio.
La mayoría de los métodos de reflexión solar, como inyección de aerosol estratosférica y la iluminación de nubes marinas, contrarrestarían los efectos de calentamiento de los gases de efecto invernadero aumentando la cantidad de luz solar reflejada al espacio.
Por el contrario, la CCT reduciría las temperaturas al aumentar la cantidad de calor que escapa al espacio. Este mecanismo de enfriamiento compensaría más directamente el efecto de atrapar el calor de las elevadas concentraciones de gases de efecto invernadero.1
Los investigadores han planteado la hipótesis de que este enfoque de enfriamiento podría ser preferible, ya que podría contrarrestar algunos de los cambios en las precipitaciones asociados con el efecto de atrapar el calor de los gases de efecto invernadero.2
Disminución del grosor de las nubes cirrus
La disminución del grosor de los cirros (CCT) es una idea para adelgazar los cirros altos y tenues que atrapan mucho calor. Si bien este enfoque podría funcionar en teoría, existen importantes incertidumbres y no hay ideas concretas sobre cómo implementarlo.
Cirrus cloud thinning would involve seeding cirrus clouds to make then thinner and shorter lived …
Cirrus clouds are effective at trapping heat in the atmosphere.
Heat
… this would allow more heat to leave the atmosphere.
Heat
Cirrus clouds are effective at trapping heat in the atmosphere.
… this would allow more heat to leave the atmosphere.
Cirrus cloud thinning would involve seeding cirrus clouds to make then thinner and shorter lived …
Heat
Cirrus clouds are effective at trapping heat in the atmosphere.
Cirrus cloud thinning would involve seeding cirrus clouds to make then thinner and shorter lived …
… this would allow more heat to leave the atmosphere.
Sembrar cirrus para acortar su vida útil
Todas las nubes reflejan parte de la luz solar hacia el espacio y evitan que parte del calor salga de la atmósfera. Los cirros son nubes altas y tenues que se forman a partir del hielo a temperaturas muy frías (por debajo de los -35 °C) y atrapan el calor más eficazmente de lo que reflejan la luz solar, lo que produce un efecto de calentamiento neto.3
Dado que las nubes cirros atrapan el calor y reflejan algo de luz solar, su efecto de calentamiento es mayor en lugares más oscuros. Esto significa que la CCT sería más efectiva en las épocas más oscuras del año y en latitudes altas. Limitar la CCT a las nubes de latitudes altas durante el invierno maximizarían su efecto de enfriamiento.5
La CCT solo funcionaría en ciertas nubes cirrus. Algunas nubes cirros se forman cuando los cristales de hielo crecen alrededor de partículas «semilla», como el polvo u otras partículas sólidas suspendidas en el aire. Estas nubes cirros se forman a temperaturas más altas y altitudes más bajas, y son relativamente delgadas y de corta duración.6 La CCT no funcionarían en estos cirros.7
Otras nubes cirrus se forman sin partículas de semilla. Sin estas partículas de semillas, el aire debe enfriarse mucho más para comenzar a formar cristales de hielo. Sin embargo, cuando ocurre este proceso, se forman cristales de hielo más pequeños, lo que lleva a nubes cirros más gruesas y de mayor duración. Como resultado, los cirros no sembrados son más gruesos y más eficaces para atrapar el calor.8
La CCT apuntaría a estos cirros no sembrados, añadiendo pequeñas partículas de yoduro de plata o yoduro de bismuto (III), lo que estimularía la formación de cristales de hielo.7 Al igual que en las nubes con semillas naturales, estas nubes cirros modificadas formarían menos cristales de hielo más grandes, lo que llevaría a nubes cirros más delgadas y de vida más corta, permitiendo que más calor escapara al espacio.
Nubes cirros (Fuente: Met Office4)
Incertidumbres sustanciales en torno a la eficacia y las consecuencias de laCCT
Los estudios de modelos climáticos sugieren que, en el mejor de los casos, el enfriamiento provocado por la CCT podría compensar la mayor parte del calentamiento observado hasta la fecha, pero no más,9 aunque el enfriamiento sería irregular, más fuerte en algunos lugares y más débil en otros.5 Sin embargo, existen incertidumbres sustanciales y, si se hace mal, puede incluso provocar un calentamiento.10
Los investigadores no están seguros de qué fracción de cirrus se forma con y sin partículas de semillas en el clima actual.11 Esta incertidumbre fundamental dificulta saber qué tan eficaz podría ser la CCT, qué regiones deberían sembrarse y cuánto material se necesita.
Agregar partículas a los lugares incorrectos o agregar demasiadas partículas– «resiembra» – podrían provocar la formación de cirros en lugares en los que no estarían o podrían hacerlos más gruesos. Esto sería contraproducente, ya que produciría calentamiento en lugar de enfriamiento.12
Incluso si funciona, la CCT produciría un efecto de enfriamiento desigual. Esto provocaría cambios en los patrones de lluvia y podría provocar un aumento de las precipitaciones extremas en algunas regiones y un aumento de las sequías en otras.13,14
No está claro si la CCT funcionaría
Las nubes cirros tienen un efecto de calentamiento neto, y la CCT pueden ofrecer una forma de reducir ese efecto de calentamiento. Es único entre los métodos de reflexión de la luz solar15 en el sentido de que reduciría la cantidad de calor que atrapa la atmósfera terrestre, compensando más de cerca el efecto de calentamiento de los gases de efecto invernadero.
Todos los estudios sobre la CCT realizados hasta la fecha han sido estudios de modelización climática idealizados, que proporcionan información sobre la formación y los procesos de los cirros.1 En la actualidad no existen ideas de ingeniería detalladas sobre cómo lograr la tecnología de la CCT en la práctica, ni se han realizado pruebas de campo.
Aún no se ha estudiado en detalle si se podría implementar la CCT y cómo hacerlo, por lo que no está claro si esta idea funcionaría en la práctica.
Preguntas abiertas
- ¿Qué fracción de cirros se forma actualmente sin partículas de semillas?
- ¿La siembra de cirros enfriaría el planeta como sugieren algunos modelos climáticos?
- ¿Se puede desarrollar un enfoque factible para sembrar cirros, utilizando aviones o drones?
Háganos una pregunta
Notas finales
- Lohman U, Gasparini B. (2017). A cirrus cloud climate dial. Science. American Association for the Advancement of Science. https://doi.org/10.1126/science.aan3325
- Gasparini B, McGraw Z, Storelvmo T, et al. (2020). To what extent can cirrus cloud seeding counteract global warming? Environmental Research Letters, 15(5). https://doi.org/10.1088/1748-9326/ab71a3
- Kärcher B. (2017). Cirrus Clouds and Their Response to Anthropogenic Activities. Current Climate Change Reports. Springer. https://doi.org/10.1007/s40641-017-0060-3
- Contiene información del sector público licenciada bajo la licencia Open Government License v3.0
- Storelvmo T, Herger N. (2014). Cirrus cloud susceptibility to the injection of ice nuclei in the upper troposphere. Journal of Geophysical Research, 119(5), 2375–2389. https://doi.org/10.1002/2013JD020816
- Heymsfield AJ, Krämer M, Luebke A, et al. (2017). Cirrus Clouds. Meteorological Monographs, 58, 2.1-2.26. https://doi.org/10.1175/amsmonographs-d-16-0010.1
- Mitchell DL, Finnegan W. (2009). Modification of cirrus clouds to reduce global warming. Environmental Research Letters, 4(4). https://doi.org/10.1088/1748-9326/4/4/045102
- Gruber S, Blahak U, Haenel F, et al. (2019). A Process Study on Thinning of Arctic Winter Cirrus Clouds With High-Resolution ICON-ART Simulations. Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 124(11), 5860–5888. https://doi.org/10.1029/2018JD029815
- Lohman & Gasparini (2017)1 señaló que la CCT podría compensar aproximadamente la mitad del calentamiento inducido por la duplicación del dióxido de carbono desde la época preindustrial o por un forzamiento radiativo deaproximadamente 2 a 3 W m−2. Según el Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático, los gases de efecto invernadero han ejercido un forzamiento radiativo de unos 2,72 W m−2 por encima de los valores preindustriales.16 El forzamientoradiativo es una medida de cómo un factor influye en el equilibrio energético de la Tierra, lo que indica su efecto de calentamiento o enfriamiento en el planeta.
- Tully C, Neubauer D, Villanueva D, et al. (2023). Does prognostic seeding along flight tracks produce the desired effects of cirrus cloud thinning? Atmospheric Chemistry and Physics, 23(13), 7673–7698. https://doi.org/10.5194/acp-23-7673-2023
- Gasparini B, Sullivan SC, Sokol AB, et al. (2023). Opinion: Tropical cirrus – from micro-scale processes to climate-scale impacts. Atmospheric Chemistry and Physics, 23(24), 15413–15444. https://doi.org/10.5194/acp-23-15413-2023
- Tully C, Neubauer D, Omanovic N, et al. (2022). Cirrus cloud thinning using a more physically based ice microphysics scheme in the ECHAM-HAM general circulation model. Atmospheric Chemistry and Physics, 22(17), 11455–11484. https://doi.org/10.5194/acp-22-11455-2022
- Kristjánsson JE, Muri H, Schmidt H. (2015). The hydrological cycle response to cirrus cloud thinning. Geophysical Research Letters, 42(24), 10807–10815. https://doi.org/10.1002/2015GL066795
- Ricke K, Wan JS, Saenger M, et al. (2023). Hydrological Consequences of Solar Geoengineering. Rev. Earth Planet. Sci. 2023, 51, 447–70. https://doi.org/10.1146/annurev-earth-031920-083456
- La CCT no produce su efecto refrescante al aumentar la reflexión de la luz, por lo que no es estrictamente un método de reflexión de la luz solar. Sin embargo, como plantea problemas similares a otros métodos de reflexión de la luz solar, generalmente se agrupa con ellos.
- Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático (IPCC). (2023). Resumen Técnico. En Cambio climático 2021: la base de la ciencia física (págs. 35–144). Cambridge University Press. https://doi.org/10.1017/9781009157896.002
Cita
Reutilice esta obra libremente
Todas las visualizaciones, los datos y el código producidos por SRM360 son de acceso abierto bajo la licencia Creative Commons BY. Usted es libre de usarlos, distribuirlos y reproducirlos en cualquier medio, siempre que se acredite a SRM360 y a los autores.
Los datos producidos por terceros y puestos a disposición por SRM360 están sujetos a los términos de licencia de los autores externos originales. Siempre indicaremos la fuente original de dichos datos en nuestra documentación, por lo que le rogamos que revise la licencia de los datos de terceros antes de usarlos y redistribuirlos.