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EL EFECTO INVERNADERO
Carmen EstebanUniversidad Nacional de San Luis
EL EFECTO INVERNADERO
DESCRIPCIÓN DEL FENÓMENO
¿Qué es el Efecto Invernadero?
Fenómeno mediante el cual la temperatura de un ambiente cerrado, en el que ingresa la radiación solar, se incrementa muy por encima de la temperatura exterior a dicho ambiente.
Ejemplos
Invernadero
Ejemplos
Superficie de la Tierra con su atmósfera
Requerimientos
Tres elementos
Radiación Solar Cubierta semitransparente
Superficie absorbente
El Espectro Electromagnético
La luz visible es sólo una porción del espectro electromagnético.
1 10 310 21010 -3 10 -210 -1
0.39 m 0.77 mVisib le
Ultra vio le taRa yo s XRa yo s
Infra rro joc e rc a no
Infra rro jole ja no
Ra d a rTVRa d io
Longitud de onda (m)
La Radiación Solar
Todo cuerpo emite radiaciónEsta radiación se caracteriza por
estar constituida por un amplio espectro de longitudes de onda, que se extiende entre dos extremos alejados entre sí.
Radiación solar se parece a la de un cuerpo negro a 5777 K.
Radiación de cuerpo negro
1
100
10000
0,1 1 10 100
longitud de onda (m)
Irra
dia
nci
a es
pec
tral
(W
/m2
m)
290 ºK 5777ºK
La atmósfera terrestre
• Es una mezcla de gases que rodea a la Tierra.
• El 99% de su masa se concentra en los primeros 30 km.
• La atmósfera se divide en capas:
Capas de la Atmósfera
Composición de la atmósfera
Nitrógeno 78.08 %Oxígeno 20.95 %Argón 0.93 %Dióxido de carbono 0.33 %Neón, Helio, Kriptón, Xenón, Metano,
Ozono, etc.Vapor de agua altamente variable
Efecto de la Atmósfera sobre la Radiación Solar
Espectro solar fuera de la atmósfera
Espectro solar dentro de la atmósfera
¿Por qué se produce?
La energía que llega del sol, al proceder de un cuerpo a muy elevada temperatura, está formada por radiación de onda corta que traspasa la atmósfera con gran facilidad.
La radiación que llega calienta la superficie de la tierra y esta se enfría emitiendo radiación.
¿Por qué se produce?
La energía emitida hacia el exterior, al proceder de un cuerpo mucho más frío, está formada por radiación de onda larga, y es absorbida por los gases con efecto invernadero.
Esta retención de la energía hace que la temperatura sea más alta.
El efecto invernadero en la Tierra
El efecto invernadero hace que la temperatura media de la superficie de la Tierra sea 33ºC mayor que la que tendría si no existieran gases con efecto invernadero en la atmósfera.
El Cambio Climático
Los componentes de la atmósfera se han mantenido estables en los últimos miles de años, de manera que el balance entre la radiación solar que entra y la radiación infrarroja terrestre que sale se ha mantenido aproximadamente en equilibrio.
La concentración de anhídrido carbónico (y otros gases invernadero) ha ido creciendo constantemente debido a la actividad humana: quema de grandes masas de
vegetación. uso masivo de combustibles fósiles procesos industriales
El Cambio Climático
procesos
industriales
El Cambio Climático
El Cambio Climático
Las evidencias científicas no son totalmente claras, pero en 1995 la IPCC acordaron que:
El conjunto de evidencias sugiere un cierto grado de influencia humana sobre el
clima global
Consecuencias
que los desiertos se hagan más cálidos pero no más húmedos
Consecuencias
Entre un tercio y la mitad de todos los glaciares se fundirían.
Consecuencias
Tierras agrícolas se convertirían en desiertos
Protocolo de Kioto (1997)
Protocolo de Kioto (1997)
Programa para revertir esta situación. Etapas:
primera etapa se congelaban las tasas de emisión de anhídrido carbónico, y de otros gases que producen efecto invernadero , hacia la atmósfera.
segunda etapa se procedería a su reducción. Acuerdo aceptado por amplia mayoría,
aún no entra en vigencia porque los mayores consumidores de energía han presentado objeciones.
EL EFECTO INVERNADERO
PROYECTO EDUCATIVO
¿Cómo surge el Proyecto?
Avalado por la Universidad Dirigido al nivel polimodalEstudiantes con consideraban útil el
conocimiento a adquirir.
Objetivos: que los estudiantes lograran
Encauzar la curiosidad espontánea sobre el medio ambiente hacia la formación de una actitud científica y reflexiva.
Trabajar cooperativamente.Adquirir el conocimiento de un conjunto de temas de Física.
Desarrollar la capacidad de organizar el estudio y el aprendizaje.
Objetivos: que los estudiantes lograran
Adquirir habilidades y destrezas en la recolección de datos y búsqueda bibliográfica.
Montar y aplicar algunos instrumentos de medida.
Diseñar experimentos cuyos resultados puedan interpretar o colaborar con los demás para interpretar.
Traducir hechos experimentales por medio de tabla de valores y gráficos.
Objetivos: que los estudiantes lograran
Correlacionar diversas disciplinas científicas.
Construir modelos con el fin de ilustrar resultados
Sacar conclusiones y generar explicaciones didácticas con fundamentos científicos.
Desarrollo del Proyecto
El proyecto fue dividido en seis etapas, en cada una de las cuales se lograba llegar a uno o varios de los objetivos propuestos.
Primera Etapa
Charla con los alumnos sobre posibles temas a tratar.
Elección del tema : “Efecto Invernadero”Exposición de conocimientos previosLos alumnos plantean los objetivos de su trabajo:
– Mostrar en qué consiste el efecto invernadero y cuáles son sus principales contribuyentes
– Concientizar sobre la actividad humana sobre el clima del planeta.
Segunda Etapa
Tercera Etapa
Búsqueda de material bibliográfico.Periodo de estudio organizado y asistido.Discusiones grupales: reforzaron
conceptos, establecen correlaciones entre las diversas disciplinas y temas.
Identificación del problema:Quema intensiva de combustibles fósilesMayor porcentaje de CO2 en la atmósfera
Tercera Etapa
Cómo mostrar esta problemáticaNecesidad de buscar:
– un material que simule el comportamiento absorbente de la atmósfera frente a la radiación,
– Una fuente de radiación que simule la solar.– Otra que simule la terrestre– Uso de un detector de radiación.
Cuarta Etapa
Búsqueda experimental de materiales que dejan pasar la radiación infrarroja y que no la dejan pasar.
Fuente de radiación infrarroja: estufa de cuarzoDetector: termopila conectada a un milivoltímetro.Confeccionan una tabla con los resultados
obtenidos.Seleccionan: vidrio
bolsas para freezer
Cuarta Etapa 1º Experiencia demostrativa
Cuarta Etapa2° Experiencia demostrativa
Quinta Etapa
Elaboración de informe:Resumen Introducción
– Objetivos– Hipótesis
Desarrollo– Planteo de experiencias– Selección de materiales e instrumentos de medida– Experiencias y resultados– Ciclo del Carbono– Dificultades
Quinta Etapa
Elaboración de informe:Conclusiones
– Aplicación de resultados– Proyecciones
BibliografíaAgradecimientos
Quinta Etapa
Preparación de láminas.Confección de folletos de difusión y
concientización
Sexta Etapa
Exposición del trabajo en las Ferias Provincial y Nacional de Ciencia y Tecnología y en un Encuentro Latinoamericano sobre Ecología y Calidad de Vida.
Premios y menciones especiales.
Conclusiones
Experiencia educativa llevada a cabo con éxito.
Se lograron los objetivos propuestos por los docentes y los propuestos por los estudiantes.
RADIACIÓN SOLAR Y TERRESTRE
Espectro electromagnético– Ondas: longitud, frecuencia, velocidad.– Efectos microscópicos y macroscópicos
Radiación de cuerpo negro: solar y terrestre.
Escala logarítmica, notación científica.Interpretación de gráficos.
ATMÓSFERA
CapasComposiciónFormas de intercambio de energía
– conducción– convección– radiación
Comportamiento selectivo frente a la radiación.
ACTIVIDAD HUMANA CONTAMINANTE
Ciclo del carbonoAcuerdos Internacionales
