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Modelo Conceptual
Descripción
Modelo E10 - Forzamientos Externos al Sistema
El modelo conceptual busca comprender los mecanismos que dan origen a un comportamiento, y describirlos de la forma más simple posible. Para eso, el comportamiento se segmenta en temas (grupos): cada uno identifica los objetos o variables que participan —tanto en su funcionamiento normal como en sus posibles anomalías o desviaciones— y describe, mediante verbos, la forma en que esos objetos interactúan entre sí. El resultado es lo que llamamos una red semántica: la estructura con la que representamos y comunicamos el modelo conceptual, antes de introducir ecuación alguna.
ID:4618
Estructura de los Grupos
Descripción
El primer paso consiste en analizar la descripción general del modelo e identificar los distintos aspectos que intervienen en el fenómeno y que deben ser representados. Cada uno de estos aspectos se organiza como un grupo, entendido como una unidad conceptual coherente que describe una parte específica del funcionamiento del modelo.
Cada grupo reúne los objetos o conceptos relevantes para ese aspecto y las relaciones o verbos que describen cómo interactúan, se modifican o dependen unos de otros. De esta manera, cada grupo constituye una parte de la red semántica del modelo, mientras que el conjunto de los grupos permite representar de forma estructurada su funcionamiento global.
La división en grupos facilita además separar mecanismos, condiciones, procesos y resultados que cumplen funciones diferentes dentro del modelo, manteniendo al mismo tiempo las relaciones que existen entre ellos. Los grupos no son, por tanto, componentes aislados: pueden compartir conceptos y establecer relaciones entre sí, formando conjuntamente una única representación semántica del fenómeno.
La imagen anterior ofrece una visión general de los distintos aspectos en que se ha estructurado el modelo. A continuación se presentan los grupos identificados, indicando para cada uno su título y una breve descripción del aspecto del modelo que representa.
Grupo 1: Grupo 1: Irradiancia solar
irradiancia solar
Grupo 2: Grupo 2: Forzamiento orbital de Milankovitch
parámetros orbitales de Milankovitch
Grupo 3: Grupo 3: Forzamiento volcánico transitorio
erupción volcánica
Grupo 4: Grupo 4: Forzamiento antropogénico
forzamiento antropogénico
Grupo 5: Grupo 5: Detección y atribución mediante huellas
huella espacial característica
Grupo 6: Grupo 6: Respuesta volcánica y sensibilidad transitoria
sensibilidad climática transitoria
Grupo 7: Grupo 7: Amplificación glacial-interglacial
amplificación por retroalimentaciones
ID:1691
Grupo 1: Grupo 1: Irradiancia solar
Descripción
irradiancia solar
Pregunta clave: ¿Cómo actúa y en qué escalas temporales varía el forzamiento solar?
irradiancia solar Hay cuatro forzamientos externos principales: la irradiancia solar, que varía tanto en un ciclo de once años como en cambios seculares más lentos; los parámetros orbitales de Milankovitch, que modulan la distribución de la insolación que recibe cada latitud a escalas de entre diez mil y cien mil años; las erupciones volcánicas, que inyectan dióxido de azufre en la estratosfera y forman allí aerosoles sulfatados con un efecto negativo sobre la temperatura; y el forzamiento antropogénico, que incluye el dióxido de carbono, los aerosoles, el uso del suelo y el ozono. Los cuatro forzamientos externos descritos —la irradiancia solar, los parámetros orbitales de Milankovitch, las erupciones volcánicas y el forzamiento antropogénico— actúan en escalas de tiempo muy distintas entre sí, desde el ciclo de once años de la irradiancia solar y los uno a tres años de una erupción volcánica hasta las decenas de miles de años del forzamiento de Milankovitch, pero todos ellos comparten el mismo rasgo que los distingue de la variabilidad interna del sistema climático: son perturbaciones que se originan fuera de la dinámica interna acoplada del sistema climático, y por eso mismo se pueden separar de esa variabilidad interna mediante el método de huellas espaciales características descrito antes, un paso necesario para entender cuánto del cambio observado en el sistema climático corresponde a cada uno de estos cuatro forzamientos externos y cuánto corresponde, en cambio, a la propia variabilidad interna del sistema climático.
ID:2991
Grupo 2: Grupo 2: Forzamiento orbital de Milankovitch
Descripción
parámetros orbitales de Milankovitch
Pregunta clave: ¿Cómo los parámetros orbitales modulan la insolación y marcan el ritmo glacial-interglacial?
parámetros orbitales de Milankovitch Sin embargo, el forzamiento de los parámetros orbitales de Milankovitch por sí solo es demasiado pequeño para explicar la amplitud completa de esos ciclos glaciales e interglaciales observados: el sistema climático necesita amplificar ese forzamiento orbital pequeño mediante retroalimentaciones adicionales, en particular la retroalimentación del dióxido de carbono y la retroalimentación del hielo, para que la amplitud de temperatura que el sistema climático realmente atraviesa entre un período glacial y un período interglacial coincida con la amplitud de temperatura observada en el registro paleoclimático. El forzamiento de los parámetros orbitales de Milankovitch, el otro forzamiento externo de escala muy larga mencionado al comienzo, explica el ritmo de los ciclos glaciales e interglaciales que el sistema climático ha atravesado repetidamente en su historia. Hay cuatro forzamientos externos principales: la irradiancia solar, que varía tanto en un ciclo de once años como en cambios seculares más lentos; los parámetros orbitales de Milankovitch, que modulan la distribución de la insolación que recibe cada latitud a escalas de entre diez mil y cien mil años; las erupciones volcánicas, que inyectan dióxido de azufre en la estratosfera y forman allí aerosoles sulfatados con un efecto negativo sobre la temperatura; y el forzamiento antropogénico, que incluye el dióxido de carbono, los aerosoles, el uso del suelo y el ozono.
ID:2992
Grupo 3: Grupo 3: Forzamiento volcánico transitorio
Descripción
erupción volcánica
Pregunta clave: ¿Cómo una erupción genera un forzamiento transitorio y una respuesta climática recuperable?
erupción volcánica Hay cuatro forzamientos externos principales: la irradiancia solar, que varía tanto en un ciclo de once años como en cambios seculares más lentos; los parámetros orbitales de Milankovitch, que modulan la distribución de la insolación que recibe cada latitud a escalas de entre diez mil y cien mil años; las erupciones volcánicas, que inyectan dióxido de azufre en la estratosfera y forman allí aerosoles sulfatados con un efecto negativo sobre la temperatura; y el forzamiento antropogénico, que incluye el dióxido de carbono, los aerosoles, el uso del suelo y el ozono. Los cuatro forzamientos externos descritos —la irradiancia solar, los parámetros orbitales de Milankovitch, las erupciones volcánicas y el forzamiento antropogénico— actúan en escalas de tiempo muy distintas entre sí, desde el ciclo de once años de la irradiancia solar y los uno a tres años de una erupción volcánica hasta las decenas de miles de años del forzamiento de Milankovitch, pero todos ellos comparten el mismo rasgo que los distingue de la variabilidad interna del sistema climático: son perturbaciones que se originan fuera de la dinámica interna acoplada del sistema climático, y por eso mismo se pueden separar de esa variabilidad interna mediante el método de huellas espaciales características descrito antes, un paso necesario para entender cuánto del cambio observado en el sistema climático corresponde a cada uno de estos cuatro forzamientos externos y cuánto corresponde, en cambio, a la propia variabilidad interna del sistema climático. Entre los cuatro forzamientos externos, las erupciones volcánicas producen un forzamiento transitorio, de entre uno y tres años de duración, y la respuesta del sistema climático a ese forzamiento volcánico transitorio decae de forma exponencial una vez que el forzamiento termina.
ID:2993
Grupo 4: Grupo 4: Forzamiento antropogénico
Descripción
forzamiento antropogénico
Pregunta clave: ¿Qué componentes forman el forzamiento antropogénico externo?
forzamiento antropogénico Hay cuatro forzamientos externos principales: la irradiancia solar, que varía tanto en un ciclo de once años como en cambios seculares más lentos; los parámetros orbitales de Milankovitch, que modulan la distribución de la insolación que recibe cada latitud a escalas de entre diez mil y cien mil años; las erupciones volcánicas, que inyectan dióxido de azufre en la estratosfera y forman allí aerosoles sulfatados con un efecto negativo sobre la temperatura; y el forzamiento antropogénico, que incluye el dióxido de carbono, los aerosoles, el uso del suelo y el ozono. Los cuatro forzamientos externos descritos —la irradiancia solar, los parámetros orbitales de Milankovitch, las erupciones volcánicas y el forzamiento antropogénico— actúan en escalas de tiempo muy distintas entre sí, desde el ciclo de once años de la irradiancia solar y los uno a tres años de una erupción volcánica hasta las decenas de miles de años del forzamiento de Milankovitch, pero todos ellos comparten el mismo rasgo que los distingue de la variabilidad interna del sistema climático: son perturbaciones que se originan fuera de la dinámica interna acoplada del sistema climático, y por eso mismo se pueden separar de esa variabilidad interna mediante el método de huellas espaciales características descrito antes, un paso necesario para entender cuánto del cambio observado en el sistema climático corresponde a cada uno de estos cuatro forzamientos externos y cuánto corresponde, en cambio, a la propia variabilidad interna del sistema climático. Sin embargo, el forzamiento de los parámetros orbitales de Milankovitch por sí solo es demasiado pequeño para explicar la amplitud completa de esos ciclos glaciales e interglaciales observados: el sistema climático necesita amplificar ese forzamiento orbital pequeño mediante retroalimentaciones adicionales, en particular la retroalimentación del dióxido de carbono y la retroalimentación del hielo, para que la amplitud de temperatura que el sistema climático realmente atraviesa entre un período glacial y un período interglacial coincida con la amplitud de temperatura observada en el registro paleoclimático.
ID:2994
Grupo 5: Grupo 5: Detección y atribución mediante huellas
Descripción
huella espacial característica
Pregunta clave: ¿Cómo se separan las señales externas de la variabilidad interna?
huella espacial característica El método de huellas espaciales características busca, dentro de las observaciones del sistema climático, el patrón espacial característico de cada forzamiento externo —su huella—, y pondera ese patrón espacial característico por la variabilidad interna que se espera encontrar en esa misma región, de modo que un patrón espacial característico que coincide con las observaciones en una región de baja variabilidad interna esperada cuenta como evidencia más fuerte a favor de ese forzamiento externo que la misma coincidencia en una región de alta variabilidad interna esperada. Los cuatro forzamientos externos descritos —la irradiancia solar, los parámetros orbitales de Milankovitch, las erupciones volcánicas y el forzamiento antropogénico— actúan en escalas de tiempo muy distintas entre sí, desde el ciclo de once años de la irradiancia solar y los uno a tres años de una erupción volcánica hasta las decenas de miles de años del forzamiento de Milankovitch, pero todos ellos comparten el mismo rasgo que los distingue de la variabilidad interna del sistema climático: son perturbaciones que se originan fuera de la dinámica interna acoplada del sistema climático, y por eso mismo se pueden separar de esa variabilidad interna mediante el método de huellas espaciales características descrito antes, un paso necesario para entender cuánto del cambio observado en el sistema climático corresponde a cada uno de estos cuatro forzamientos externos y cuánto corresponde, en cambio, a la propia variabilidad interna del sistema climático. Separar la señal de estos forzamientos externos de la variabilidad interna del sistema climático es el problema central de la detección y atribución climática.
ID:2995
Grupo 6: Grupo 6: Respuesta volcánica y sensibilidad transitoria
Descripción
sensibilidad climática transitoria
Pregunta clave: ¿Cómo se usa la recuperación volcánica para estimar sensibilidad climática transitoria?
sensibilidad climática transitoria Como este forzamiento volcánico transitorio es breve y bien conocido en su magnitud, la forma en que el sistema climático responde a él y luego se recupera permite estimar la sensibilidad climática transitoria del sistema climático real, sin necesidad de esperar a que el sistema climático alcance un nuevo equilibrio completo. Entre los cuatro forzamientos externos, las erupciones volcánicas producen un forzamiento transitorio, de entre uno y tres años de duración, y la respuesta del sistema climático a ese forzamiento volcánico transitorio decae de forma exponencial una vez que el forzamiento termina. Los cuatro forzamientos externos descritos —la irradiancia solar, los parámetros orbitales de Milankovitch, las erupciones volcánicas y el forzamiento antropogénico— actúan en escalas de tiempo muy distintas entre sí, desde el ciclo de once años de la irradiancia solar y los uno a tres años de una erupción volcánica hasta las decenas de miles de años del forzamiento de Milankovitch, pero todos ellos comparten el mismo rasgo que los distingue de la variabilidad interna del sistema climático: son perturbaciones que se originan fuera de la dinámica interna acoplada del sistema climático, y por eso mismo se pueden separar de esa variabilidad interna mediante el método de huellas espaciales características descrito antes, un paso necesario para entender cuánto del cambio observado en el sistema climático corresponde a cada uno de estos cuatro forzamientos externos y cuánto corresponde, en cambio, a la propia variabilidad interna del sistema climático.
ID:2996
Grupo 7: Grupo 7: Amplificación glacial-interglacial
Descripción
amplificación por retroalimentaciones
Pregunta clave: ¿Cómo un forzamiento orbital pequeño alcanza la amplitud térmica observada?
amplificación por retroalimentaciones Sin embargo, el forzamiento de los parámetros orbitales de Milankovitch por sí solo es demasiado pequeño para explicar la amplitud completa de esos ciclos glaciales e interglaciales observados: el sistema climático necesita amplificar ese forzamiento orbital pequeño mediante retroalimentaciones adicionales, en particular la retroalimentación del dióxido de carbono y la retroalimentación del hielo, para que la amplitud de temperatura que el sistema climático realmente atraviesa entre un período glacial y un período interglacial coincida con la amplitud de temperatura observada en el registro paleoclimático. Hay cuatro forzamientos externos principales: la irradiancia solar, que varía tanto en un ciclo de once años como en cambios seculares más lentos; los parámetros orbitales de Milankovitch, que modulan la distribución de la insolación que recibe cada latitud a escalas de entre diez mil y cien mil años; las erupciones volcánicas, que inyectan dióxido de azufre en la estratosfera y forman allí aerosoles sulfatados con un efecto negativo sobre la temperatura; y el forzamiento antropogénico, que incluye el dióxido de carbono, los aerosoles, el uso del suelo y el ozono.
ID:2997