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Modelo Matemático
Descripción
El modelo matemático traduce la red conceptual a variables y ecuaciones.
ID:4682
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: Intercambio solar de onda corta
La radiación solar de onda corta llega a la superficie y una fracción se refleja según el albedo. La fracción restante queda absorbida por la superficie. Por ello, a radiación incidente fija, un aumento del albedo aumenta la reflexión y reduce la absorción. Este grupo entrega la onda corta absorbida al balance radiativo neto; el storyboard no define una ley adicional para la radiación solar incidente.
Grupo 2: Grupo 2: Control del albedo por cobertura superficial
El albedo cambia fuertemente con el tipo de superficie. La nieve recién caída presenta los valores más altos, mientras bosque denso, suelo oscuro y agua líquida tienen albedos bajos; suelo claro y cultivos ocupan rangos intermedios. Un cambio de cobertura modifica el albedo y, a través de él, la fracción solar reflejada y absorbida. La deforestación boreal constituye el ejemplo explícito: reemplazar bosque oscuro por nieve expuesta incrementa la reflexión y puede producir enfriamiento regional neto, aunque la deforestación también libere CO2.
Grupo 3: Grupo 3: Intercambio térmico de onda larga
La superficie emite radiación de onda larga según Stefan-Boltzmann, aumentando con la cuarta potencia de su temperatura. La atmósfera devuelve contrarradiación de onda larga hacia la superficie. La diferencia entre la radiación térmica entrante y saliente contribuye al balance neto. La temperatura superficial es por tanto una variable puente entre el estado térmico y la pérdida radiativa.
Grupo 4: Grupo 4: Balance radiativo neto y ciclo diurno
El balance radiativo neto resulta de combinar la radiación que entra y la que sale, incluyendo onda corta y onda larga. Durante la noche no existe ganancia solar y el balance puede ser negativo por la pérdida de onda larga; hacia el mediodía se vuelve fuertemente positivo y puede alcanzar hasta 800 W/m² en un día de verano tropical. El ciclo diurno de radiación solar impulsa así un ciclo diurno de energía neta disponible. Esta energía conecta el intercambio radiativo con los flujos superficiales.
Grupo 5: Grupo 5: Partición de la energía superficial
La energía neta disponible se reparte entre calor sensible, calor latente y flujo de calor hacia el suelo. El calor latente está asociado a evapotranspiración y presenta una correlación positiva con la energía neta disponible. La partición entre calor sensible y calor latente depende de cuánta agua tiene disponible la superficie y se describe cualitativamente mediante la razón de Bowen. El storyboard no proporciona aquí una forma funcional adicional para esa partición.
Grupo 6: Grupo 6: Respuesta climática e hidrológica
Un balance neto positivo impulsa simultáneamente calentamiento superficial, evapotranspiración y convección atmosférica. Por ello el ciclo diurno del balance radiativo actúa como forzante principal del ciclo hidrológico superficial. La energía disponible y su partición terminan condicionando el clima local y el ciclo del agua. Este grupo conserva las respuestas finales explícitas sin reemplazar los mecanismos radiativos y energéticos que las preceden.
ID:1712