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Modelo Matemático
Descripción
Modelo Método D8 - Monitoreo de Gases Traza y Forzamientos Radiativos
Una vez estructurada la red semántica, se busca asociar cada objeto a una variable que permita su formulación matemática. Las relaciones entre variables —expresadas en la red semántica como vectores y asociaciones entre objetos— se traducen en ecuaciones que describen el comportamiento. Estas ecuaciones se buscan, en la mayor medida posible, basadas en primeros principios, y no en algoritmos ajustados numéricamente solo para reproducir comportamientos medidos. El resultado es la red lógica del modelo: el conjunto de variables, con sus unidades y rangos, y las ecuaciones que las relacionan.
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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: Registro continuo de CO₂ en Mauna Loa
La concentración de CO₂ en Mauna Loa es el observable central. El registro continuo iniciado en 1958 contiene dos componentes explícitos: una tendencia secular de crecimiento y un ciclo estacional superpuesto de cerca de seis ppm. La continuidad temporal permite distinguir ambas escalas de variación. El storyboard no proporciona una forma funcional para la tendencia secular ni una ecuación para separar ambas componentes, por lo que esas relaciones se conservan cualitativamente.
Grupo 2: Grupo 2: Ciclo estacional biosférico del CO₂
El ciclo estacional se atribuye al balance entre fotosíntesis y respiración de la vegetación del hemisferio norte. En primavera y verano aumenta la fotosíntesis, lo que retira CO₂ atmosférico y hace bajar la concentración observada en Mauna Loa; en otoño e invierno la respiración supera a la fotosíntesis, libera CO₂ y hace subir la concentración. La dirección de las dependencias está explícitamente indicada y el ciclo resultante tiene una amplitud cercana a seis ppm. La concentración de Mauna Loa cruza hacia el grupo de registro continuo y posteriormente hacia la atribución climática.
Grupo 3: Grupo 3: Red global de gases traza
La red global extiende la vigilancia desde CO₂ hacia CH₄, N₂O, SF₆ y halocarbonos. Estos gases absorben radiación y contribuyen al forzamiento radiativo antropogénico total, pero tienen fuentes distintas y vidas medias atmosféricas distintas. El storyboard no cuantifica concentraciones, vidas medias ni coeficientes radiativos, por lo que se conservan como magnitudes y dependencias sin asignar valores. El forzamiento antropogénico total funciona como variable puente hacia la atribución climática.
Grupo 4: Grupo 4: Aerosoles y propiedades ópticas
El espesor óptico de aerosoles cuantifica cuánta radiación solar dispersan o absorben los aerosoles a lo largo de la columna. Un AOD mayor implica más dispersión/absorción antes de que la radiación alcance la superficie. Fotómetros solares terrestres miden AOD en varias longitudes de onda, permitiendo inferir distribución de tamaños y propiedades ópticas; un instrumento láser satelital aporta perfiles verticales de extinción de aerosoles y nubes. La gran variabilidad espacial y diaria del AOD se relaciona con la elevada incertidumbre del forzamiento radiativo efectivo de aerosoles, descrito como el término más incierto del presupuesto antropogénico.
Grupo 5: Grupo 5: Columna total de ozono
La columna total de ozono se vigila combinando espectrofotómetros Dobson terrestres e instrumentos satelitales especializados. Ambos tipos de instrumento utilizan la absorción de radiación ultravioleta por el ozono. De esa absorción se infiere la columna total de ozono sobre el punto de la superficie. El storyboard no entrega una ley espectroscópica explícita ni una función de inversión, por lo que la relación se mantiene como dependencia de medición e inferencia.
Grupo 6: Grupo 6: Irradiancia solar y atribución
La irradiancia solar total se mide continuamente desde 1978 mediante una sucesión de instrumentos satelitales. La precisión de la serie es crítica para detectar una posible tendencia secular comparable a la del CO₂. La evidencia descrita indica que la TSI no ha cambiado significativamente desde 1980 mientras el calentamiento ha continuado; esta divergencia temporal descarta la TSI como causa del calentamiento observado en el marco del storyboard. Por descarte, se refuerza la atribución a la perturbación antropogénica y la separación entre causas humanas y naturales.
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