¿Qué es el balance energético global?

Nuestro planeta recibe energía del Sol y si su temperatura se mantiene constante, significa que debe perder una cantidad similar. El mecanismo que mantiene el equilibrio se llama balance energético terrestre.

Fernando Llorente Fernando Llorente 10 Oct 2017 - 11:01 UTC

Balance energético global
Balance energético global (espacio-atmósfera-tierra). FUENTE: Fernando Llorente Martínez. Editado por Tiempo.com

Como ya vimos en el artículo de la radiación solar, se ha comprobado que la tem­peratura del sistema tierra-at­mósfera, de unos 15ºC, no ha variado sensi­ble­men­te en los últi­mos tiempos. Esto, sumado a que la ener­gía recibida del Sol es cons­tante, supone que nuestro planeta debe perder una cantidad igual de e­nergía que la recibida.

Balance energético global

A este intercambio de ener­gía se le conoce como balan­ce energético espacio-atmós­fera-tierra. Para explicarlo, vamos a dar a la radiación solar incidente de onda corta que llega a nuestra atmós­fera un valor de 100 unidades.

El ozono estratosférico absorbe y a su vez emite 3 unidades; el vapor de agua, el dióxido de carbono y las nubes, producen una absorción de 18 unidades. Las nubes, a su vez, reflejan radiación hacia el espacio por valor de 24 unidades, y el resto de partículas atmosféricas refle­jan otras 7.

La energía que llega al suelo, bien directa o indirec­tamente es de 47 unidades; de las cuales, los distintos componentes de la superficie terrestre reflejan una media de 4.

La superficie de la Tierra transforma la energía solar en radiación de onda larga -calorífica-, que al emitirla hacia el espacio, a la temperatura de 15 grados centígrados, le corresponderían 114 unidades; de las cuales, 109 son absorbidas por el vapor de agua, el dióxido de carbono y las nubes, calentando así las capas bajas atmosféricas.

Descenso de la temperatura con la altura

Esto supone que la troposfera se calienta por abajo, y no desde arriba como podíamos pensar en un primer momento. Ésta es la explicación del descenso de la temperatura con la altura en esta capa ini­cial atmosférica. Por tanto, vemos que sólo 5 unidades de la energía que pierde la superficie terrestre se escapan directamente al espacio. Nuestra envoltura gaseosa irradia también parte del calor recibido de la tierra hacia el espacio, 57 unidades, y devuelve hacia el suelo otras 96.

Para completar el balance energético, debemos tener en cuenta la energía que se produce en los procesos internos de nuestro planeta y en los intercambios de calor entre la evaporación y la condensación; con lo cual nos encontramos con otras 29 unidades.

Además, si sumamos el albedo de nuestro planeta, “porcentaje de energía reflejada directamente por la superficie de la Tierra hacia el espacio”, 35 unidades, a la energía perdida al espacio por la atmósfera, 65 unidades, igualan a la recibida desde el Sol... ¡100 unidades!

Resumen por zonas

Verifiquemos el balance en cada una de las cuatro regiones en las que se produce intercambio de energía:

Espacio: Recibe 100 unidades del sol en forma de onda corta y pierde otras tantas de la siguiente forma; 35 unidades del albedo terrestre (4 directamente emitidas por el suelo, 24 reflejadas por las nubes y 7 reflejadas por la partículas atmosféricas) y 65 unidades en forma de onda larga (5 perdidas directamente del suelo, 57 provenientes de la troposfera y 3 del ozono estratosférico).

Estratosfera: Gana y pierde 3 unidades por la absorción y emisión del ozono.

Troposfera: Absorbe 15 unidades por el vapor de agua y las nubes, y 109 de la radiación emitida por la superficie terrestre. Además de esta radiación, recibe otras 29 unidades de los procesos no radiativos que se producen en el suelo; con un total de 153 unidades. La emisión de esta parte de la atmósfera es de 57 unidades hacia el espacio y de 96 hacia la superficie terrestre; con lo cual el balance vuelve a ser equilibrado.

Suelo: Gana 47 unidades por absorción de la luz solar, directa o indirectamente y 96 unidades de la radiación troposférica; un total de 143. Emite 114 en forma de onda larga y otras 29 unidades en los procesos no radiativos.

Como podemos comprobar no existe pérdida ni ganancia de energía y, gracias a todos estos hechos naturales, se puede mantener el equilibrio térmico de nuestro planeta.

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