24.02.12. Los científicos atmosféricos Olivier Pauluis de la Universidad de Nueva York y Juliana Dias del NOAA, han demostrado que a escala mundial, las precipitaciones de lluvia, nieve o granizo calman la energía presente en la atmósfera. Es decir, una parte sustancial de la energía que produce el viento se disipa en forma de fricción con las gotas de lluvia que precipitan.
Un resumen del trabajo publicado en Science esta semana, lo podemos leer a través de este enlace de Nature.
Para llegar a esta conclusión, los investigadores han llevado a cabo el siguiente razonamiento.
Como sabemos nuestra atmósfera recibe su energía a través del sol. Esta genera energía mecánica a través del calentamiento que producen los rayos solares incidiendo en nuestro planeta. Los contrastes térmicos entre las zonas más cálidas y más frías, generan el movimiento de las masas de aire. Pequeños movimientos a escalas locales… o nivel macroescalar, como la corriente en chorro.
Al caer una gota de lluvia (copo de nieve, piedra de granizo), su movimiento produce una fricción con la atmósfera a su alrededor. Aunque la fricción de una sola gota sería totalmente despreciable, los científicos han estimado cuánta energía es generada en la caída de las gotas de lluvia a nivel global resultando que es el mayor porcentaje de la energía total presente en la atmósfera.
Utilizando información de satélites, Olivier Pauluis y Juliana Dias calcularon que la energía cinética se disipa en la atmósfera a una tasa promedio de 1.8 W/m2 (entre 30 grados de latitud Sur y 30 grados Norte) como resultado de la fricción inducida por la precipitación.
Dicha disipación de energía es de la misma magnitud que aquella que se debe a la turbulencia atmosférica. O sea, lo que se intuía que podía ocurrir a una escala pequeña, ocurre a nivel planetario, de forma que las precipitaciones que caen generan una energía de rozamiento del nivel de la energía mecánica que produce el viento, las turbulencias…
Los científicos estiman que si la cantidad de lluvia aumenta (lo cual afirman se espera que suceda debido al calentamiento global) dicho incremento podría fácilmente debilitar la circulación atmosférica.
La publicación de Science comenta que en un estudio similar, Dargan Frierson afirmaba que se requerirá más investigación para determinar este último extremo, considerando a priori que el ciclo hidrológico es uno de los aspectos del sistema climático que está cambiando más rápidamente con el calentamiento global.
Sin embargo, algunos expertos no consideran que estos datos sean del todo ciertos: «La fuerza de arrastre sobre una gota de lluvia no es todo fricción, especialmente para las gotas más grandes,» dice Ramesh Srivastava, un físico de la Universidad de Chicago, Illinois. «Así que creo que su valor de disipación de fricción es considerablemente sobre-estimado.»
Puedes leer más aquí: http://www.sciencemag.org/content/335/6071/953.abstract
«Satellite Estimates of Precipitation-Induced Dissipation in the Atmosphere,» por O. Pauluis de New York University en Nueva York, NY; J. Dias de Earth System Research Laboratory (ESRL) en Boulder, CO; J. Dias de National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) en Boulder, CO.
«Frictional Dissipation—Blame It on the Rain,» por D.M.W. Frierson de University of Washington en Seattle, WA.
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