Willis Eschenbach y el gobernador del clima

El clima de la Tierra ha permanecido sorprendentemente estable a lo largo de miles de millones de años a pesar de que el sol se cree que ha podido aumentar su luminosidad en un 30% desde que empezó la Tierra a existir hace más de 4.000 millones de años. Durante los últimos 500 millones de años, la temperatura solo ha variado en más o menos un tres por ciento, incluyendo las edades glaciares. Para explicar esta gran estabilidad se ha propuesto, cómo no, la influencia del CO2 y otros gases invernadero como principales protagonistas, ya que hace millones de años la atmósfera era mucho más rica en estos gases.
Pero aceptar esta hipótesis implica suponer que la disminución del efecto de los gases invernadero igualó exactamente el progresivo aumento del forzamiento solar durante esos miles de millones de años, cosa altamente improbable.
Hay otras hipótesis para explicar esta estabilidad climática, entre ellas está la hipótesis del termostato de Willis Eschenbach, un ingeniero americano gran estudioso del clima que se define a sí mismo como “generalista”, ya que domina diversas disciplinas de ingeniería y muchas otras relacionadas con el clima, además de ser un experto en informática. La hipótesis de Eschenbach se puede leer en español en el magnífico libro de Eduardo Ferreyra “Clima Feroz”. Yo voy a intentar resumirla aquí:
Es un hecho conocido que la mayor parte de la energía del sol llega a la Tierra a través de los trópicos y zonas adyacentes, que actuarían como el extremo caliente de la máquina climática. Una parte de esta energía es irradiada de vuelta al espacio y otra parte es conducida por vientos y corrientes marinas hacia los polos, que serían el extremo frío de la máquina climática, donde la energía sería radiada finalmente al espacio.
Pero hay muchos cambios en la entrada de energía solar: del día a la noche, del invierno al verano, etc. Según Eschenbach, las nubes tropicales y las tormentas serían el mecanismo regulador del clima de la Tierra, es decir, serían el “termostato de la Tierra”.
De hecho, el sol suministra a la Tierra energía más que sobrada para asar completamente nuestro planeta. Si no lo hace, es porque las nubes, en todo momento, están reflejando luz solar y devolviendo al espacio un tercio de la energía solar que nos llega. La clave estaría en los trópicos y en sus nubes. Dos serían los mecanismos:
1 Los cúmulos tropicales
2. Los cumulonimbos
Los cúmulos tropicales actuarían por la mañana, algo después de salir el sol, creciendo y formando una sombrilla protectora que atenúa el aumento de temperatura pero no puede pararlo del todo. A medida que el calor se va incrementando, este mecanismo no es suficiente y por la tarde entran en juego los cumulonimbos, enormes nubes de desarrollo vertical que forman tormentas, enfriando activamente la zona. Esto es lo que se denomina un gobernador del clima. El gobernador del clima no es una simple retroalimentación negativa que solo puede reducir un aumento, es un activo mecanismo de enfriamiento propiciado por la dinámica interna de estas grandes tormentas, que chupan aire caliente y húmedo de la superficie y lo envían a grandes alturas, muy superiores a donde está la mayor parte del CO2. En estas altitudes, el aire tiene mayor libertad para irradiar calor al espacio. Además, durante su tránsito hacia la alta troposfera, no hay interacciones radiantes o turbulentas con la troposfera media e inferior, por lo que sortean la mayor parte de los gases invernadero.
Hay otros mecanismos por los que la tormenta enfría también, como la producción de lluvia y viento fríos en la superficie, aumento de espuma marina en las crestas de las olas que, al ser blancas aumentan la reflectividad de la mar, transporte de aire seco a la superficie, aumento de la radiación nocturna, etc.
Las tormentas tropicales pueden aumentar o disminuir en respuesta a aumentos o disminuciones del flujo solar, por tanto, según Willis Eschenbach, serían el verdadero gobernador del clima terrestre.

Referencias:
Ferreyra, E. 2010. Clima Feroz:
http://www.lulu.com/product/tapa-blanda/clima-feroz/12465008