AVIONES Y CAMBIO CLIMÁTICO

PEPA MORENO MIÑANO

OBJETIVOS:

Que los alumnos aprendan a:

- Utilizar la prensa como fuente de información

- Contemplar los aspectos medioambientales de la aviación comercial

- Desarrollar un espíritu crítico

DESTINATARIOS:

FÍSICA Y QUÍMICA: 3º ESO

COMPETENCIAS BÁSICAS: -Competencia en comunicación lingüística

-Competencia matemática

-Competencia en el conocimiento y la interacción con el mundo físico.

-Tratamiento de la información y competencia digital

-Competencia para aprender a aprender

CONTENIDOS: - Reacciones de combustión

- Efecto invernadero

- Cambio climático

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Para el desarrollo de estos contenidos se utilizarán los siguientes materiales:

-Artículo de la revista “Nature” sobre la influencia en el clima de la la aviación comercial (inglés)

http://www.nature.com/news/2002/020808/full/news020805-7.html

-Artículo que habla del anterior y cuenta el estudio (español)

http://www.tiempo.com/ram/4140/pueden-las-estelas-de-los-aviones-afectar-al-clima/

September's clear skies showed contrails' climate impact.© GettyImages

-Artículo de la revista “Nature” sobre la influencia en el clima de la la aviación comercial http://www.nature.com/news/2002/020808/full/news020805-7.html

Published online 8 August 2002 | Nature | doi:10.1038/news020805-7NewsAir-traffic moratorium opened window on contrails and climateClouds formed by the water vapour in the exhaust from jet planes have a small but significant effect on daily temperatures, a new study confirms.September's clear skies showed contrails' climate impact.© GettyImagesThe grounding of commercial flights for three days after last September's terrorist attacks in the United States gave David Travis at the University of Wisconsin-Whitewater and colleagues a chance they never thought they'd have: to study the true impact that contrails from jet engines have on our climate1."It was a tarnished golden opportunity," recalls Patrick Minnis, an atmospheric scientist at NASA'a Langley Research Center in Hampton, Virginia. Despite a wealth of experiments, it had been virtually impossible to gauge the effect of contrails because air traffic, particularly over regions such as Europe and North America, never stopped. Until 11 September 2001, that is.Contrails left high in the atmosphere spread out into cirrus-like clouds under the right atmospheric conditions. Natural cirrus clouds - thin layers of wispy water vapour that often resemble fish scales - trap heat being reflected from the ground and, to a lesser extent, reflect some of the Sun's rays.Travis's team compared the average daily high and low temperatures over North America from 11 to 14 September 2001, with climatic records from 1977 to 2000, matching the weather over those three days with similar weather in September from historical records.They found that the difference between daily high and nightly low temperatures in the absence of contrails was more than 1 oC greater than in the presence of contrails. Comparing the three-day grounding period with the three days immediately before and after, the impact was even larger - about 1.8 oC."It's obviously a significant effect," says Andrew Carleton, an atmospheric scientist at Pennsylvania State University in University Park and a member of Travis's team.The researchers suggest that in regions with crowded skies, contrails work just like artificial cirrus clouds, preventing days from getting too hot by reflecting the Sun's rays, and keeping nights warmer by trapping the Earth's heat.Averaged over the globe, which is largely free of air traffic, the effect is negligible. "But locally, contrails are equally as significant as greenhouse gases," says Carleton.The discovery is important, says Minnis, "especially when you consider that air traffic is expected to increase at about five per cent a year". But making use of the information by incorporating it into climate models, for example, will be difficult. Little is known about what conditions lead to contrail formation, how long they last, and whether they affect more than just temperature. References

Travis, D. J., Carleton, A. M & Lauritsen, R. G. Contrails reduce daily temperature range. Nature 418, 601, (2002). | Article | ISI | ChemPort |

¿Pueden las estelas de los aviones afectar al clima?

-Artículo que habla del anterior y cuenta el estudio (español)http://www.tiempo.com/ram/4140/pueden-las-estelas-de-los-aviones-afectar-al-clima/

¿Pueden las estelas de los aviones afectar al clima?NATURELos aviones, que se quedaron en tierra después de los ataques del 11 de septiembre de 2001, pudieron no haber causado los efectos inusuales de temperatura en superficie.¿Cuánto afectará las estelas de condensación de los aviones al cambio del clima?Cuando todo el tráfico aéreo comercial en los Estados Unidos fue paralizado en tierra después de los atentados terroristas del 11 de septiembre de 2001, los científicos tuvieron una oportunidad inesperada para probar ideas sobre los efectos en el clima de los rastros de condensación dejados detrás por los jets.Un estudio en 2002 sugirió que estas estelas de vapor podrían tener un efecto significativo sobre los patrones diarios de la temperatura (véase ‘ Air-traffic moratorium opened window on contrails and climate’). Pero un nuevo análisis señala que los patrones alterados de la temperatura en los E.E.U.U. durante los tres días sin vuelos se pueden explicar por variaciones naturales en la cubierta de nubes, en vez de la ausencia de aviones.Las estelas de condensación de los aviones pueden evolucionar a nubes similares a los cirros, nubes altas en la troposfera. Similares a las nubes naturales, se piensa que tienen un efecto de calentamiento sobre el planeta. Pero pueden también moderar los extremos diarios de temperatura atrapando el calor que se escapa de la tierra y de la luz reflejada del sol. Esto eleva las temperaturas más bajas de la noche y reduce las altas durante las horas de luz del día.Con un tráfico aéreo que va a crecer en un 2-5% por año en un futuro próximo – cantidad que por lo menos va a triplicar el tráfico antes de 2050 - se espera que los efectos de las estelas de condensación lleguen a ser un factor cada vez más importante en el cambio climático. Pero los científicos atmosféricos están todavía inseguros sobre la escala del impacto de las estelas.¿Teoría o realidad?Dos estudios observaron que cuando los aviones pararon de volar los días 11-14 de septiembre de 2001, se elevó marcadamente el rango de temperaturas diarias en promedio en los Estados Unidos, excediendo los períodos de tres días antes y después en un promedio de 1.8 °C. El tamaño inusual del cambio, dice David Travis de la Universidad de Wisconsin-Whitewater, que dirigió ambos estudios anteriores, indicaba que una ausencia de estelas de condensación dio al alza el rango de temperaturas de forma significativa. Pero esa idea, dice, era "más bien una hipótesis" que una conclusión firme.La investigación que llevó acabo Gang Hong, científico atmosférico en Tejas A&M University en College Station, ahora sugiere que esta hipótesis es errónea. Examinando los patrones de la cubierta de las nubes y de la temperatura al principio de septiembre en las estaciones meteorológicas de los E.E.U.U. a partir de los datos de 1971 a 2001, Hong y sus colegas encontraron que las nubes bajas y más espesas son la influencia dominante en los extremos de las temperaturas, mientras que las nubes altas, tales como estelas de condensación, tienen un efecto de menor importancia. Agregan que las oscilaciones de las temperaturas de 2001 parecen estar dentro de la gama de variabilidad natural durante esas décadas.El trabajo de Hong no prueba que las estelas no tienen ningún efecto sobre temperatura, sólo que ellas son poco probables que tengan un papel importante, dice Ulrich Schumann, director del Instituto de Física Atmosférica en el Centro Aeroespacial alemán en Oberpfaffenhofen, Munich.Pero que el efecto de las estelas, advierte Schumann, se ha exagerado en debates públicos porque los acontecimientos de 2001 fueron impactantes. "Algunas discusiones científicas, no muy buenas, fueron mal empleadas"Figura 1. Estelas de condensación de aviones sobre Madrid. Autor, Alberto Lunas Aria.Los niveles altosLa investigación de Hong y sus colegas, publicados en Geophysical Research Letters, sigue otros estudios que sostienen que las variaciones de la temperatura de septiembre de 2001 se pueden explicar por el tiempo seco y despejado en los días cruciales, y que los resultados de modelización climática no apoyan los efectos de las estelas reclamados por el grupo de Travis.Travis, sin embargo, hace una observación de sus resultados. Las estelas de vapor ausentes nunca fueron asumidas como la única causa de los grandes rangos de temperaturas durante esos días, enfatizó. "Nosotros siempre hemos dicho que fue una combinación de hechos, la ausencia de aeronaves y las condiciones atmosféricas naturales, " dijo.Ya que las nubes de niveles altos estudiadas del análisis de Hong en general y no las estelas de vapor particularmente – Travis dice que las conclusiones específicas no se pueden extraer sobre el papel de estelas de vapor del examen. " El cálculo de las influencias de las nubes fue sin ninguna consideración de las estelas de vapor, " dice. " Acaban de considerar las nubes naturales, y no realmente la presencia o la ausencia de estelas."Él agrega que el estudio de Hong muestra que un aumento en el rango de temperaturas diarias promedio de 1.8ºC es extremadamente raro. Y aunque los acontecimientos anteriores en esa escala se puedan explicar por efectos meteorológicos locales, dice Travis, el salto visto en 2001 no puede ser explicado de esta manera.Travis mantiene que las estelas de vapor son un factor importante en cambio de clima." Estos impactos serán finalmente sentidos," dijo.ReferenciasTravis, D. J., Carleton, A. M. & Lauritsen, R. G. Nature 418, 601 (2002). | Article | ISI | ChemPort |Travis, D. J., Carleton, A. M. & Lauritsen, R. G. J. Climate 17, 1123–1134 (2004).Hong, G., Yang, P., Minnis, P., Hu, Y. X. & North, G. Geophys. Res. Lett. 35, L23815 (2008). | Article |Kalkstein, A. J. & Balling, R. C. Jr Climate Res. 26, 1–4 (2004).Dietmüller, S., Ponater, M., Sausen, R., Hoinka, K-P. & Pechtl, S. J. Climate 21, 5061–5075 (2008).Fuente Nature:http://www.nature.com/news/

ACTIVIDADES:La metodología empleada será:

- Lectura del artículo de la revista (en inglés o español)

- Breve explicación de los conceptos fundamentales .

- Debate sobre la sostenibilidad del modelo de transportes imperante en nuestra sociedad

La secuenciación será la siguiente:

La sesión será de 50 minutos .

- Lectura del artículo (10 minutos)

- Explicación de las reacciones de combustión y productos resultantes de la misma (10 minutos)

- Exposición de las ideas más importantes (10 minutos)

- Debate acerca del cambio climático y la influencia del modelo de transporte en el mismo.

El debate podría empezar con una breve introducción a cerca del consumo de combustible en este tipo de viajes y el precio final (precio real/precio pagado)

¿Contribuye al cambio climático el transporte aéreo?

¿ “Cuestan” los viajes en avión lo que “valen”?

¿Es sostenible este diferencial?

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Se pedirá a los alumnos que redacten, en casa, un breve informe (1 folio) con su opinión al respecto de lo debatido en clase

EVALUACIÓN:- La lectura y el debate que se realizará en clase contará como trabajo de clase- Se valorará positivamente la participación en el debate y la exposición de ideas en el mismo.

El trabajo de casa se puntuará de 0 a10