tema 1
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Medio ambiente
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Medio ambiente•Clase 1
•Clase 2
•Clase 3
•Clase 4
“ El medio ambiente humano es el conjunto de componentes físicos químicos, biológicos y sociales capaces de causar efectos directos o indirectos, en un plazo corto o largo sobre los seres vivos y las actividades humanas” ( Conferencia de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente Humano, Estocolmo) “
Medio ambiente
Método científico para su estudio
• Se trata de un estudio interdisciplinar que necesita de un enfoque Holístico frente a un enfoque Reduccionista. En este enfoque holístico se ponen de manifiesto las propiedades emergentes.
HOLÍSTICO
SINTÉTIC O
REDUCCIONISTA
ANALÍTICO
Método de estudio: Teoría de sistemas dinámicos o teoría de sistemas
• Sistema es un conjunto de partes operativamente interrelacionadas, es decir un conjunto en el que unas partes actúan sobre otras y del que interesa considerar fundamentalmente el comportamiento global.
UN EJEMPLO ES EL CLIMA
Uso de Modelos El modelo es una versión simplificada de la realidad en la cual se estudian las variables o componentes más significativos.
Tipos de modelos:
•Modelos mentales
•Modelos formales o matemáticos
Uso de Modelos El medio ambiente como realidad muy compleja necesita de modelos. En Medio ambiente distinguimos los modelos de caja negra y los modelos de caja blanca
Entradas SalidasCaja negra
Modelos de sistemas de caja negra
Entradas Salidas
Tipos de sistemas de caja negra
La energía en los sistemasPrimera ley de la termodinámica
La energía entrante= La energía almacenada + la energía saliente
Segunda ley de la termodinámica: la entropía
La energía potencial cuando se transmite libremente de unos sistemas a otros es menor en su estado final que en su estado inicial.
Máximo desorden.
Modelos de sistema caja blanca
Se representa el interior de la caja mediante variables que se unen con flechas que las relacionen entre sí y que representan las interacciones. Estas relaciones forman un diagrama causal y se denominan relaciones causales (causa-efecto)
Relaciones causales simples
Tipos de relaciones simplesDirectas- Si A aumenta entonces B también.
A + B
Inversas- Si A aumenta entonces B disminuye.
A _ B
Encadenadas – Si A aumenta , B aumenta y si B aumenta entonces C disminuye.
A + B _ C
Relaciones complejas o Bucles de realimentación
Retroalimentación positiva- Cadenas cerradas que tienen un número par o cero de relaciones negativas o inversas. Representan un incremento desbocado.
Un ejemplo de este tipo de relación es el que se da en el estudio del crecimiento de una población entre el número de nacimientos y el número de individuos de la población:
Nt+1 =Nt +Nt *TN.
BA +
+
+
Retroalimentación negativa u homeostáticos: Cadenas cerradas siempre que el número de relaciones negativas sea impar. Este tipo de bucles tienden a estabilizar los sistemas.
+
´_A B
_
Un ejemplo de este tipo de relación se da entre el crecimiento de una población y el número de defunciones:
Nt+1 =Nt +Nt *TD.
Crecimiento de una población
N t+1 = Nt + Nt (TN – TM)
r = potencial biótico
r > 0 la población crece
r = 0 la población se estabiliza.
r < 0 la población decrece.
Límite de carga
Problema 6
500
1000
1500
2000
2500
Nt+1= Nt (1+ r)
Primer año: r = TN- TM= 2-0,5= 1,5
Segundo año: r = TN- TM= 1,5
Nt+1 = 30(1+ 1,5)= 75
Nt+1 = 75(1+ 1,5)= 187,5
Tercer año : r = TN- TM= 1,5
Nt+1 = 187,5 (1+ 1,5)= 468,75
Cuarto año : r = TN- TM= 1,5
Nt+1 = 468,75 (1+ 1,5)= 1171,87
Quinto y sexto año : r = TN- TM= 0,3
Quinto año = 1523,4 Sexto año = 1980, 46
Séptimo año : r = TN- TM= 0
A partir de este año la población se mantiene en unos 1980 ratones por lo que decimos que ha alcanzado el límite de carga
La Tierra como sistema de caja negra
• La tierra la podemos considerar como un sistema cerrado en el que lo único que entra y sale es la energía. Cumple todas las leyes de la termodinámica
Radiación incidente
Radiación reflejada
Radiación infrarroja
2. La Tierra como sistema de caja blanca: la máquina climática
• Formada a su vez por varios subsistemas:– Atmósfera (A)
– Hidrosfera(H)
– Geosfera (G)
– Biosfera (B)
– Criosfera ( C)
S = A U H U G U B U C
El efecto invernadero y su incremento
• El efecto invernadero se debe a los gases de efecto invernadero que absorben la radiación infrarroja impidiendo que se escape a la atmósfera y devolviendola a la Tierra.
• Este efecto mantiene la temperatura Terrestre en torno a los 15º y es beneficioso.
•El problema es el incremento del efecto invernadero debido a la contaminación
El efecto albedo•El efecto albedo se debe a que el 30º de la radiación que incide sobre la Tierra es reflejada y por lo tanto no calienta su superficie.
•Si el albedo aumenta la temperatura de la Tierra disminuye.
•El albedo aumenta con el hielo, la nieve, superficies claras, etc.
El albedo y el efecto invernadero Tienen efectos contrarios sobre la temperatura.
Albedo TemperaturaEfecto
invernadero_ +
Las nubes y la temperatura
Si las nubes son bajas producen más efecto albedo y si son altas más efecto invernadero
El polvo atmosférico
Polvo
+ El polvo proviene :
•De la contaminación.
•Incendios.
•Meteoritos.
•Volcanes
Efecto de los volcanes sobre el clima
Las erupciones volcánicas emiten gases y polvo a la atmosfera:
o El aumento del polvo y del SO2 ( que origina unas espesas brumas en combinación con el agua), generan un aumento del efecto albedo y por lo tanto una disminución de la temperatura. Este efecto de disminución de la temperatura es inmediato y es poco duradero.
o El aumento de gases invernadero ( CO2 y metano) produce un aumento de la temperatura. Este efecto tarda en notarse, pero es mucho más duradero.
VARIACIONES DEL CLIMA A LO LARGO DE LA HISTORIA
GEOLÓGICA
Variaciones de la luz solar incidenteVariaciones periódicas de la temperatura
terrestre o ciclos de Milankovich
• Son variaciones ciclicas de la cantidad de energía solar que llega a la Tierra. Se cree que a estos ciclos se deben las glaciaciones (activación del factor hielo-albedo). son el resultado de tres factores:
1. la excentricidad de la orbita terrestre.
2. la inclinación del eje.
3. Variaciones del perihelio.
Variaciones graduales: Nuestra estrella a medida que envejece va aumentando la cantidad de energía. Antes de la aparición de la vida en la Tierra la temperatura del Sol era de un 30% menos que la actual.
VARIACIONES DEL EJE
•Varía su inclinacion entre 21,5 º y 24,5 grados y sus efectos se notan en que las estaciones son más extremas en los dos hemisferios
• Varía a lo largo de un periodo de 41000 años.
VARIACIONES DE LA ÓRBITA
•Varía la excentricidad de la órbita.
• Cuanto más alargada más corta será la época calida.
VARIACIONES DEL PERIHELIO (Precesión)
•El eje terrestre al girar describe un cono cada 23.000 años. La inclinación de la tierra y su correspondencia con efelios y perihelios va a ir variando.
•Si el perihelio coincide con el verano se extreman las temperaturas cálidas
•Si el afelio coincide con el invierno se extreman las temperaturas frías
VARIACIONES DEL PERIHELIO (Precesión)
•El eje terrestre al girar describe un cono cada 23.000 años. La inclinación de la tierra y su correspondencia con efelios y perihelios va a ir variando.
•Si el perihelio coincide con el verano se extreman las temperaturas cálidas
•Si el afelio coincide con el invierno se extreman las temperaturas frías
Influencia de la biosfera