Modelación del derretimiento de glaciares

Universidad de Chile

Escuela de Ingeniería

Departamento de Ingeniería Química y de Bioprocesos

[pic 1][pic 2]

Entrega Parcial

Modelación del derretimiento de glaciares

[pic 3][pic 4]

Curso: Fenómenos de Transporte

Profesores: Diego Lorenz & Ricardo Toledo

[pic 5]

Integrantes​:

-Felipe Martínez

-Gabriel Reyes

-Agustín Escheverría

-Santiago Lihn

-José Vascos

2 de Noviembre de 2020

1

Índice

Estado del Arte……………………………………………………...……………..3

Planteamiento del Problema………………………………………………...….....7

Criterios Pre-modelación……………………………………………………….....8

Desarrollo del Modelo………………………………………………………….....9

Resultados preliminares del modelo……………………………………………..12

Análisis del modelo……………………………………………………………...14

Conclusiones……………………………………………………………………..15

Referencias…………………………………………………………………….....16

Índice de tablas

Tabla 1: Variables del modelo…………………………………………………......9

Tabla 2: Propiedades físicas requeridas..……………………………………….....9

Tabla 3: Simbología……………………………………………………………....11

Tabla 4: Tasa de derretimiento del glaciar a diferentes temperaturas.…………...12

Índice de Figuras

Figura 1: Temperatura y concentración del CO2 en la atmósfera………………...4

Figura 2: Volumen de control y tipos de transporte involucrados………………...8

Figura 3: Derretimiento del glaciar a diferentes temperaturas…………………..14

Figura 4: Totales mensuales de cambio de masa​.​………………………………..15

2

Estado del arte

El cambio climático está considerado uno de los grandes problemas a los que se enfrentan las sociedades actuales, tanto por las instituciones científicas y políticas relevantes (IPCC 2007, UE 2005) como por la sociedad (Eurobarómetro 2006). Se define este, como el cambio global en el planeta tierra, particularmente expresado en la temperatura y las precipitaciones de agua (Pardo 2007).

El cambio –incluyendo el climático- es algo inherente al planeta Tierra, el que, a lo largo de sus miles de millones de años de historia, ha experimentado variaciones de características muy intensas (Duarte et. al. 2007). Sin embargo, hay dos características del cambio climático actual que hace que los impactos biofísicos y sociales asociados sean únicos en la historia del planeta: la rapidez e intensidad con la que este cambio está teniendo lugar, en espacios de tiempo tan cortos para la evolución del Planeta; y la actividad humana como causante de todos estos cambios (Pardo 2007).

El clima, durante la historia del planeta, ha ido cambiando y evolucionando de manera natural, pero el problema que hay actualmente, es que este cambio está siendo impulsado por actividades antropológicas en vez de causas naturales. Principalmente, este cambio es debido a la quema de combustibles fósiles, la cual se ha intensificado a gran escala durante los últimos 150 años, los que corresponden al período de industrialización.

El petróleo, el gas natural y el carbón son las fuentes energéticas primarias causantes del efecto invernadero (calentamiento atmosférico). El desarrollo industrial (sistemas de producción) y social (consumo, estilos de vida, la masiva movilidad de bienes y servicios, el transporte) se ha basado en un modelo energético de combustibles fósiles (Pardo 2001; Pérez Arriaga et. al. 2005).

Gracias a estudios realizados en núcleos de hielo, los cuales analizan el gas atrapado en el hielo para saber la composición de la atmósfera, se puede ver que existe una clara correlación entre el contenido de CO2 en la atmósfera y la temperatura terrestre. Como se puede observar en la imagen a continuación, altas concentraciones atmosféricas de este gas han coincidido con incrementos en la temperatura media global.

3

[pic 6]

Figura 1. Temperatura y concentración del CO2 en la atmósfera

Fuente: J.R. Petit, Jouzel, et al.

La concentración atmosférica del dióxido de carbono se ha incrementado desde 1750 en 31%, siendo la más alta en los últimos 420 mil años. En el caso del metano, la concentración atmosférica ha crecido 151% en el mismo lapso, mientras que la del óxido nitroso se ha incrementado en 17%.

Como se puede observar en la figura 1, en el siglo XX, el incremento en la temperatura atmosférica ha sido de entre 4 y 8° C, con los últimos 20 años los más calurosos. Asimismo, los 12 años con mayores temperaturas de esos 100 años han ocurrido desde 1983, siendo 1998 el más cálido desde que se tiene registro instrumental (1861). La temperatura superficial de la Tierra fue más alta durante el siglo XX que en cualquier otro de los últimos mil años. Con todo esto queda evidenciado que la temperatura es cada vez más alta.

Como describe Estrada, existe evidencia de que el nivel medio del mar está subiendo (de 1900 a 1999 aumentó entre 10 y 20 cm); los glaciares no polares se están reduciendo en todo el mundo; los hielos del Ártico están adelgazando en verano; en eventos de fuerte precipitación está cayendo una mayor proporción de la misma; la tasa de incidencia de eventos climáticos extremos, tales como tormentas, huracanes, inundaciones, etcétera, está aumentando en algunas partes del mundo; los episodios de El Niño han sido más frecuentes y marcados desde mediado de los años 70. En algunas regiones de Asia y África, se ha

4

observado un incremento en la frecuencia e intensidad de las sequías durante las últimas décadas (Estrada 2001). Algunos aspectos importantes del clima parecen no haber sufrido cambios importantes debido al aumento de la temperatura atmosférica, estos aspectos radican principalmente en el clima de la zona cercana a los trópicos, donde la intensidad y frecuencia de tormentas tropicales y lluvias no se vio alterada.

Se espera que la temperatura media superficial a nivel global aumente entre 1.4 y 5.8° C de 1990 al 2100, todo esto debido al excesivo uso de combustibles fósiles y sus problemas asociados. El incremento mencionado anteriormente, además de ser hasta 10 veces superior al observado en los últimos 100 años, no tiene precedente en los mil años anteriores y se pronostica que ocurrirá a un ritmo significativamente más rápido que los cambios observados en los últimos 10 mil años (Estrada 2001).

“Producto del cambio climático que atraviesa el planeta es que también existe una expansión térmica de los océanos, pues el aumento de las temperaturas a nivel global provoca el derretimiento de glaciares, lo que acompañado de bajas precipitaciones para contrarrestar este derretimiento podría hacer que el nivel del mar aumente entre 8 y 88 cm en el periodo de 1990 al 2100” (Estrada 2001). Precisamente sobre estos cuerpos de agua sólida es que se basará el estudio de este informe, lo que se pueden definir como “masas de hielo que se forman principalmente de la precipitación atmosférica sólida en aquellos lugares de la tierra donde existen climas fríos como las zonas polares y las montañas, en otras palabras, masas compactas de hielo que se generan por medio de sucesivas nevadas acumuladas” (UICN, 2006). Para entender de manera sencilla estos cuerpos, se pueden separar en dos zonas principales: la de acumulación, que corresponde a la zona en donde se genera un aumento de la masa del glaciar debido a las precipitaciones sólidas y la zona de ablación que en sentido contrario es donde el glaciar pierde masa gracias a procesos de fusión y sublimación.

...