EL EFECTO INVERNADERO

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EL EFECTO INVERNADERO

• Carmen Esteban
• Universidad Nacional de San Luis

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EL EFECTO INVERNADERO

• DESCRIPCIÓN DEL FENÓMENO

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Qué es el Efecto Invernadero?

• Fenómeno mediante el cual la temperatura de un
  ambiente cerrado, en el que ingresa la radiación
  solar, se incrementa muy por encima de la
  temperatura exterior a dicho ambiente.

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Ejemplos
Invernadero
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Ejemplos
Superficie de la Tierra con su atmósfera
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Requerimientos

• Tres elementos

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El Espectro Electromagnético

• La luz visible es sólo una porción del espectro
  electromagnético.

Longitud de onda (mm)
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La Radiación Solar

• Todo cuerpo emite radiación
• Esta radiación se caracteriza por estar
  constituida por un amplio espectro de longitudes
  de onda, que se extiende entre dos extremos
  alejados entre sí.
• Radiación solar se parece a la de un cuerpo negro
  a 5777 K.

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Radiación de cuerpo negro
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La atmósfera terrestre

• Es una mezcla de gases que rodea a la Tierra.
• El 99 de su masa se concentra en los primeros 30
  km.
• La atmósfera se divide en capas

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Capas de la Atmósfera
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Composición de la atmósfera

• Nitrógeno 78.08
• Oxígeno 20.95
• Argón 0.93
• Dióxido de carbono 0.33
• Neón, Helio, Kriptón, Xenón, Metano, Ozono, etc.
• Vapor de agua altamente variable

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Efecto de la Atmósfera sobre la Radiación Solar
Espectro solar fuera de la atmósfera
Espectro solar dentro de la atmósfera
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Por qué se produce?

• La energía que llega del sol, al proceder de un
  cuerpo a muy elevada temperatura, está formada
  por radiación de onda corta que traspasa la
  atmósfera con gran facilidad.
• La radiación que llega calienta la superficie de
  la tierra y esta se enfría emitiendo radiación.

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Por qué se produce?

• La energía emitida hacia el exterior, al proceder
  de un cuerpo mucho más frío, está formada por
  radiación de onda larga, y es absorbida por los
  gases con efecto invernadero.
• Esta retención de la energía hace que la
  temperatura sea más alta.

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El efecto invernadero en la Tierra

• El efecto invernadero hace que la temperatura
  media de la superficie de la Tierra sea 33ºC
  mayor que la que tendría si no existieran gases
  con efecto invernadero en la atmósfera. 

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El Cambio Climático

• Los componentes de la atmósfera se han mantenido
  estables en los últimos miles de años, de manera
  que el balance entre la radiación solar que entra
  y la radiación infrarroja terrestre que sale se
  ha mantenido aproximadamente en equilibrio.

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El Cambio Climático

• La concentración de anhídrido carbónico (y otros
  gases invernadero) ha ido creciendo
  constantemente debido a la actividad humana
• quema de grandes masas de vegetación.
• uso masivo de combustibles fósiles
• procesos industriales

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El Cambio Climático

• procesos
• industriales

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El Cambio Climático

• Las evidencias científicas no son totalmente
  claras, pero en 1995 la IPCC acordaron que

El conjunto de evidencias sugiere un cierto grado
de influencia humana sobre el clima global
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Consecuencias

• que los desiertos se hagan más cálidos pero no
  más húmedos

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Consecuencias

• Entre un tercio y la mitad de todos los glaciares
  se fundirían.

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Consecuencias

• Tierras agrícolas se convertirían en desiertos

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Protocolo de Kioto (1997)
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Protocolo de Kioto (1997)

• Programa para revertir esta situación.
• Etapas
• primera etapa se congelaban las tasas de
  emisión de anhídrido carbónico, y de otros gases
  que producen efecto invernadero , hacia la
  atmósfera.
• segunda etapa se procedería a su reducción.
• Acuerdo aceptado por amplia mayoría, aún no entra
  en vigencia porque los mayores consumidores de
  energía han presentado objeciones.

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EL EFECTO INVERNADERO

• PROYECTO EDUCATIVO

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Cómo surge el Proyecto?

• Avalado por la Universidad
• Dirigido al nivel polimodal
• Estudiantes con consideraban útil el
  conocimiento a adquirir.

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Objetivos que los estudiantes lograran

• Encauzar la curiosidad espontánea sobre el medio
  ambiente hacia la formación de una actitud
  científica y reflexiva.

• Trabajar cooperativamente.

• Adquirir el conocimiento de un conjunto
• de temas de Física.

• Desarrollar la capacidad de organizar
• el estudio y el aprendizaje.

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Objetivos que los estudiantes lograran

• Adquirir habilidades y destrezas en la
  recolección de datos y búsqueda bibliográfica.

• Montar y aplicar algunos instrumentos de medida.

• Diseñar experimentos cuyos resultados puedan
  interpretar o colaborar con los demás para
  interpretar.

• Traducir hechos experimentales por medio de tabla
  de valores y gráficos.

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Objetivos que los estudiantes lograran

• Correlacionar diversas disciplinas científicas.

• Construir modelos con el fin de ilustrar
  resultados

• Sacar conclusiones y generar explicaciones
  didácticas con fundamentos científicos.

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Desarrollo del Proyecto
El proyecto fue dividido en seis etapas, en cada
una de las cuales se lograba llegar a uno o
varios de los objetivos propuestos.
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Primera Etapa

• Charla con los alumnos sobre posibles temas a
  tratar.
• Elección del tema Efecto Invernadero
• Exposición de conocimientos previos
• Los alumnos plantean los objetivos de su trabajo
• Mostrar en qué consiste el efecto invernadero y
  cuáles son sus principales contribuyentes
• Concientizar sobre la actividad humana sobre el
  clima del planeta.

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Segunda Etapa
Radiación solar y terrestre
Efecto Invernadero
Actividad humana contaminante
Atmósfera
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Tercera Etapa

• Búsqueda de material bibliográfico.
• Periodo de estudio organizado y asistido.
• Discusiones grupales reforzaron conceptos,
  establecen correlaciones entre las diversas
  disciplinas y temas.
• Identificación del problema
• Quema intensiva de combustibles fósiles
• Mayor porcentaje de CO2 en la atmósfera

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Tercera Etapa

• Cómo mostrar esta problemática
• Necesidad de buscar
• un material que simule el comportamiento
  absorbente de la atmósfera frente a la radiación,
  
• Una fuente de radiación que simule la solar.
• Otra que simule la terrestre
• Uso de un detector de radiación.

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Cuarta Etapa

• Búsqueda experimental de materiales que dejan
  pasar la radiación infrarroja y que no la dejan
  pasar.
• Fuente de radiación infrarroja estufa de cuarzo
• Detector termopila conectada a un
  milivoltímetro.
• Confeccionan una tabla con los resultados
  obtenidos.
• Seleccionan vidrio
• bolsas para freezer

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Cuarta Etapa 1º Experiencia demostrativa
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Cuarta Etapa2 Experiencia demostrativa
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Quinta Etapa

• Elaboración de informe
• Resumen
• Introducción
• Objetivos
• Hipótesis
• Desarrollo
• Planteo de experiencias
• Selección de materiales e instrumentos de medida
• Experiencias y resultados
• Ciclo del Carbono
• Dificultades

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Quinta Etapa

• Elaboración de informe
• Conclusiones
• Aplicación de resultados
• Proyecciones
• Bibliografía
• Agradecimientos

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Quinta Etapa

• Preparación de láminas.
• Confección de folletos de difusión y
  concientización

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Sexta Etapa

• Exposición del trabajo en las Ferias Provincial
  y Nacional de Ciencia y Tecnología y en un
  Encuentro Latinoamericano sobre Ecología y
  Calidad de Vida.
• Premios y menciones especiales.

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Conclusiones

• Experiencia educativa llevada a cabo con éxito.
• Se lograron los objetivos propuestos por los
  docentes y los propuestos por los estudiantes.

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RADIACIÓN SOLAR Y TERRESTRE

• Espectro electromagnético
• Ondas longitud, frecuencia, velocidad.
• Efectos microscópicos y macroscópicos
• Radiación de cuerpo negro solar y terrestre.
• Escala logarítmica, notación científica.
• Interpretación de gráficos.

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ATMÓSFERA

• Capas
• Composición
• Formas de intercambio de energía
• conducción
• convección
• radiación
• Comportamiento selectivo frente a la radiación.

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ACTIVIDAD HUMANA CONTAMINANTE

• Ciclo del carbono
• Acuerdos Internacionales