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Inicio/Biofísica, fluidos y geociencias/Balance energético y albedo del hielo

Balance energético y albedo del hielo

Modelo de Budyko (1−α)S/4 = εσT⁴: albedo de hielo y de superficie despejada, histéresis de congelación y fusión al barrer S; si se desea, α(T) suave.

Modelo

Balance: (1−α)S/4 = εσT⁴. Dos albedos (helado y sin hielo) y umbrales distintos de congelación/fusión dan dependencia de la historia al cambiar S despacio: caricatura didáctica del albedo del hielo y de la «bola de nieve».

Flujo y albedo

1361 W/m²
0.62
0.58
0.28

Umbrales de histéresis (°C)

-8 °C
2 °C

Magnitudes medidas

RamaSin hielo
α efectivo0.28
T de equilibrio15.8 °C
T con hielo permanente-20.6 °C
T con océano permanente15.8 °C
Solapamiento (ambos locales)Sí

Radiación de onda larga saliente εσT⁴; absorción de onda corta con el factor planetario 1/4. Modelo didáctico, no un MCG; véase el efecto invernadero de dos capas.

Gráficas

Las curvas grises son equilibrios hipotéticos con α fijo. Turquesa/naranja: camino con memoria al barrer S despacio. Mueva S para un solo punto.

Sobre el modelo

Balance energético del planeta en el modelo de Budyko de dimensión cero: (1−α)S/4 = εσT⁴ — la onda corta absorbida iguala la onda larga saliente. La retroalimentación del albedo del hielo conmuta un α alto (planeta helado) y uno más bajo (sin hielo), con umbrales distintos de congelación y de fusión: al variar despacio la constante solar S aparece histéresis, incluida la rama fría de «Tierra bola de nieve». El segundo modo es un α(T) logístico suave y la relajación térmica hacia el equilibrio. No hay transporte meridional, nubes ni circulación oceánica.

Para quién: Clima introductorio y planetología: balance de Budyko, albedo del hielo, histéresis.

Conceptos clave

  • modelo de Budyko
  • albedo del hielo
  • histéresis
  • Tierra bola de nieve
  • radiación de onda larga saliente
  • balance energético

Cómo funciona

Balance (1−α)S/4 = εσT⁴. Las ramas «helada» y «sin hielo», con umbrales distintos de congelación y fusión, dan histéresis al barrer S; las curvas grises son equilibrios con α fijo. El modo α(T) suave es la relajación de T(t). Esquema didáctico de Budyko, no un modelo de circulación general.

Preguntas frecuentes

¿Es un modelo climático de pronóstico?
No. Es un esquema didáctico de dimensión cero con parámetros ajustables: no hay transporte meridional, nubes, circulación oceánica ni la mayoría de los procesos de los modelos reales.
¿Para qué dos umbrales — congelación y fusión?
Un solo umbral borraría la memoria del camino. Temperaturas de transición distintas imitan a groso modo el calor latente y la dinámica lenta de los casquetes.
¿Qué es la rama «Tierra bola de nieve»?
Un equilibrio muy frío con albedo de hielo alto: el planeta refleja casi toda la luz. Para salir de esa rama, S tiene que subir más de lo que hizo falta para congelar al enfriar.