Es posible que alguna vez hayas aprendido que «el aire cálido sube y el aire frío desciende». Pero eso no siempre es cierto.

Esto se debe a que la flotabilidad del aire (su capacidad para elevarse) está determinada tanto por su temperatura como por la cantidad de vapor de agua que contiene. El aire seco contiene principalmente los elementos nitrógeno y oxígeno, reunidos en diferentes moléculas. El vapor de agua es menos denso que estas moléculas pesadas; en el aire húmedo, el vapor de agua ocupa un espacio que normalmente estaría ocupado por nitrógeno y oxígeno. Conocido como el «efecto de flotabilidad del vapor», este fenómeno vuelve húmedo aire más ligero que el aire seco de la misma temperatura, presión y volumen.

A gran escala, el efecto de flotabilidad del vapor ayuda a dirigir el movimiento del aire a través de la región más baja de la atmósfera, conocida como troposfera, y afecta particularmente el aire en las regiones tropicales húmedas. Incluso en los trópicos, algunas zonas de aire permanecen relativamente secas en comparación con el aire más húmedo ubicado en el este o el oeste. Ahora, un nuevo modelo climático sugiere que este ciclo de aire húmedo ascendente y aire seco el hundimiento puede amortiguar un poco los efectos de c cambio climático en los trópicos.

«Sin este efecto, el calentamiento climático sería aún peor», dijo el autor del estudio, Da Yang, profesor asistente de ciencias atmosféricas en la Universidad de California en Davis y científico del cuerpo docente conjunto del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley. . Según el modelo de Yang, que se publicó el 6 de mayo en la revista Science Advances, el efecto de flotabilidad del vapor amplifica la cantidad de energía térmica (calor) liberada al espacio desde las regiones tropicales, del orden de aproximadamente 1 a 3 vatios por metro cuadrado. . El modelo sugiere que, a medida que los climas tropicales se calientan, el efecto podría aumentar exponencialmente, lo que significa que la región liberaría más y más calor, incluso cuando las temperaturas suban.

Relacionado: Prueba fotográfica del cambio climático: tiempo -Las imágenes de los glaciares en retroceso

Dicho esto, el efecto de flotabilidad del vapor de ninguna manera anula los efectos del cambio climático, dijo Yang. Pero puede estabilizar un poco los climas tropicales mientras que las temperaturas en los polos de la Tierra suben a un ritmo comparativamente más rápido, dijo.

Pero, ¿cómo funciona eso exactamente?

Nubes y cielos despejados

El efecto de flotabilidad del vapor «es conocido por los meteorólogos desde hace mucho tiempo». al menos un siglo, Olivier Pauluis, profesor de Matemáticas y Ciencias Atmosféricas / Oceánicas en la Universidad de Nueva York que no participó en el estudio, dijo a WordsSideKick.com en un correo electrónico. Aunque es familiar para muchos, la noción de que el aire caliente siempre sube y el aire frío siempre desciende es una «suposición incorrecta», dijo.

«La» sabiduría convencional «correcta se remonta al principio de Arquímedes y es que el aire ligero sube, el aire pesado se hunde «. Sin embargo, el aire húmedo es más ligero que el aire seco de la misma temperatura y presión, dijo Pauluis.

Si bien los modelos modernos de cambio climático tienen en cuenta esta sabiduría, Yang se propuso investigar cómo el aire húmedo de los trópicos influye en el calentamiento general de la región, más específicamente.

Los trópicos se encuentran a unos 20 grados del ecuador, envueltos alrededor del planeta como un cinturón, según National Geographic. En los trópicos, los patrones globales de circulación de aire generan columnas de aire húmedo y columnas de aire relativamente seco que se colocan una al lado de la otra, extendiéndose hacia el cielo, dijo Yang. El mismo patrón de columnas de aire alternas también se manifiesta a escalas más pequeñas, pero estas bolsas de aire localizadas se disipan en cuestión de da s, mientras que los de mayor escala permanecen estables durante largos períodos de tiempo e influyen en el clima en los trópicos, dijo.

Las nubes y las tormentas eléctricas se forman en el aire húmedo, mientras que los cielos despejados se extienden en gran parte por las regiones secas, Yang dicho. El vapor de agua actúa como un gas de efecto invernadero, atrapando la energía térmica emitida por los océanos, la tierra y las regiones más bajas de la atmósfera; por lo tanto, poca energía puede escapar al espacio desde las regiones más húmedas de los trópicos. «La mayor parte de la energía se emitirá desde las regiones de cielo despejado, no desde las nubes», dijo Yang.

Aquí es donde entra en juego el efecto de flotabilidad del vapor.

Según los modelos informáticos del equipo, el aire frío impregnado de vapor de agua se eleva hacia arriba, formando nubes y dejando caer lluvia a medida que avanza. Mientras tanto, el aire cálido y relativamente seco se hunde en las regiones despejadas del cielo. el clima tropical se calienta, más agua se calienta y pasa a su forma vaporosa, lo que hace que el aire de arriba se vuelva cada vez más húmedo. El cambio subsiguiente en la flotabilidad impulsa el aire húmedo hacia arriba y genera ondas en el aire circundante; estas ondas, conocidas como Las ondas de gravedad atmosférica empujan el calor del aire húmedo al aire seco cercano, dijo Yang.

Básicamente, las olas equilibran el aumento repentino de la flotabilidad del vapor al reducir cualquier flotabilidad adicional proporcionada por el calor, dijo.

Este ciclo genera más y más calor en el aire seco, lo que libera energía térmica hacia el cielo despejado, dijo Yang.

«En otras palabras, hará que el aire seco que se hunde sea aún más cálido», lo que permitirá que se emita más calor desde las regiones con cielo despejado, dijo Yang. «Si no tenemos este efecto de flotabilidad del vapor, probablemente sería al revés», lo que significa que el aire cada vez más cálido se elevaría en las regiones húmedas donde su calor quedaría atrapado debajo de las nubes, agregó.

El hallazgo «no» es necesariamente innovador «, como los científicos han sabido sobre el efecto de flotabilidad del vapor durante mucho tiempo, dijo Pauluis. Sin embargo, sí destaca la necesidad de tener en cuenta tanto la temperatura como la humedad relativa al modelar el cambio climático, especialmente en las regiones tropicales, agregó.

De cara al futuro, Yang y sus coautores tienen como objetivo desarrollar modelos a gran escala para probar su teoría. En el estudio actual, modelaron sistemas a pequeña escala de aire húmedo y seco que permanecieron estables a lo largo del tiempo, como lo haría un sistema a gran escala. Para desarrollar un modelo a gran escala que capture la actividad en los trópicos, en general, el equipo requerirá mucha más potencia informática. Además, Yang espera recopilar datos de observación de diferentes regiones tropicales para ver cómo se mantienen las predicciones del equipo en el mundo real.

«También queremos saber cómo afecta la flotabilidad del vapor a las nubes y los vientos en la Tierra? «, dijo.

» Un desafío central en la predicción del cambio climático futuro radica en evaluar correctamente los cambios en las nubes de bajo nivel, que es donde el efecto es más significativo «, agregó Pauluis.

• 6 efectos inesperados del cambio climático
• 5 formas en que el cambio climático afectará su salud
• La realidad del cambio climático: 10 mitos destruidos

Publicado originalmente en Live Science.