Sensitivity studies using a climate thermodynamic model, With particular reference to the effect of changing the solar constant
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Resumen
El modelo termodinámico del autor se aplica para estudiar el efecto de cambios en la constante solar en el clima terrestre. Se usan pasos de tiempo de un mes que toman en cuenta las variaciones estacionales de la insolación. Las extensiones horizontales de una cubierta de nubes y otra de hielo y nieve se incluyen como variables. Después de 4 o 5 años de integración de las ecuaciones, se obtiene la solución estacionaria que se usa para evaluar el efecto de los cambios en la constante solar.
Según los cálculos del modelo, una disminució0n de 2 por ciento en la constante solar produce anomalías negativas en la superficie que son mayores en julio que en enero. El efecto de la distribución de continentes y océanos aparece en la solución, especialmente en julio. Las anomalías mayores se obtienen en julio sobre los continentes y alcanzan valores de -5.1 grados Celsius en una latitud de 30° en América y de -6.0 grados en una latitud de 20° en Asia. Los valores zonalmente promediados de la disminución de la temperatura en la superficie debida a una disminución en la constante solar de 2 por ciento, en julio varía de 2.3° en latitudes bajas a 1.0° en latitudes altas. y en enero de 1.7° en latitudes bajas a 0.5° en latitudes altas. Además, se demuestra que una disminución de 2 o 4 por ciento en la constante solar no produce un aumento significativo en la extensión de la cubierta de hielo y nieve. Las anomalías en la cubierta de nubes que aparecen debido a la disminución en la constante solar, tienen una influencia fuerte en la disminución de la temperatura en la superficie, especialmente en latitudes bajas. Las soluciones muestran que es esencial en todo modelo climático incluir la cubierta de nubes como variable.
El promedio anual calculado del cambio de la temperatura en la superficie debido a una disminución de uno por ciento es igual a 0.7° C. Se hace una comparación de este valor con las obtenidos por otros autores.
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ADEM, J., 1962. On the theory of the general circulation of the atmosphere, Tellus, 14, 102-115. DOI: https://doi.org/10.1111/j.2153-3490.1962.tb00123.x
ADEM, J., 1963. Preliminary computations on the maintenance and prediction of seasonal temperatures in the troposphere. Mon. Wea. Rev. 91, 375-386. DOI: https://doi.org/10.1175/1520-0493(1963)091<0375:PCOTMA>2.3.CO;2
ADEM, J., 1964a. On the physical basis for the numerical prediction of monthly and seasonal temperatures in the troposphere-ocean-continent system. Mon. Wea. Rev., 92, 91-104. DOI: https://doi.org/10.1175/1520-0493(1964)092<0091:OTPBFT>2.3.CO;2
ADEM, J., 1964b. On the thermal state of the troposphere-ocean-continent system in the Northem Hemisphere. Geofísica Internacional, 4, 3-32.
ADEM, J., 1965a. Preliminary model for computing mid-tropospheric and surface temperatures from satellite data. J. Geophys. Res., 70, 376-386. DOI: https://doi.org/10.1029/JZ070i012p02763
ADEM, J., 1965b. Experiments aiming at monthly and seasonal numerical weather prediction. Mon. Wea. Rev., 93, 495-503. DOI: https://doi.org/10.1175/1520-0493(1965)093<0495:EAAMAS>2.3.CO;2
ADEM, J., 1970a. On the prediction of mean monthly ocean temperatures. Tellus, 22, 410-430. DOI: https://doi.org/10.1111/j.2153-3490.1970.tb00507.x
ADEM, J., 1970b. lncorporation of advection of heat by mean winds and by ocean currents in a thermodynamic model for long-range weather prediction. Mon. Wea. Rev., 98, 776-786. DOI: https://doi.org/10.1175/1520-0493(1970)098<0776:IOAOHB>2.3.CO;2
ADEM, J., 1974. Thermodynamic approach for the study of climatic changes. Proceedings of the WMO Symposium on Physical and Dynamic Climatology. Leningrad, U.S.S.R., 1971, WMO. No. 347, 359-389.
ADEM, J., 1975. Numerical-thermodynamical prediction of mean-monthly ocean temperatures. Tellus, 27, 541-551. DOI: https://doi.org/10.1111/j.2153-3490.1975.tb01709.x
BUDYKO, M. I., 1969. Effect of solar radiation variations in the climate of the earth. Tellus, 21, 611-619. DOI: https://doi.org/10.1111/j.2153-3490.1969.tb00466.x
CLAPP, P. F., 1967. Specification of monthly frequency of snow cover based on macro-scale parameters. J. of Appl Meteor., 6, 1018-1024. DOI: https://doi.org/10.1175/1520-0450(1967)006<1018:SOMFOS>2.0.CO;2
CLAPP, P. F., S. H. SCOLNIK, R. E. TAUBENSEE and F. J. WINNINGHOFF, 1965. Parameterization of certain atmospheric heat sources and sinks for use in a numerical model for monthly and seasonal forecasting. Unpublished study of Extended Forecast Division. U. S. Weather Bureau, Washington, D. C., 20235.
DONN, W. L. and D. M. SHAW. 1975. The evolution of climate. Proceedings of the WMO/ IAMAP Symposium on long-term climatic fluctuations. Norwich, August 1975, WMO No. 421. XII, 503 pp.
DONN, W. L. and D. M. SHAW, 1977. Model of climate evolution based on continental drift and polar wandering. Geol. Soc. America Bull., 88, 390-396. DOI: https://doi.org/10.1130/0016-7606(1977)88<390:MOCEBO>2.0.CO;2
MANABE, S. and R. T. WETHERALD, 1967. Thermal equilibrium of the atmosphere with a given distribution of relative humidity. J. Atmos. Sci., 24, 241-259. DOI: https://doi.org/10.1175/1520-0469(1967)024<0241:TEOTAW>2.0.CO;2
POSEY, J. and P. F. CLAPP, 1964. Global distribution of normal surface albedo. Geofísica lnternacional, 4, 33-48. DOI: https://doi.org/10.22201/igeof.2954436xe.1964.4.1.1654
RODGERS, C. D. and D. C. WALSHAW, 1966. The computation of infrared cooling rate in planetary atmospheres. Quart, J. R oy. Meteor. Soc., 92, 67-92. DOI: https://doi.org/10.1002/qj.49709239107
SELLERS, W. D., 1969. A global climatic model based on the energy balance of the earth-atmosphere system. J. Appl. Meteor., 8, 392-400. DOI: https://doi.org/10.1175/1520-0450(1969)008<0392:AGCMBO>2.0.CO;2
SELLERS, W. D., 1973. A new global climatic model. J. Appl. Meteor., 12, 241-254. DOI: https://doi.org/10.1175/1520-0450(1973)012<0241:ANGCM>2.0.CO;2
SHAW, D. M. and W. L. DONN, 1968. Milankovitch radiation variations: A quantitative evaluation. Science, 162, 1270-1272. DOI: https://doi.org/10.1126/science.162.3859.1270
SHAW, D. M. and W. L. DONN, 1971. A thermodynamic study of arctic paleoclimatology. Quaternary Res., 1, 175-187. DOI: https://doi.org/10.1016/0033-5894(71)90040-8
STONE, H. M. and S. MANABE, 1968. Comparison among various numerical models designed for computing infrared cooling. Mon. Wea. Rev., 96.735-741. DOI: https://doi.org/10.1175/1520-0493(1968)096<0735:CAVNMD>2.0.CO;2
TEMKIN, R. L. and F. M. SNELL, 1976. An annual zonally averaged hemispherical climatic model with diffuse cloudiness feedback. J. Atmos. Sci., 33, 1671-1685. DOI: https://doi.org/10.1175/1520-0469(1976)033<1671:AAZAHC>2.0.CO;2
WEARE, B. C. and F. M. SNELL, 1974. A diffuse thin cloud atmospheric structure as a feedback mechanism in global climatic modelling. J. Atmos. Sci., 31, 1726-1734. DOI: https://doi.org/10.1175/1520-0469(1974)031<1725:ADTCAS>2.0.CO;2
WETHERALD, R. T. and S. MANABE, 1975. The effects of changing the solar constant on the climate of a general circulation model. J. Atmos. Sci. 32, 2044-2059. DOI: https://doi.org/10.1175/1520-0469(1975)032<2044:TEOCTS>2.0.CO;2