A la luz de la discusión anterior sobre el efecto invernadero, es evidente que la temperatura de la superficie de la Tierra y la atmósfera inferior puede modificarse de tres maneras:
1) a través de un aumento neto de la radiación solar que ingresa en la parte superior de la atmósfera de la Tierra,
2) a través de un cambio en la fracción de radiación que llega a la superficie, y
3) a través de un cambio en la concentración de gases de efecto invernadero en la atmósfera.
En cada caso, los cambios pueden considerarse en términos de “forzamiento radiativo”. Según lo definido por el IPCC, el forzamiento radiativo es una medida de la influencia que un factor climático dado tiene sobre la cantidad de energía radiante dirigida hacia abajo que incide sobre la superficie de la Tierra.
Los factores climáticos se dividen entre los causados principalmente por la actividad humana (como las emisiones de gases de efecto invernadero y las emisiones de aerosoles) y los causados por las fuerzas naturales (como la irradiación solar); entonces, para cada factor, los llamados valores forzados se calculan para el período de tiempo entre 1750 y la actualidad.
El “forzamiento positivo” se ejerce por factores climáticos que contribuyen al calentamiento de la superficie de la Tierra, mientras que el “forzamiento negativo” se ejerce por factores que enfrían la superficie de la Tierra.
En promedio, aproximadamente 342 vatios de radiación solar alcanzan cada metro cuadrado de superficie de la Tierra por año, y esta cantidad puede estar relacionada con un aumento o disminución de la temperatura de la superficie de la Tierra.
Las temperaturas en la superficie también pueden aumentar o disminuir debido a un cambio en la distribución de la radiación terrestre (es decir, la radiación emitida por la Tierra) dentro de la atmósfera.
En algunos casos, el forzamiento radiativo tiene un origen natural, como durante las erupciones explosivas de volcanes donde los gases ventilados y las cenizas bloquean una parte de la radiación solar de la superficie. En otros casos, el forzamiento radiativo tiene un origen antropogénico, o exclusivamente humano.
Por ejemplo, se estima que los aumentos antropogénicos en dióxido de carbono, metano y óxido nitroso representan 2,3 vatios por metro cuadrado de forzamiento radiativo positivo.
Cuando todos los valores del forzamiento radiativo positivo y negativo se toman en conjunto y se tienen en cuenta todas las interacciones entre los factores climáticos, el aumento neto total de la radiación superficial debido a las actividades humanas desde el comienzo de la Revolución Industrial es de 1.6 vatios por metro cuadrado.
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