¿De qué depende la temperatura de la Tierra?

1. Distancia del Sol y algo más

La superficie de nuestro planeta tiene una temperatura media de 15ºC, la de Venus es de 447ºC (suficiente para fundir el plomo) y la de Marte es de -55ºC. De estos datos podría deducirse que la Tierra se encuentra a la distancia adecuada del Sol, mientras que Venus está demasiado cerca y Marte demasiado lejos.

Sin embargo, de acuerdo con su distancia al Sol, la temperatura teórica que tendrán en ausencia de atmósfera es inferior a la real en todos los casos: Venus 155ºC, Tierra -18ºC y Marte -63ºC.

2. La composición atmosférica

El aire seco y limpio está constituido mayoritariamente por nitrógeno (78%) y oxígeno (21%). Del 1% restante, el gas más abundante es el argón. El dióxido de carbono (CO₂) apenas representa el 0,036% o, como se representa más frecuentemente, 360 partes por millón (ppm); a pesar de ello su papel es clave.

Pero el aire nunca está completamente seco y limpio. Contiene una cantidad de vapor de agua, humedad, que cambia con frecuencia de un lugar a otro o de un día al siguiente. También tiene pequeñas partículas en suspensión, llamadas aerosoles, que pueden ser de origen natural, como el polvo levantado por el viento, la sal marina o las emisiones volcánicas, o pueden deberse a actividades humanas, por ejemplo el hollín producido por la quema de bosques y rastrojos.

Los planetas más cercanos nos ofrecen una primera pista acerca de lo que puede causar el efecto invernadero. La atmósfera de Marte es muy tenue, mientras que la de Venus es muy densa y con un altísimo contenido en CO₂.

3. Un invernadero natural

La temperatura de nuestro planeta sería de -18ºC en ausencia de atmósfera, y a ella debemos que alcance los 15ºC. La diferencia entre ambos valores se conoce como efecto invernadero natural, término con el que se alude al comportamiento de la atmósfera terrestre actuando como una cubierta protectora y transparente, que recuerda al vidrio de un invernadero. Deja pasar la radiación solar pero dificulta la pérdida de calor, incrementando así la temperatura del aire que nos rodea.

 Gases de efecto invernadero 

En la atmósfera terrestre, los gases de efecto invernadero más importantes son:

• El vapor de agua: Es el principal contribuyente al efecto invernadero natural.
• El dióxido de carbono: Sigue en importancia al vapor de agua. De forma natural, el CO₂ es emitido por los volcanes y por los organismos en su respiración.
• El metano: Emitido en los procesos de digestión de los rumiantes, en vertederos y en ciénagas.

4. ¿Cómo funciona el efecto invernadero?

La radiación solar que llega a la Tierra sigue tres caminos:

• El 30% es reflejada por la atmósfera o por la superficie terrestre y devuelta al espacio exterior sin que nuestro planeta se caliente en este proceso. Es lo que se conoce como albedo.
• El 19% es absorbida por las nubes y otros componentes atmosféricos.
• El 51% restante es absorbida por la superficie terrestre (continentes y océanos) que incrementa así su temperatura.

La superficie "devuelve" esa energía que ha absorbido pero en forma de radiación infrarroja. Los gases de efecto invernadero absorben la radiación infrarroja, calientan el aire y dificultan la emisión de calor hacia el espacio exterior.

Que la atmósfera obstaculice la emisión de la radiación infrarroja hacia el exterior no significa que esta radiación no termine saliendo. Existe un equilibrio entre la energía solar que llega a la Tierra y la energía térmica emitida hacia el espacio exterior. Si no fuese así, la temperatura de nuestro planeta no dejaría de aumentar.

 ¿Por qué la radiación solar no calienta el aire al entrar pero sí al salir? 

La radiación solar que llega a las capas bajas de la atmósfera es, fundamentalmente, luz visible. El aire resulta "transparente" para ella; sin embargo, el suelo la absorbe y se calienta, emitiendo radiación infrarroja que sí tiene capacidad de calentar el aire.

La radiación infrarroja es emitida por todos los objetos, tanto más cuanto más calientes están, y resulta invisible. Las gafas de visión nocturna permiten verla y diferencian los objetos por su temperatura.