Para conocer cómo evoluciona el clima a lo largo del tiempo geológico hay que tener en cuenta la influencia de los aspectos capaces de alterarlo a lo largo de un período más o menos largo. Según la importancia de los factores externos al propio clima, en cada momento el sistema climático será más o menos caótico. En cualquier caso, a largo plazo la previsión se hace imposible, ya que muchos de los forzamientos externos, por ejemplo la deriva continental, se rigen por sistemas caóticos o, al menos, muy difíciles de conocer.
Los forzamientos externos pueden implicar ciertas periodicidades, como variaciones orbitales y variaciones solares, y a su vez presentar tendencias globales en un sólo sentido por encima de las fluctuaciones de más alta frecuencia. Este es el caso de la variación solar, que mientras presenta fluctuaciones regulares en cortos períodos, a largo plazo presenta un aumento sistemático del brillo solar. Asimismo, dicha variación presenta acontecimientos, tormentas magnéticas, manchas solares o períodos anormales de actividad solar. En muchos casos la apariencia caótica de una variación puede encubrir una regularidad de muy baja frecuencia para la cual no ha pasado suficiente tiempo para que haya podido ser observada.
Otro de los motivos más importantes de los cambios climáticos a largo plazo, no muy bien estudiado, se debe a las modificaciones de la ubicación de los continentes, islas y de las dorsales submarinas que explica la teoría de la deriva continental o, con mayor propiedad, la teoría de la tectónica de placas.
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