A la izquierda, una imagen del patrón de circulación global en un día normal. A la derecha, la imagen del patrón de circulación global cuando se producen fenómenos meteorológicos extremos. El patrón de la derecha muestra patrones extremos de velocidad del viento en dirección norte y sur, mientras que el patrón normal de la izquierda muestra vientos de velocidad moderada en dirección norte y sur. IMAGEN: MICHAEL MANN / PENN STATE
El artículo fue
Fuente: Universidad de Pensilvania - Por Andrea Elyse Messer
27 de marzo de 2017
Calor estival e inundaciones sin precedentes, incendios forestales, sequías y lluvias torrenciales: los fenómenos meteorológicos extremos se producen cada vez con más frecuencia, pero ahora un equipo internacional de científicos del clima ha encontrado una conexión entre muchos fenómenos meteorológicos extremos y el impacto que el cambio climático está teniendo en la corriente en chorro.
"Nos hemos acercado todo lo posible a la demostración de una relación directa entre el cambio climático y una gran familia de fenómenos meteorológicos extremos recientes", dijo Michael Mann, distinguido profesor de ciencias atmosféricas y director del Centro de Ciencias del Sistema Terrestre de Penn State. "A falta de identificar realmente los sucesos en los modelos climáticos".
Los investigadores analizaron una combinación de aproximadamente 50 modelos climáticos de todo el mundo que forman parte de la fase 5 del Proyecto de Intercomparación de Modelos Acoplados (CMIP5), que forma parte del Programa Mundial de Investigación Climática. Estos modelos se ejecutan utilizando escenarios específicos y produciendo datos simulados que pueden ser evaluados a través de los diferentes modelos. Sin embargo, aunque los modelos son útiles para examinar los patrones climáticos a gran escala y su probable evolución en el tiempo, no se puede confiar en ellos para una descripción precisa de los fenómenos meteorológicos extremos. Es ahí donde las observaciones reales resultan fundamentales.
Los investigadores examinaron las observaciones atmosféricas históricas para documentar las condiciones en las que se forman y persisten los patrones meteorológicos extremos. Estas condiciones se dan cuando la corriente en chorro, una onda atmosférica global que abarca la Tierra, se vuelve estacionaria y los picos y las depresiones permanecen bloqueados.
"La mayoría de las perturbaciones estacionarias de la corriente en chorro, sin embargo, se disipan con el tiempo", dijo Mann. "En determinadas circunstancias, la perturbación de la onda está efectivamente limitada por una guía de onda atmosférica, algo similar a la forma en que un cable coaxial guía una señal de televisión. En ese caso, las perturbaciones no pueden disiparse fácilmente, y las oscilaciones de gran amplitud de la corriente en chorro hacia el norte y el sur pueden permanecer en su lugar mientras da la vuelta al globo."
Esta configuración restringida de la corriente en chorro es como una montaña rusa con picos y valles altos, pero sólo se forma cuando hay seis, siete u ocho pares de picos y valles rodeando el globo. La corriente en chorro puede entonces comportarse como si hubiera una guía de ondas -barreras infranqueables en el norte y el sur- y puede producirse una onda con grandes picos y valles.
"Si el mismo tiempo persiste durante semanas en una región, los días soleados pueden convertirse en una grave ola de calor y sequía, y las lluvias duraderas pueden provocar inundaciones", explica Stefan Rahmstorf, del Instituto de Investigación del Impacto Climático de Potsdam (PIK), Alemania.
La estructura de la corriente en chorro está relacionada con su latitud y el gradiente de temperatura de norte a sur. Las temperaturas suelen tener los gradientes más pronunciados en las latitudes medias y surge una fuerte corriente en chorro circumpolar. Sin embargo, cuando estos gradientes de temperatura disminuyen en la medida justa, surge una corriente en chorro de "doble pico" debilitada, con los vientos más fuertes de la corriente en chorro situados al norte y al sur de las latitudes medias.
"El calentamiento del Ártico, la amplificación polar del calentamiento, desempeña aquí un papel fundamental", dijo Mann. "La superficie y la atmósfera inferior se están calentando más en el Ártico que en cualquier otro lugar del planeta. Ese patrón se proyecta sobre el mismo perfil de gradiente de temperatura que identificamos como soporte de las condiciones de las ondas atmosféricas."
En teoría, las ondas de la corriente en chorro con ondulaciones norte/sur de gran amplitud deberían provocar fenómenos meteorológicos inusuales.
"Todavía no confiamos en los modelos climáticos para predecir episodios específicos de clima extremo porque los modelos son demasiado gruesos", dijo el coautor del estudio, Dim Coumou, del PIK. "Sin embargo, los modelos reproducen fielmente los patrones de cambio de temperatura a gran escala", añadió el coautor Kai Kornhuber, del PIK.
Los investigadores examinaron las observaciones del mundo real y confirmaron que este patrón de temperatura se corresponde con la corriente en chorro de doble pico y el patrón de guía de ondas asociado a los fenómenos meteorológicos extremos persistentes a finales de la primavera y el verano, como las sequías, las inundaciones y las olas de calor. Descubrieron que el patrón se ha vuelto más prominente tanto en las observaciones como en las simulaciones de modelos climáticos.
"Utilizando las simulaciones, demostramos que el aumento de los gases de efecto invernadero es el responsable del incremento", dijo Mann.
Los investigadores señalan que "tanto los modelos como las observaciones sugieren que esta señal sólo ha surgido recientemente del ruido de fondo de la variabilidad natural".
"Ahora somos capaces de unir los puntos en lo que respecta al calentamiento global provocado por el hombre y una serie de fenómenos meteorológicos extremos recientes", dijo Mann.
Aunque los modelos no permiten seguir de forma fiable los fenómenos meteorológicos extremos individuales, sí reproducen los patrones de la corriente en chorro y los escenarios de temperatura que en el mundo real provocan lluvias torrenciales durante días, semanas de sol abrasador y ausencia de precipitaciones.
"Actualmente sólo hemos examinado las simulaciones históricas", dijo Mann. "Lo siguiente es examinar las proyecciones de los modelos del futuro y ver lo que implican sobre lo que puede haber en cuanto a nuevos aumentos del clima extremo".
En este proyecto también han trabajado Sonya K. Miller, analista programadora de Penn State; y Byron A. Steinman, profesor adjunto del Departamento de Ciencias de la Tierra y del Medio Ambiente y del Observatorio de los Grandes Lagos de la Universidad de Minnesota: Duluth.
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