El oceano pacífico no se está calentando

Parte del Océano Pacífico no se está calentando como se esperaba. ¿Por qué?

Los modelos climáticos más modernos predicen que, como resultado del cambio climático inducido por el hombre, la superficie del Océano Pacífico debería estar  calentándose  , algunas partes más, otras menos, pero todo el calentamiento, no obstante. De hecho, la mayoría de las regiones están actuando como se espera, con una excepción clave: lo que los científicos llaman la lengua fría ecuatorial. Esta es una franja de agua relativamente fría que se extiende a lo largo del ecuador desde Perú hasta el Pacífico occidental, a través de un cuarto de la circunferencia de la tierra. Es producido por los vientos alisios ecuatoriales que soplan de este a oeste, acumulando agua caliente de la superficie en el Pacífico occidental, y también alejando el agua de la superficie del ecuador. Esto abre el camino para que las aguas más frías broten de las profundidades, creando la lengua fría.

Modelos climáticos de calentamiento global (simulaciones computarizadas de lo que se espera que hagan varias partes de la tierra en reacción al aumento de los gases de efecto invernadero) dicen que la lengua fría ecuatorial, junto con otras regiones, debería haber comenzado a calentarse hace décadas y debería seguir calentándose ahora. Pero la lengua fría ha permanecido obstinadamente fría.

Esto preocupa a muchos científicos, porque la lengua fría juega un papel clave en el clima global. Por ejemplo, afecta a  El Niño-Oscilación del sur , un fortalecimiento y debilitamiento cíclico natural de los vientos alisios que causa el enfriamiento y el calentamiento de la superficie del Pacífico oriental cada dos a siete años. ENSO es el maestro del tiempo del mundo; Dependiendo de en qué parte del ciclo se encuentra, sus ecos en la atmósfera pueden provocar fuertes lluvias o sequías en gran parte de América, Asia oriental y África oriental. Si la lengua fría se calienta probablemente afectará el clima en grandes regiones. Los cambios resultantes podrían afectar los suministros mundiales de alimentos y los brotes de clima peligroso. Pero nuestras predicciones de esos cambios se basan en modelos climáticos.

Richard Seager , un científico del clima en el Observatorio de la Tierra Lamont-Doherty de la Universidad de Columbia  , ha sospechado durante mucho tiempo que los modelos climáticos se equivocan con la lengua fría. En 1997, él y sus colegas  publicaron un artículo  que sugería que no se había calentado en absoluto durante el siglo XX. En ese momento, la mayoría de los científicos asumían que cualquier discrepancia entre las temperaturas del mundo real y las predichas por los modelos climáticos se debía a la variabilidad natural. Deberíamos esperar; Con el tiempo, surgiría la señal del calentamiento de la lengua. Ahora, dos décadas después, con más datos satelitales modernos en la mano, las observaciones del mundo real se están desviando cada vez más de los modelos. Es hora de reconsiderar, dice Seager.

En un nuevo artículo en la revista  Nature Climate Change,  él y sus colegas utilizan modelos simplificados que aíslan las dinámicas fundamentales del sistema atmósfera-océano tropical del Pacífico. Estos, dicen, se corresponden con el comportamiento real de la lengua fría y muestran que es consistente con el aumento de los gases de efecto invernadero.

Recientemente hablamos con Seager sobre los modelos climáticos, el funcionamiento intrincado del sistema climático del Pacífico y las implicaciones más amplias para el mundo.

En general, ¿qué tan bien coinciden los modelos climáticos con las observaciones del mundo real?

El desajuste entre los cambios observados en la temperatura de la lengua fría en las últimas décadas y los modelos es bastante sorprendente. Hay decenas de simulaciones con múltiples modelos de grupos de investigación en todo el mundo. Si bien todos estos modelos están obligados por las mismas historias de gases de efecto invernadero, volcanes, radiación solar y otras fuerzas, generan su propia variabilidad interna. Por lo tanto, crean una serie de estimaciones de la historia del clima. Para los cambios en la temperatura de la lengua fría, los cambios observados se encuentran en el extremo frío o fuera del rango del modelo. El modelo promedio o mediano dice que la lengua fría debería haberse calentado en 0,8 grados C o más durante las últimas seis décadas, pero el valor real es de solo 0,4 grados o menos.

Parte del Océano Pacífico no se está calentando como se esperaba.  ¿Por qué?

El océano Pacífico tropical (Australia y Sudamérica en gris, izquierda y derecha). El mapa superior muestra lo que los modelos climáticos dicen que las temperaturas de la superficie del mar deberían estar haciendo en respuesta al aumento de los gases de efecto invernadero, incluido el pronunciado calentamiento de las aguas en el ecuador. El mapa inferior muestra lo que realmente están haciendo las aguas; Las aguas ecuatoriales se mantienen relativamente frescas. (Seager et al., Nature Climate Change 2019)

Parte del Océano Pacífico no se está calentando como se esperaba. ¿Por qué? ¿Por qué los modelos climáticos de última generación están fuera de línea con lo que estamos viendo?

Bueno, han estado fuera de línea durante décadas. Este no es un problema nuevo. En este artículo, creemos que finalmente hemos descubierto la razón. A través de múltiples generaciones de modelos, los modelos climáticos han simulado lenguas frías que son demasiado frías y que se extienden demasiado hacia el oeste. También hay agua tibia inmediatamente al sur del modelo de lenguas frías, en lugar de aguas frías que se extienden hasta las frías regiones de surgencias costeras al oeste de Perú y Chile. Estas lengüetas frías sobre desarrolladas en los modelos conducen a entornos ecuatoriales que tienen una humedad relativa demasiado alta y velocidades de viento demasiado bajas. Esto hace que la temperatura de la superficie del mar sea muy sensible al aumento de los gases de efecto invernadero. Por lo tanto, el modelo de lenguas frías se calienta mucho en las últimas décadas. En el mundo real, la sensibilidad es menor y, de hecho, parte del calor agregado por el aumento de los gases de efecto invernadero se compensa con el surgimiento de agua fría desde abajo. Por lo tanto, la lengua fría del mundo real se calienta menos que las aguas sobre el Pacífico occidental tropical o fuera del ecuador hacia el norte y el sur. Este patrón de cambio de temperatura de la superficie del mar hace que los vientos alisios se fortalezcan, lo que eleva el agua fría del subsuelo hacia arriba, enfriando aún más la lengua fría.

¿Qué hacen tus modelos que los más usados ​​no?

Nuestros modelos en realidad se remontan a principios de la década de 1980, cuando las personas intentaban usar modelos para explicar fenómenos como El Niño-Southern Oscillation. Entonces era común simplificar el problema asumiendo dentro del modelo el estado medio climatológico y simplemente simulando perturbaciones a partir de ese modelo. Utilizamos ese enfoque. Al hacerlo, pudimos demostrar dentro de nuestro único modelo que, si asumimos el estado climatológico del mundo real, la respuesta al aumento de los gases de efecto invernadero se está calentando en todas partes, pero no en la lengua fría. En contraste, si asumimos el estado climatológico sesgado en los complejos modelos de tecnología avanzada, la respuesta al aumento de los gases de efecto invernadero ha aumentado el calentamiento en la lengua fría.

Si sus ideas son correctas, ¿cómo podrían cambiar las proyecciones del comportamiento futuro de ENOS?

Respuesta corta, no lo sabemos. ¡Una cosa a la vez! Sin embargo, sí sabemos que el comportamiento de ENOS depende del estado medio alrededor del cual se está perturbando las cosas. Si tenemos razón, el Pacífico tropical se está moviendo a un estado donde las aguas se están calentando en todas partes pero no en la lengua fría, y las aguas frías del subsuelo se están elevando más cerca de la superficie, entonces el ENSO cambiará casi seguramente en amplitud, frecuencia y otros. formas. Tenemos que averiguarlo.

¿Cuáles son las implicaciones para las personas?

Son muchos. La temperatura de la superficie marina del Pacífico ecuatorial influye en el clima y su variabilidad en todo el mundo. Generalmente, el calentamiento de la atmósfera aumenta la cantidad de humedad que el aire puede contener, e intensifica el transporte de humedad. Esto tiende a secar las zonas secas subtropicales y las zonas húmedas tropicales y de latitudes medias. Pero además de esos cambios habrá cambios regionales. Si la lengua fría se calienta como lo indican los complejos modelos, análogamente a un evento de El Niño, se creará una tendencia húmeda en algunas regiones para compensar el secado subtropical en el suroeste de América del Norte y América del Sur. También creará una tendencia de humedecimiento en el este de África, pero una tendencia a la sequía en Sudamérica ecuatorial y el Sahel. Si, en cambio, tenemos razón y la lengua fría no se calentará tanto, se secará en el suroeste de Norteamérica, Sudamérica subtropical y África oriental podrían ser más graves que el proyecto de modelos complejos. Al mismo tiempo, Sudamérica ecuatorial y el Sahel pueden ver condiciones más húmedas. En el desarrollo de evaluaciones de impacto climático, los escenarios no deben limitarse a los modelos complejos. También deben considerar el caso en el que la lengua fría sigue sin calentarse. La implicación para los modeladores es que deben descubrir por qué sus modelos tienen sesgos y corregirlos.