miércoles, 17 de enero de 2018

Puntos de inflexión del Cambio Climático Abrupto

 Elementos de inflexión. (Instituto de Potsdam para la Investigación del Impacto Climático).

Fuente: Weather and Climate News
Fecha: 16 Enero 2018


Mientras que el cambio climático antropogénico generalmente se discute en el contexto de un cambio gradual (tal vez, "gradual" según los estándares de vidas humanas ... aún extremadamente rápido a escalas de tiempo geológicas ...), hay elementos que se vuelcan en el sistema climático que tienen el potencial de causar cambios abruptos y extremadamente rápidos en los estados climáticos a escalas regionales y (más importante) globales. Los puntos de inflexión todavía son un tanto controvertidos en la ciencia del cambio climático, pero hay precedencia en el registro del paleoclima; desde los ciclos de la edad de hielo hasta algunos de los eventos de extinción más infames en la historia de la Tierra donde las especies simplemente no tuvieron la oportunidad de adaptarse.

Discutí el concepto de cambio climático abrupto anteriormente y sugerí que actualmente nos encontramos en un período de cambio climático abrupto. "Abrupto" se define como eventos que ocurren dentro de un periodo de tiempo inferior al de una vida humana  normal,  y que normalmente no ocurren. Muchos científicos han estudiado el potencial en el presente o en el pasado de un cambio climático abrupto (o cuasi-global) que incluye  el calentamiento global abrupto, incluidos el Dr. James White, la Dra. Jennifer Francis, el Dr. Peter Wadhams, el Dr. David Wasdell y muchos otros. Muchas investigaciones han considerado el cambio climático abrupto como una función entre un mecanismo de forzamiento en un sistema y un "sistema de ruptura" (un feedback negativo) que impide que el sistema llegue a un punto de inflexión. Sin embargo, si el forzamiento supera la ruptura y la fuerza sobre el punto de inflexión, se produce un cambio abrupto (temporalmente cambiante y estructuralmente modificado) hacia un nuevo estado climático muy diferente del estado anterior (ver discusión excelente sobre el tema por el Dr. David Wasdell ... un científico del clima que ha realizado trabajos de revisión por pares para el Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático de la ONU).


Nuestro actual cambio climático más abrupto que podría discutirse comenzó en la década de 1980 con un aumento más rápido de las temperaturas globales del aire y la superficie del mar, disminución de la extensión / volumen del hielo marino, acidificación de los océanos, retroceso de los glaciares, entre otras señales de cambio climático ( tanto por el IPCC como por los EE. UU. en informes climáticos recientes) parece haber sido causado por nuestras emisiones rápidamente crecientes de gases de efecto invernadero, incluido el dióxido de carbono en la atmósfera desde la década de 1960. La concentración de CO2 fue de alrededor de 315 partes por millón de moléculas de aire en 1960 (en comparación con 285 ppm a fines del siglo XIX). Ya estamos cerca de 410 ppm en 2017, dos veces un aumento en la concentración en casi la misma cantidad de tiempo. El metano, a corto plazo (más de 150 veces más potente que el dióxido de carbono en unos pocos años), pero el gas de efecto invernadero extremadamente poderoso también ha aumentado rápidamente debido a las fuentes humanas y naturales.





Sin embargo, a medida que el cambio climático antropogénico continúe evolucionando, suponiendo que no haya una intervención humana * significativa (específicamente eliminación de dióxido de carbono y enfriamiento del Ártico), se pueden alcanzar nuevos puntos de inflexión dentro del sistema climático que pueden acelerar aún más el cambio. Cambios que pueden suceder en el transcurso de solo años. Estos puntos de inflexión más específicos del "subsistema" son de particular interés para algunos de los investigadores mencionados anteriormente. Así que vamos a discutir un par de intereses ...

Punto de Inflexión # 1: colapso de la capa de hielo marino del Ártico

Opinión personal aquí: Creo firmemente que de todos los  puntos de inflexión abruptos del cambio climático, este es probablemente el más inminente. El hielo marino del Ártico ha estado disminuyendo rápidamente en extensión y espesor (y, por lo tanto, en volumen) desde los años ochenta. Los modelos climáticos numéricos en el pasado han intentado predecir el colapso del hielo marino (lo que algunos denominan también el ártico efectivo "sin hielo" en la temporada cálida ... aproximadamente el 10% de la cuenca del océano Ártico sin hielo o menos). Las predicciones anteriores han exigido fechas como la de 2080 y, más recientemente, la década de 2040. ¡Ahora hay científicos como el Dr. Paul Beckwith y el Dr. Peter Wadhams y otros que abiertamente dan la posibilidad de que el primer evento "sin hielo" u "océano azul" ocurra antes o antes de 2020! 2017 fue testigo del bajo volumen anual de hielo marino en el Ártico, causado por un hielo tenue y muy delgado. Donde en el Ártico solía existir hielo grueso y extenso, solo queda un tenue hielo delgado, listo para ser destruido por tormentas fortuitas y flujos de calor del Atlántico y el Pacífico ... un proceso que ya está ocurriendo.




¿Qué es importante acerca de este punto de inflexión? Si la mayor parte del hielo desaparece del Océano Ártico, el albedo (reflectividad) en el hemisferio norte se reducirá significativamente, reemplazando el hielo blanco con el océano muy oscuro, calentando la columna del Océano Ártico y calentando y humedeciendo la atmósfera (también nublandolo, reteniendo el calor en la noche polar, dificultando la formación de nuevos hielos marinos). Por supuesto, este calentamiento más rápido del Ártico también elevará más rápidamente la temperatura media general de la Tierra. Nota ... ¡no ha habido un Ártico "sin hielo" en más de 3 millones de años! También tendrá implicaciones en la corriente en chorro que depende de los gradientes de temperatura entre las latitudes medias y el Ártico para su fuerza y progresión de las olas en todo el mundo: se debilitaría mucho, se desplazaría más hacia el norte y mostraría ondas de amplitud mucho mayores. estancamiento, clima extremo (ver AQUÍ y AQUÍ).







Este punto de inflexión podría desencadenar otros problemas como las olas de calor prolongadas y las sequías, que conducen a otros eventos como la muerte del bosque (y luego los incendios forestales) y las emisiones de metano en la tundra alta y clatratos de metano del permafrost submarino en las plataformas de hielo continentales árticas (más sobre clatratos). Esto liberaría más carbono en la atmósfera. Los cambios abruptos en la distribución de las precipitaciones (sequedad o fuertes precipitaciones) y el calor extremo plantearían amenazas a la producción agrícola, que es muy sensible a los fenómenos meteorológicos individuales, y mucho menos a la estabilidad climática que hemos estado acostumbrados durante los últimos 10.000 años desde el final de el último período glacial.


Punto de inflexión # 2: Super rotación ecuatorial

Otro punto de inflexión bastante desalentador es en realidad una característica común de varios planetas en nuestro propio sistema solar. Se llama superrotación ecuatorial. Ninguno de los científicos anteriores ha tratado este tema, pero me interesa como meteorólogo y no es una característica actual de la atmósfera de la Tierra. Es un fenómeno en el cual la atmósfera alrededor de los trópicos y subtrópicos en realidad gira más rápido que la velocidad de rotación del planeta. Estas velocidades súper rotacionales ocurren en el planeta terrestre Venus y los planetas jovianos (como Júpiter y Saturno).

¿Cómo ocurriría esto en la Tierra a partir del cambio climático antropogénico y cuáles serían los impactos sobre el clima? Bueno, por lo general, el patrón circulatorio tropical de la Tierra involucra estructuras conocidas como células de Hadley que presenta movimiento ascendente cerca del ecuador y movimiento de hundimiento en las regiones subtropicales. El aire en la superficie fluye hacia la zona ecuatorial hacia una zona de convergencia (la Zona de convergencia intertropical o el Canal del monzón) con la fuerza de Coriolis girando el flujo de aire hacia la derecha / izquierda en el hemisferio norte / sur, generando los vientos alisios del este. La célula de Hadley se expande y migra hacia el norte y el sur según las estaciones entre los dos hemisferios.






Sin embargo, con el cambio climático, el calentamiento de la superficie cada vez más extremo en los trópicos se teoriza que pueda conducir posiblemente a una situación en la que se desarrolle una única célula de Hadley, que se volvería extremadamente poderosa y expansiva. Esto llevaría al centro de este a horcajadas sobre el ecuador con un fuerte jet ecuatorial hacia el oeste en el nivel superior (el flujo súper-rotacional). En la mayor parte de las latitudes medias existirían áreas significativas que experimentarían hiper-aridez, ya que se transporta menos humedad desde los trópicos y las regiones de alta precipitación se encontrarían mucho más hacia el polo que en el régimen climático actual. Este punto de inflexión en el modelado no se espera hasta finales de siglo, pero una vez más, dada la velocidad con la que evolucionan los cambios observados en el sistema climático en relación con las limitaciones del modelado, no se sabe realmente cuándo podría iniciarse ese punto de inflexión .

Puntos de inflexión social humana

Por supuesto, con el cambio climático antropomórfico, uno de los mayores problemas es la capacidad de la humanidad para hacer frente a cambios y daños cada vez más rápidos y extremos. Los seres humanos necesitan comida, agua y refugio para prosperar y cuando ocurren desastres meteorológicos (huracanes, tornados, inundaciones, etc.) y climáticos (sequías agrícolas e hidrológicas a largo plazo), la sociedad puede recibir impactos muy graves. Gran parte del mundo depende de la agricultura de EE. UU. Y China, por ejemplo. Los recursos de agua dulce en todo el mundo están bajo un estrés creciente por el uso excesivo de poblaciones cada vez más numerosas. Cada vez más personas se aglomeran en las ciudades que estarán bajo la influencia de las islas de calor urbanas que pueden lidiar con temperaturas más altas a medida que el clima se calienta.


Índice proyectado de sequía Palmer decada basado en las normas locales durante el curso del siglo XXI. Cronograma basado en el escenario de "altas emisiones" del IPCC, que no tiene en cuenta ciertos elementos de inclinación, solo emisiones humanas. Se espera que el cambio climático cause hiper-aridez (para EE. UU., Equivalente a las condiciones del Dust Bowl de los años 30) en EE. UU./Europa, Sudáfrica y Amazon sin una intervención humana significativa, mucho más allá de las medidas actuales. Tenga en cuenta las condiciones más húmedas en latitudes altas.

" La capacidad de la humanidad para hacer frente a los cambios futuros será, de lejos, el desafío más importante en los próximos años. "

-Meteorólogo Nick Humphrey

No hay comentarios:

Publicar un comentario