El calentamiento en el Ártico ha cambiado el comportamiento de El Niño
Científicos estadounidenses han explicado cómo la fusión acelerada del hielo en el Océano Ártico afecta la circulación de la atmósfera en el Océano Pacífico, lo que lleva a un aumento en la frecuencia de fenómenos naturales extremos, incluido El Niño. Los resultados del estudio se publican en Proceedings of the National Academy of Sciences.
El calentamiento global es uno de los factores importantes del cambio climático, y está ocurriendo de manera desigual. Por ejemplo, debido al sistema de retroalimentación positiva, la temperatura en el Ártico está creciendo mucho más rápido que en otras regiones del planeta.
Por otro lado, un aumento en la concentración de dióxido de carbono (CO2) conduce a un aumento en el efecto invernadero y un aumento en la temperatura. Esto, a su vez, acelera la fusión de la capa de hielo del Océano Ártico y, como resultado, cambia el albedo (reflectividad) de la superficie.
Mientras que el hielo blanco refleja el 50%-80% de la radiación solar de onda corta, el agua absorbe el 93%, se calienta y calienta las capas inferiores del aire ártico. La capa de nieve derretida ocasiona un efecto similar. La “intensificación ártica” del calentamiento global ascendió a aproximadamente una cuarta parte del aumento de la temperatura total en el planeta en el período 1979-2011.
Las masas de aire calentado de las latitudes ecuatoriales bajas se elevan a las capas superiores de la troposfera y se extienden a los polos fríos, lo que representa uno de los mecanismos básicos de la circulación atmosférica global.
La diferencia en las tasas de calentamiento actual conduce a una disminución en el gradiente de temperatura general entre el ecuador y los polos y ralentiza el flujo de aire de latitudes bajas a altas. Una disminución en la velocidad del flujo provoca un aumento en la tortuosidad de los frentes polares. Meandros grandes y estables aparecen en ellos, penetrando profundamente en latitudes templadas.
El ciclo de El Niño
Los climatólogos Charles F. Kennel y Elena Yulaeva de la Universidad de California en San Diego creen que este proceso está asociado con el invierno extremadamente frío del 2009-2010 en América del Norte, la ola de calor en Moscú y las inundaciones en Pakistán en el verano de 2010. el año.
Los especialistas argumentan que la “década de eventos climáticos extremos” a principios del siglo XXI confirma las nuevas tendencias en los ciclos climáticos de diez años, y el inicio de estos cambios tuvo lugar en los últimos años del siglo pasado y concierne no solo al Ártico y la zona templada contigua, sino también a fenómenos climáticos en las bajas latitudes del planeta. En particular están cambiando, el mecanismo de los vientos alisios (los vientos que soplan constantemente desde los trópicos hacia el ecuador), y la regularidad de las manifestaciones de El Niño.
La naturaleza de El Niño se debe a una asimetría peculiar del nivel del agua que se acumula en el Océano Pacífico: los vientos alisios llevan la capa superficial a la costa oeste. El nivel del agua frente a la costa de Indonesia puede ser decenas de centímetros más alto que la parte oriental del océano.
Al mismo tiempo, hay una diferencia de temperatura: en el oeste, el agua se calienta bien, en el este, la corriente fría peruana tiene una fuerte influencia. Durante El Niño, las cálidas aguas tropicales del oeste se extendieron por grandes áreas, causando temperaturas crecientes y efectos negativos a gran escala en la costa tropical de América del Sur.
El estudio
El nuevo estudio está dedicado a la búsqueda y explicación de la relación entre las condiciones cambiantes de hielo en el Océano Ártico, la fuerza y dirección de los vientos alisios, el comportamiento de El Niño en la zona tropical, así como los cambios en la circulación atmosférica en El norte del Océano Pacífico.
Los climatólogos utilizaron el modelo climático ampliado CMIP5 (5º Proyecto de Intercomparación de Modelado Acoplado), que incluía datos sobre el aumento de los vientos alisios, el aumento de las pérdidas estacionales de hielo marino y una disminución temporal del crecimiento de la temperatura global en la segunda década del siglo XXI.
El estudio se basó en datos mensuales sobre el estado de la atmósfera y las aguas superficiales del Centro Nacional de Predicción Ambiental (NCEP) y el Centro Nacional de Investigación Atmosférica (NCAR), así como datos diarios del Centro Europeo de Pronósticos del tiempo de Medio Alcance (ECMWF).
Para el estudio, los autores eligieron dos intervalos de tiempo: 1980-1998 y 1999-2015. En 1997-1998, se registró instrumentalmente el mayor fenómeno de El Niño en la historia, y 1998 fue aceptado por los autores como un año de transición, cuando hubo un cambio cualitativo en el clima de la parte ecuatorial del Océano Pacífico.
Los resultados
Como resultado del estudio, fue posible establecer la siguiente secuencia de la influencia de la amplificación ártica en el clima del Océano Pacífico:
1. El área máxima de aguas abiertas en el Océano Ártico se observa en septiembre, al final de la temporada de fusión del hielo. Durante ese mes, se desarrolla la convección vertical del aire.
2. Un episodio de convección vertical a gran escala da lugar a una onda planetaria y un tren de ondas de alta frecuencia en la troposfera superior. Desde el sector ártico adyacente al Océano Pacífico, el paquete de olas se extiende hacia el sur, y un gradiente de temperatura reducido entre el ecuador y el polo contribuye a esto. En diciembre, se encuentra con una zona de convergencia de masas de aire ubicadas entre los trópicos.
3. Como resultado de esta interacción, se crean condiciones favorables para la aparición de El Niño. El desencadenante es una rotación temporal de los vientos alisios en las partes central y oriental del Océano Pacífico. Bajo la influencia de las olas del Ártico, los vientos cambian de dirección de este a oeste, y se forma una especie de dipolo de vientos alisios en la región ecuatorial.
4. En el proceso de interacción entre las olas del Ártico y la zona de convergencia, surge una onda reflejada, que retrocede y en febrero llega a la zona de baja presión en el Océano Pacífico Norte (Depresión de las Aleutianas). Esta área es responsable de la formación climática en el Pacífico Norte. Es aquí donde se originan los ciclones y la corriente en chorro, que determina en gran medida el clima de América del Norte.
5. La situación en la depresión de las aleutianas está cambiando, la actividad ciclónica se está debilitando.
Algunas salvedades
Los pasos descritos se repiten secuencialmente cada año, pero su intensidad y estructura espacial varían mucho dependiendo de factores como la cobertura de nubes, las condiciones de tormenta, el contenido de vapor de agua en la atmósfera, etc.
Los autores también señalan ciertas limitaciones en el uso de los resultados de la investigación. El primero está relacionado con la fragmentación de conclusiones en períodos más cortos con la pérdida de precisión estadística. El segundo se describe como la necesidad de aceptar todos los supuestos del modelo.
La confiabilidad de los resultados de cada paso en el concepto depende de la calidad de los datos en todas las demás etapas. El nivel de precisión del modelado climático actualmente disponible demuestra una conexión directa o indirecta entre la situación del hielo en el Ártico y la circulación de la atmósfera y las aguas superficiales del Océano Pacífico, lo que indica un aumento en la frecuencia de El Niño.
Quizás estos resultados ayudarán a comprender no solo los cambios climáticos actuales, sino también a explicar los cambios climáticos globales después de que las capas de hielo del hemisferio norte se derritan al final de la última era de hielo.