¿Cómo podemos predecir el año más cálido si las previsiones meteorológicas son tan inciertas?

La NASA y la NOAA (Administración Atmosférica y Oceánica Nacional de Estados Unidos) han informado conjuntamente de que 2016 fue el año más cálido desde que hay registros. No es de extrañar, porque los seis primeros meses del año fueron todos excepcionalmente cálidos.

Pero la noticia es significativa por lo que nos dice acerca del calentamiento global: antes de 2016, los 10 años más cálidos registrados se habían producido a partir de 1998. Y el año pasado fue el tercer año consecutivo en el que se ha alcanzado un nuevo récord anual en la temperatura mundial.

A pesar del continuo aumento de la temperatura en todo el planeta, se mantiene el escepticismo acerca del origen antropogénico, o humano, del calentamiento global. Para algunos, el hecho de que los meteorólogos no puedan predecir fiablemente el tiempo atmosférico con días de adelanto es la prueba de que los científicos no pueden predecir el clima de la Tierra dentro de unos años o unas décadas.

¿Por qué los científicos, entre los que me incluyo, confiamos en poder predecir temperaturas superiores a la media con meses de antelación, y en qué difieren las predicciones climáticas de la previsión del tiempo?

Los movimientos de la atmósfera

Los pronósticos del tiempo tienen en cuenta la evolución de los sistemas atmosféricos, como los patrones de presión. La presión atmosférica es la fuerza ejercida por el peso de las moléculas de aire. Las zonas en las que el aire desciende tienen una presión alta, y en general un tiempo cálido y agradable. Los sistemas de bajas presiones, también conocidos como ciclones, suceden allí donde el aire está ascendiendo y en general producen un tiempo más frío y húmedo.

La precisión de las previsiones del tiempo con una antelación aproximada de dos semanas ha mejorado enormemente en los últimos años. Pero los sistemas atmosféricos no persisten mucho tiempo, y las predicciones más allá de ese marco temporal se vuelven mucho menos precisas.

Para algunos, el hecho de que los meteorólogos no puedan predecir fiablemente el tiempo atmosférico con días de adelanto es la prueba de que los científicos no pueden predecir el clima de la Tierra dentro de unos años o unas décadas

Por ejemplo, pronosticar la formación de sistemas de bajas presiones (ciclogénesis) y el movimiento a lo largo de la costa este de Estados Unidos presenta una dificultad. Una desviación de solo 75 kilómetros al este o al oeste respecto a la trayectoria pronosticada puede significar la diferencia entre una ventisca, un temporal de viento y lluvia o una falsa alarma.

De modo similar, las previsiones de la cantidad de lluvia que caerá en un día de verano caluroso pueden ser muy inciertas. Cuando una previsión habla de “tormentas eléctricas aisladas”, se esperan factores que controlan la formación de tormentas, como calor diurno, flujo de humedad y vientos en altura. Pero esos factores evolucionan considerablemente a lo largo de un día determinado, y eso dificulta la predicción de la lluvia total, en especial en una zona pequeña. Por eso resulta difícil saber si lloverá durante el desfile que tenemos previsto o en el pueblo de al lado; la expresión “tormenta transitoria” resulta apropiada.

Eso no quiere decir que no debamos fiarnos de los avisos de tormentas fuertes. En este caso, las previsiones de alertas de fenómenos atmosféricos adversos se hacen a menudo para regiones geográficas más amplias, y solo cuando se dan las condiciones. Los factores que producen fenómenos meteorológicos adversos abarcan una zona más amplia que los que producen tormentas aisladas. Mejoras tecnológicas como el perfeccionamiento del radar y el uso de supercomputadoras son también útiles para predecir mejor los fenómenos meteorológicos adversos.

La función del calentamiento oceánico

A diferencia de las previsiones basadas en sistemas meteorológicos transitorios, las predicciones climáticas sobre temperaturas y precipitaciones, por ejemplo, emplean datos completamente distintos.

Para predecir con meses o décadas de antelación, los científicos utilizan las variaciones oceánicas, otros factores naturales (variaciones solares, erupciones volcánicas) y la influencia general del aumento de las concentraciones de gases de efecto invernadero (GEI) en la atmósfera. Estas variables evolucionan y ejercen su influencia a lo largo de meses y años, a diferencia de los patrones de presión atmosférica, que pueden cambiar en cuestión de horas o de días.

Un factor importante, con un efecto que varía de unos meses hasta aproximadamente un año, es El Niño, el calentamiento periódico de las temperaturas del océano en todo el Pacífico tropical. Este patrón de calentamiento oceánico y sus efectos asociados en la atmósfera ejerce una fuerte influencia más allá de los trópicos que puede incluirse como factor en las predicciones climáticas.

Los datos sobre las temperaturas oceánicas son fundamentales, porque la mayor parte de la radiación solar que alcanza la Tierra la absorben los océanos. Movidos por esta energía, los océanos y la atmósfera distribuyen el calor por todo el planeta.

Para predecir con meses o décadas de antelación, los científicos utilizan las variaciones oceánicas, otros factores naturales (variaciones solares, erupciones volcánicas) y la influencia general del aumento de las concentraciones de gases de efecto invernadero

Los años posteriores a El Niño tienden a ser más cálidos que los de condiciones casi normales (también denominadas neutrales) o los influidos por La Niña. La presencia de La Niña provoca a menudo una bajada de la temperatura global. Esto nos indica que la cantidad relativa de calor en las aguas superficiales del Pacífico tropical puede emplearse para predecir las temperaturas globales con varios meses de antelación, que es exactamente lo que sucedió con la predicción de que el año pasado se alcanzarían temperaturas récord.

Debería añadirse que el calentamiento récord de 2016 no se debió solo al fenómeno de El Niño. De hecho, los años de El Niño se están volviendo más cálidos, como los de La Niña, debido a la tendencia general al calentamiento provocada por el aumento de las concentraciones de GEI.

Además de los efectos de los océanos, se sabe que otros factores naturales influyen en la tasa de calentamiento. Las grandes erupciones volcánicas, en especial en los trópicos, pueden tener un efecto de enfriamiento en todo el planeta al bloquear la radiación solar. Por ejemplo, la erupción del Pinatubo en 1991 provocó una caída de la temperatura media en todo el planeta de aproximadamente 0,6ºC.

Sin embargo, el enfriamiento es normalmente de corta duración y acaba cuando los aerosoles volcánicos –las partículas diminutas que bloquean la luz solar– caen al suelo.

Las variaciones en la energía solar también influyen en el clima. Sin embargo, la tendencia al calentamiento observada en las últimas décadas no puede atribuirse a cambios en el sol. El impacto de la variabilidad solar en el cambio climático es evidente, pero se ha demostrado que a corto plazo el efecto de los GEI es mucho más considerable.

El calentamiento se amplificará debido a las retroalimentaciones provocadas por el ciclo del carbono, la humedad atmosférica y otros factores

Las proyecciones de calentamiento en escalas temporales más amplias –múltiples décadas o más– se basan en simulaciones de modelos climáticos y en nuestro conocimiento de lo sensible que es el sistema climático a futuros aumentos de las concentraciones atmosféricas de GEI.

Al mismo tiempo, seguimos mejorando las predicciones meteorológicas y climáticas, lo que nos llevará a conocer mejor el comportamiento del sistema climático en distintos periodos de tiempo y en múltiples escalas espaciales. Esta investigación mejorará la precisión de los pronósticos para el futuro, y la confianza en ellos.

Michael A. Rawlins es catedrático adjunto del Departamento de Geociencia, Universidad de Massachussetts, Amherst

Cláusula de divulgación

Michael A. Rawlins ha recibido financiación de la Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio de Estados Unidos (NASA). En la actualidad no trabaja, asesora ni posee acciones de ninguna empresa u organización que pudiera beneficiarse de este artículo, y no ha declarado más relaciones pertinentes que el cargo académico arriba mencionado.

Este artículo fue publicado originalmente en inglés en la web The Conversation.

Traducción  de News Clips.