Las nubes pueden ser la clave para el misterio del modelado climático
La última generación de modelos climáticos globales es más caliente que las versiones anteriores, y muchos modelos predicen un mayor calentamiento en el futuro que los modelos anteriores.
Es una tendencia desconcertante y los científicos han estado tratando de descubrir por qué sucede. Un artículo de revisión publicado esta semana sugiere que las nubes (y las pequeñas partículas que las ayudan a formarse en la atmósfera) tienen algo que ver con ello.
Durante los últimos años, los investigadores han estado trabajando en un proyecto internacional llamado Proyecto de Intercomparación de Modelos Acoplados (CMIP). Aproximadamente cada pocos años, modeladores de todo el mundo se coordinan para desarrollar una nueva generación de modelos para la investigación climática, que siempre son más avanzados que la generación anterior.
La última suite, CMIP6, aún está en desarrollo. Equipos de todo el mundo han presentado más de tres docenas de modelos y se espera que se presenten docenas más.
Pero los científicos notaron algo sorprendente en el nuevo kit. Muchos modelos sugieren que ciertos niveles de futuras emisiones de carbono podrían provocar un calentamiento mayor que el que sugerían los modelos anteriores.
El problema radica en un concepto llamado Sensibilidad Climática de Equilibrio (ECS). Este es un indicador comúnmente utilizado por los científicos para estimar la intensidad del calentamiento climático futuro.
ECS se refiere al grado de calentamiento que los científicos deberían esperar si las concentraciones de dióxido de carbono en la atmósfera aumentaran repentinamente al doble de los niveles preindustriales. (Como referencia, antes de la Revolución Industrial, las concentraciones de dióxido de carbono atmosférico rondaban las 280 partes por millón. Hoy en día, las concentraciones superan las 400 ppm y siguen aumentando).
Las generaciones anteriores de modelos climáticos normalmente predijeron temperaturas del ECS que oscilaban entre 1,5 y 4,5 grados Celsius. CMIP6, por otro lado, incluye hasta ahora más de una docena de modelos con ECS por encima de 4,5 C.
Varios han superado los 5°C, y el más alto alcanzó una cifra sin precedentes de 5,6°C.
Como informó E&E News en mayo, los científicos todavía están debatiendo si el ECS en el nuevo modelo es razonable o si es demasiado alto (Climatewire, 12 de mayo). Esta es una cuestión que todavía está bajo consideración.
Mientras tanto, los investigadores han estado especulando sobre las causas de la mayor sensibilidad. Los expertos le dicen a E&E News que algunos modelos nuevos han modificado la forma en que representan las nubes en la atmósfera. Las nubes pueden tener un enorme impacto en la respuesta de la Tierra al calentamiento.
Un nuevo artículo de revisión publicado ayer en la revista Science Advances respalda esta idea.
Dirigidos por Gerald Meehl del Centro Nacional de Investigación Atmosférica, los autores estudiaron este nuevo conjunto de modelos climáticos y los compararon con generaciones anteriores. También revisaron algunos de los artículos recientes del equipo de modelado que evaluaban algunos de los cambios que habían realizado en el nuevo modelo.
Están buscando pistas que conduzcan a una mayor sensibilidad.
«Nuestro objetivo es buscar cualquier tema que esté surgiendo, especialmente con modelos de alta sensibilidad. La pregunta que surge una y otra vez es la retroalimentación de las nubes, especialmente entre las nubes y las pequeñas partículas de aerosol. «La interacción entre ellos parece ayudar a mejorar la sensibilidad».
Complejidad de la nube
Las nubes son muy difíciles de simular en modelos climáticos. En primer lugar, la formación de nubes es un fenómeno muy complejo con muchas partes pequeñas y móviles.
Pequeñas partículas en el aire, llamadas aerosoles, tienen un impacto enorme en la rapidez con la que se forman las nubes, su tamaño, el tipo de nube que son y cuánto tiempo duran en la atmósfera. Todos estos son otros factores relacionados con el clima que influyen en la formación de nubes, incluida la temperatura del aire, la humedad y las condiciones del viento.
La simulación de estos complejos fenómenos físicos requiere enormes cantidades de potencia informática y requiere que los modelos funcionen a escalas muy finas. Esto ya es bastante difícil. Pero hacer esto es extremadamente difícil en los modelos climáticos globales, que están diseñados para simular procesos climáticos a gran escala en todo el mundo.
Para llegar a un acuerdo, los modelos climáticos a menudo incluyen información incorporada simplificada sobre las nubes y cómo se forman, un atajo que permite que las nubes emerjan sin requerir que el modelo realmente recree todos los procesos físicos a pequeña escala que influyen en su formación.
A medida que los científicos aprenden más sobre las nubes y su física, han podido mejorar gradualmente el comportamiento de las nubes en sus modelos. Esto es importante porque las nubes pueden tener un impacto enorme en el sistema climático.
Por ejemplo, las nubes pueden enfriar o calentar el clima local, dependiendo de la cantidad de agua o hielo que contengan, características que a menudo se ven afectadas por el tipo de aerosoles que ayudan a que se formen las nubes.
A veces, las nubes enfrían la superficie de la Tierra al reflejar la luz del sol y, a veces, atrapan el calor debajo de las nubes.
Muchos modelos climáticos nuevos logran avances significativos en la forma en que representan las nubes y los aerosoles. Es posible que describan mejor la cantidad de agua líquida frente a la cantidad de hielo que contienen algunas nubes. O pueden representar con mayor precisión la forma en que ciertos tipos de aerosoles afectan la formación de nubes.
Pero un nuevo artículo de revisión señala que parece haber algunos efectos secundarios. En algunos modelos, estas mejoras pueden dar como resultado que las nubes tengan un mayor impacto en el clima local.
En algunos casos, estas reacciones pueden ser demasiado fuertes. Las nubes en sí pueden ser más precisas, pero es posible que aún sea necesario modificar la forma en que interactúan con el sistema climático más grande. Los científicos debaten si esto es así y hasta qué punto es realista el aumento de la sensibilidad.
Es posible que las nubes y los aerosoles tampoco sean los únicos factores que hacen que los modelos se calienten más.
Pero hasta ahora la evidencia sugiere que están desempeñando un papel clave. Esta información puede ayudar a mejorar los modelos de próxima generación más allá de CMIP6.
«Las interacciones nube-aerosol están a la vanguardia de nuestra comprensión de cómo funciona el sistema climático, y modelar algo que no entendemos es un desafío», dijo Mir en un comunicado. «Estos modeladores están superando los límites de la comprensión humana». , y espero que esta incertidumbre inspire nueva ciencia».
Reimpreso por Climatewire con autorización de E&E News. E&E ofrece cobertura diaria de noticias clave sobre energía y medio ambiente en www.eenews.net.
