Cómo el cambio climático puede estar afectando las tormentas sobre los océanos tropicales de la Tierra

Cuando los científicos del clima de la NASA hablan en público, a menudo se les pregunta sobre las posibles conexiones entre el cambio climático y los fenómenos meteorológicos extremos, como huracanes, fuertes lluvias, inundaciones, tormentas de nieve, olas de calor y sequías. Después de todo, parece que el clima extremo está en las noticias casi todos los días tarde, y la gente se está dando cuenta. ¿Cómo podrían verse afectados por el cambio climático fenómenos climáticos extremos y naturales, como El Niño y La Niña, se preguntan?

No hay una respuesta fácil, dice Joao Teixeira, Codirector del Centro de Ciencias del Clima en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en Pasadena, California, y líder del equipo científico para el instrumento de Sonda Infrarroja Atmosférica (AIRS) en el satélite Aqua de la NASA. «Dentro de la comunidad científica es un hecho relativamente bien aceptado que a medida que aumentan las temperaturas globales, es muy probable que las precipitaciones extremas también aumenten», dice.»Más allá de eso, todavía estamos aprendiendo».

Si bien aún no existe un consenso total sobre el asunto, en los últimos años ha comenzado a surgir un conjunto de pruebas que vinculan el clima extremo con el cambio climático. La evidencia de satélites, aviones, mediciones en tierra y proyecciones de modelos climáticos está delineando cada vez más conexiones. Cuantificar esas interconexiones es un gran desafío.

«Todas nuestras herramientas disponibles tienen pros y contras», dice Teixeira. “Los pluviómetros, por ejemplo, proporcionan buenas medidas, pero son locales y están muy separados. Por el contrario, los satélites suelen medir las variables climáticas (como la precipitación, la temperatura y la humedad) indirectamente y todavía no tienen registros de datos lo suficientemente largos como para establecer tendencias, aunque eso está comenzando a cambiar. Además, representar procesos a pequeña escala de la atmósfera que son clave para eventos climáticos extremos en modelos climáticos, como turbulencia, convección y física de nubes, es notoriamente difícil. Entonces, estamos en un pequeño enigma. Pero se están haciendo grandes progresos a medida que se realizan más estudios «.

Una analogía simple describe lo difícil que es atribuir el clima extremo al cambio climático. Agregar emisiones de combustibles fósiles a la atmósfera de la Tierra aumenta su temperatura, lo que agrega más energía a la atmósfera y la sobrealimenta como un atleta con esteroides. Y así como es difícil cuantificar cuánto de la mejora en el rendimiento de ese atleta se debe al uso de esteroides, también es difícil decir si los eventos climáticos extremos se deben definitivamente a una atmósfera más cálida.

¿Son las temporadas sobrealimentadas de huracanes en el Atlántico un ejemplo?

Considere los huracanes, por ejemplo. Un tema candente en la investigación del clima extremo es cómo el cambio climático está afectando la fuerza de los ciclones tropicales. Una mirada a la temporada de huracanes del Atlántico de 2019 ofrece un ejemplo.

Después de un comienzo tranquilo de la temporada 2019, el huracán Dorian cruzó el Atlántico a fines de Agosto y principios de Septiembre, sorprendiendo a muchos pronosticadores con su inesperada y rápida intensificación. En solo cinco días, Dorian creció de un huracán mínimo de Categoría 1 a un gigante de Categoría 5, alcanzando una intensidad máxima de 185 millas (295 kilómetros) por hora cuando tocó tierra en Las Bahamas. En el proceso, Dorian empató un récord de 84 años con el huracán más fuerte del Atlántico y se convirtió en el quinto huracán más intenso registrado en el Atlántico en tocar tierra, medido por su presión barométrica.

Dos semanas después, los restos de la tormenta tropical Imelda inundaron partes de Texas bajo más de 40 pulgadas (102 centímetros) de lluvia, lo suficiente como para convertirlo en el quinto ciclón tropical más húmedo registrado en los 48 estados más bajos. Impulsado por la copiosa humedad de un cálido Golfo de México, las lluvias torrenciales y las inundaciones de Imelda que se movió lentamente causaron estragos en una amplia región.

Luego, a fines de Septiembre, el huracán Lorenzo se convirtió en la tormenta de categoría 5 más septentrional y oriental registrada en el Atlántico, e incluso afectó a las Islas Británicas como un ciclón extratropical.

La atmósfera y los océanos de la Tierra se han calentado significativamente en las últimas décadas. Un océano cálido crea un caldero perfecto para preparar tempestades. Los huracanes son alimentados por el calor en las capas superiores del océano y requieren temperaturas de la superficie del mar (SST) superiores a 79 grados Fahrenheit (26 grados Celsius) para formarse y prosperar.

Desde 1995 ha habido 17 temporadas de huracanes en el Atlántico superiores a lo normal, según lo medido por el Índice de Energía de Ciclón Acumulado (ACE) de NOAA. ACE calcula la intensidad de una temporada de huracanes combinando el número, la velocidad del viento y la duración de cada ciclón tropical. Esa es la mayor extensión de temporadas superiores a lo normal registrada.

Entonces, si bien no hay necesariamente más huracanes en el Atlántico que antes, los que se forman parecen fortalecerse, con más eventos de Categoría 4 y 5.

La investigación de la NASA apunta a un aumento de tormentas extremas sobre los océanos tropicales de la Tierra.

¿Qué dice la investigación de la NASA sobre las tormentas extremas? Un estudio de la NASA de finales de 2018 respalda la noción de que el calentamiento global está causando que aumente la cantidad de tormentas extremas, al menos sobre los océanos tropicales de la Tierra (entre 30 grados norte y sur del Ecuador).

Un equipo dirigido por Hartmut Aumann de JPL, científico del proyecto AIRS de 1993 a 2012, analizó 15 años de datos de AIRS, buscando correlaciones entre las TSM (Temperatura Superficial del Mar) promedio y la formación de tormentas extremas. Definieron tormentas extremas como aquellas que producen al menos 0,12 pulgadas (3 milímetros) de lluvia por hora en un área de cierto tamaño. Descubrieron que las tormentas extremas se formaban cuando las TSM tenían más de 82 grados Fahrenheit (28 grados Celsius). El equipo también vio que por cada 1.8 grados Fahrenheit (1 grado Celsius) que aumentó la TSM, el número de tormentas extremas aumentó en aproximadamente un 21 por ciento. Con base en las proyecciones actuales del modelo climático, los investigadores concluyeron que las tormentas extremas pueden aumentar un 60 por ciento para el año 2100.

Gracias a los satélites meteorológicos, los científicos han identificado posibles correlaciones entre las nubes extremadamente frías que se ven en las imágenes de satélite infrarrojo térmico (llamadas nubes convectivas profundas) y las tormentas extremas observadas en el suelo bajo ciertas condiciones, especialmente sobre los océanos tropicales. Cuando la precipitación de estas nubes alcanza la parte superior de la capa atmosférica más baja de la Tierra, la troposfera, produce lluvia torrencial y granizo.

AIRS no puede medir la precipitación directamente desde el espacio, pero puede medir la temperatura de las nubes con extraordinaria precisión y estabilidad. Sus datos también pueden correlacionarse con otras variables climáticas como las TSM, para las cuales los científicos mantienen registros de datos largos.

Para determinar el número de tormentas extremas, el equipo de Aumann trazó el número de nubes convectivas profundas cada día frente a las mediciones de la temperatura de la superficie del mar. Descubrieron que el número de estas nubes se correlacionaba con aumentos en la temperatura de la superficie del mar.

Los resultados de este estudio reflejan una larga línea de investigación de AIRS y tres artículos publicados anteriormente. Los investigadores dicen que persisten grandes incertidumbres y especulaciones sobre cómo las tormentas extremas pueden cambiar en futuros escenarios climáticos, incluida la posibilidad de que un clima más cálido pueda provocar menos tormentas pero más intensas. Pero los resultados de este estudio apuntan a una dirección intrigante para futuras investigaciones.

¿Qué nos espera?

Aumann confía en que los estudios futuros revelarán ideas adicionales sobre cómo las tormentas severas detectadas como nubes convectivas profundas individuales se unen para formar tormentas tropicales y huracanes. Él indica que cuando se observan estas nubes sobre el océano global, se ve que con frecuencia ocurren en grupos.

«AIRS ve los huracanes como cientos de estos grupos», dijo. «Por ejemplo, vio al huracán Dorian como un grupo de aproximadamente 150 nubes convectivas profundas, mientras que el huracán Katrina contenía alrededor de 500. Si observa una imagen satelital meteorológica, verá que las tormentas severas que forman un huracán no son realmente contiguas. De hecho, son asombrosamente similares a las estrellas dentro de los brazos espirales de una galaxia. Son una tormenta eléctrica severa tras otra, cada una arrojando una cantidad de lluvia en el suelo.

«AIRS tiene 2,400 canales de frecuencia diferentes, por lo que es un conjunto de datos muy rico», dijo. “De hecho, hay tanta información que nuestras capacidades informáticas no pueden explorar la mayor parte de ella. Solo tenemos que hacer las preguntas correctas «.

Fuente: Blog “Ask NASA Climate”/ NASA Global Climate Change.

Artículo original: How Climate Change May Be Impacting Storms Over Earth’s Tropical Oceans. Alan Buis,NASA’s Jet Propulsion Laboratory. March 10, 2020.

Material realcionado:

_ El Huracán Michael fue uno de los grandes. Intensificándose más rápido de lo esperado, sus vientos de 250 kilómetros por hora apenas alcanzaron la fuerza de la Categoría 5, lo que lo convierte en el cuarto huracán más poderoso que golpeó el territorio continental de EE. UU. desde que comenzaron los registros.

Los códigos de construcción en el Panhandle de Florida, donde Michael tocó tierra el 10 de Octubre están diseñados para proteger solo contra vientos de 180 kilómetros por hora. La mayoría de las casas se construyeron mucho antes de que se introdujeran estos códigos. En ciudades costeras como la playa de México, arriba, los vientos y las mareas de tormenta dejaron pocos edificios en pie.

Los científicos del clima todavía están examinando los detalles, pero el aumento de la ferocidad, la imprevisibilidad y la propagación de las tormentas tropicales está en línea con las predicciones, según lo presenta el siguiente artículo:

• There’s little doubt we’re to blame for hurricanes getting worse. Michael Le Page. New Scientist, Oct. 31, 2018.

Informe de la NOAA (National Oceanic and Atmopheric Administration) de los Huracanes y Tormentas Tropicales en el año 2019:

• Hurricanes and Tropical Storms – Annual 2019. NOAA. Nov. 2019.

_ Los científicos dicen que la temporada de huracanes en el Atlántico de este año podría ser más activa de lo normal, pero enfatizan el papel que juega la incertidumbre en 60 días.

El equipo del Proyecto de Meteorología Tropical de la Universidad Estatal de Colorado (CSU), dirigido por el Dr. Phil Klotzbach, predice que 16 tormentas con nombre, ocho huracanes y cuatro alcanzarán una fuerza de huracán mayor con vientos de 111 mph 178 kilómetros por hora o más. Una temporada normal generalmente consta de 12 tormentas con nombre, seis huracanes y tres huracanes importantes.

El equipo de Phil señala las crecientes posibilidades de que se desarrolle una Niña en el Pacífico oriental este verano y las temperaturas de la superficie del mar que ya están por encima de lo normal en el Atlántico central como las principales razones de sus primeras proyecciones. Un evento de La Niña generalmente se correlaciona con un aumento en las cantidades de huracanes en el Atlántico y una disminución en el Pacífico:

• Early Signs Point to an Active Hurricane Season Ahead. Dr. Athena Masson• Wusf, Apr 2, 2020.

_ Sobre la observación remota de las nubes con el satélite Aqua:

• Aqua Earth-observing satellite mission. Aqua Project Science / NASA.