Las extrañas formas en que el clima puede desarrollarse en un mundo en calentamiento



Las extrañas formas en que el clima puede desarrollarse en un mundo en calentamiento


El huracán Harvey azotó Houston, Texas, el 25 de agosto de 2017. Normalmente, los huracanes siguen moviéndose. Sus fuertes vientos y lluvias torrenciales tienden a durar poco tiempo. Pero Harvey sólo se sentó sobre la ciudad. Durante días. Y arrojó mucha lluvia. De verdad, mucho. Para cuando la tormenta había avanzado, el 29 de agosto, había ahogado a Houston con la friolera de 164 centímetros (64.6 pulgadas) de agua, según un pluviómetro. Esa es una precipitación récord de una tormenta en un solo lugar en los Estados Unidos continentales. De hecho, Harvey arrojó tanta lluvia que el Servicio Meteorológico Nacional tuvo que agregar nuevos colores a sus mapas de precipitaciones del evento.

El aumento de las aguas inundó más de 300.000 hogares. Eso llevó a unos 40.000 residentes a refugiarse en refugios en Texas y Louisiana. Y de las unas 100 personas que murieron durante la tormenta, más de 65 perecieron a causa de las inundaciones. Incluyendo los daños causados por los fuertes vientos, los investigadores estiman que la tormenta causó más de 125.000 millones de dólares en daños. Esa cifra convierte a Harvey en el segundo huracán más costoso que ha azotado el territorio continental de Estados Unidos.

Los huracanes son una parte normal del clima de verano. Desde 1966, cuando los satélites comenzaron a monitorear diariamente el Océano Atlántico Norte, ha habido un promedio de seis huracanes - y nunca menos de dos - por año. Pero cada vez más estudios revelan que el cambio climático causado por el hombre influye en el tamaño y la furia de estas tormentas.

Y las lluvias más intensas y las tormentas más fuertes no son las únicas maneras en que un mundo que se está calentando hace que nuestro clima sea más extraño. Las temperaturas más altas pueden desencadenar sequías. Las olas de calor son más probables, y las sequías pueden empeorarlas aún más. Puede haber cambios en los patrones climáticos tanto globales como locales. Y los efectos no siempre serán los esperados. En un giro verdaderamente extraño, la continua pérdida de hielo marino durante el verano en el Océano Ártico -un gran resultado del calentamiento del mundo- podría hacer que los inviernos siberianos fueran más fríos. ¿Qué podría ser más loco que eso?

¿De dónde viene el tiempo?


Echa un vistazo afuera. ¿Es caliente y seco o fresco y lluvioso? ¿Nublado o claro? ¿Viento o calma? Estos son todos los aspectos del clima donde estás. En pocas palabras, el tiempo es una instantánea de lo que está sucediendo en la atmósfera en un momento y lugar en particular. Muchas cosas afectan el clima. Es por eso que los meteorólogos pueden tener dificultades para predecir cuál será el clima de la próxima semana en algún lugar en particular. Los científicos del clima, en contraste, tienen un buen manejo de los patrones generales del clima global.


Las diferencias en la forma en que algunas regiones se calientan en comparación con otras tienen una gran influencia en el clima. Por ejemplo, cerca de los polos, el sol casi siempre abraza el horizonte. En algunas estaciones, una región polar se asolea las veinticuatro horas del día mientras que la otra languidece en la oscuridad. Estos tipos de diferencias de calefacción pueden desencadenar el desarrollo de áreas de alta y baja presión en la atmósfera, dice Sean Sublette. Es meteorólogo de Climate Central en Princeton, Nueva Jersey. Esa organización reúne a científicos y periodistas que investigan e informan sobre el cambio climático de la Tierra y sus impactos.

Debido a que el aire fluye fuera de las áreas de alta presión, las diferencias de calefacción finalmente crean vientos. Sobre amplias regiones y largas distancias, los vientos viajan por caminos ligeramente curvados debido a la rotación de la Tierra. En el hemisferio norte, los vientos viajan en el sentido de las agujas del reloj alrededor de un sistema de alta presión. El aire que entra en un área de baja presión al norte del ecuador generalmente gira en la otra dirección. (Si usted presta mucha atención a los informes meteorológicos durante las noticias nocturnas, puede ver estos movimientos representados en los mapas meteorológicos.)

A una escala más local, el clima a menudo se ve afectado por el choque de las masas de aire, señala Sublette. Las tormentas eléctricas, por ejemplo, pueden estallar donde el aire caliente y húmedo choca con el aire más frío. Esto provoca que el vapor de agua se condense. Eventualmente cae como lluvia.

En las últimas décadas, los científicos han notado que los episodios de fuertes lluvias se han vuelto más comunes. En gran parte, dice Sublette, esa tendencia ha sido desencadenada por el cambio climático. Los científicos han observado que la temperatura media mundial ha aumentado en su mayor parte de forma constante en los últimos decenios. Y por cada 0,6 grados centígrados (1 grado Fahrenheit) de aumento en la temperatura del aire, la cantidad de vapor de agua que el aire puede contener aumenta alrededor del 4 por ciento.

"El cambio climático está sobrecargando el ciclo del agua", explica. El aire más caliente hace que se evapore más agua de los lagos, mares y suelos húmedos. Ahora hay más humedad en el aire que puede condensarse en gotas de lluvia. Esta es una de las fuentes de mayores aguaceros, señala.

En Estados Unidos, las precipitaciones anuales en los 48 estados más bajos han aumentado alrededor de 4 por ciento desde 1901, según un informe reciente. En particular, los grupos de tormentas en el centro de los Estados Unidos durante los meses cálidos se han desarrollado con mayor frecuencia y han estado vertiendo más lluvia. Eso es especialmente cierto desde 1979, anotan los investigadores.

David Easterling ayudó a elaborar el informe. Es científico climático en los Centros Nacionales de Información Ambiental en Asheville, Carolina del Norte. Se proyecta que la frecuencia e intensidad de las tormentas aumentará en todo el país durante el resto del siglo, dice. Pero no todas las zonas del país sufrirán las mismas tasas de aumento. El suroeste de los Estados Unidos probablemente verá aumentos más pequeños en las precipitaciones que los estados del norte. Pero tal vez eso no sea sorprendente, porque los estados del suroeste son típicamente más secos que otros.


Precipitaciones extremas



En toda la región de Houston, el huracán Harvey arrojó un promedio de 84 centímetros (33 pulgadas) de agua. Un nuevo análisis sugiere que eso es probablemente más lluvia de una tormenta que la que la región había visto en siglos anteriores. Lo que es más, el estudio sugiere que ese tipo de lluvia furiosa podría fácilmente ocurrir mucho más a menudo en el futuro.

Como nuestro planeta se ha calentado, también lo han hecho sus mares. Cuanto más cálidas sean esas aguas, más agua se evaporará de la superficie del océano, destaca Easterling. La energía almacenada en aguas tropicales cálidas alimenta las tormentas tropicales conocidas como huracanes, ciclones o tifones, dependiendo de la ubicación. Mientras más humedad haya en las nubes de una tormenta, más puede caer en forma de lluvia.

Kerry Emanuel es un científico atmosférico del Instituto Tecnológico de Massachusetts en Cambridge. A finales del año pasado, utilizó modelos computarizados de huracanes para estimar la frecuencia con que las lluvias parecidas a las de Harvey han inundado el área de Houston. Luego, usó los mismos programas de computadora para mirar hacia el futuro. Y sus resultados no son alentadores para la gente de Texas, donde las inundaciones de Harvey desplazaron a miles de residentes.


Las extrañas formas en que el clima puede desarrollarse en un mundo en calentamiento

Emanuel comenzó creando miles de ciber-tormentas. Si una de las tormentas en estas simulaciones por computadora pasaba a 300 kilómetros (190 millas) de Houston y tenía vientos de más de 74 kilómetros (46 millas) por hora, hizo un estimado de cuánta lluvia habría caído. Si las condiciones fueran siempre como las de finales del siglo XX, encontró, Houston probablemente vería tormentas descargar 50 centímetros (20 pulgadas) o más sólo una vez cada 2,000 años.

Luego, volvió a hacer las mismas simulaciones. Ahora utiliza las condiciones climáticas que se espera que ocurran entre 2081 y 2100. Los niveles de gases de efecto invernadero podrían ser mucho más altos durante esos años. Y durante este período, el área de Houston podría experimentar grandes diluvios una vez al siglo, no una vez cada dos milenios. Emanuel reportó sus hallazgos el 13 de noviembre de 2017 en las Actas de la Academia Nacional de Ciencias.

A menudo la gente piensa que el cambio climático es sólo un problema para el futuro. Pero el análisis de Emanuel revela que eso no es cierto. En el transcurso de 100 años, encontró que las probabilidades de precipitaciones extremas aumentaron en cerca de 18 por ciento. Por lo tanto, si el riesgo de lluvias extremas en el área de Houston aumenta constantemente, entonces las posibilidades de que la región vea precipitaciones similares a las de Harvey son hoy en día unas seis veces mayores de lo que era hace sólo 20 años. Y debido a que las temperaturas están aumentando en todo el mundo, en promedio eso significa que las posibilidades de que se produzcan inundaciones extremas en todo el mundo también están aumentando.

Sequías y olas de calor



Los estudios han demostrado que las sequías, como la que azotó a California de 2011 a 2017, también ocurrirán con más frecuencia en el futuro. También lo harán las olas de calor. Una vez más, ambos se deben al cambio climático. Pero un nuevo análisis insinúa algo aún más grave: Ocurrirán con más frecuencia. Y cuando estos dos fenómenos ocurren al mismo tiempo, cada uno reforzará los efectos del otro.

Las olas de calor son períodos prolongados marcados por temperaturas muy superiores a la media de esa región en particular. Consideremos el verano de 2018. A finales de junio y principios de julio, una ola de calor excesiva en el Reino Unido puede haber matado a cientos de personas. A principios de julio, una ola de calor de cinco días - incluyendo un día de temperaturas récord - golpeó Montreal, Canadá. Los investigadores estiman que unas 70 personas también murieron, al menos en parte debido al calor. Unas semanas después, Japón sufrió una ola de calor de dos semanas de duración. Este hechizo de calor mató a docenas y envió a miles más al hospital.

En el futuro, estas olas de calor se producirán con mayor frecuencia por dos razones. En primer lugar, el cambio climático ha aumentado las temperaturas en la mayoría de las regiones. Esto significa que las temperaturas más altas de lo normal son más comunes. Pero el cambio climático, en general, también ha debilitado un río de gran altitud con fuertes vientos. Conocida como la corriente de chorro, ayuda a empujar los sistemas meteorológicos de oeste a este. Una corriente de chorro más débil significa que los sistemas meteorológicos de todo tipo, ya sean olas de calor o lluvias torrenciales, se mueven más lentamente. Por lo tanto, las tormentas tienen más posibilidades de dejar caer más lluvia en un solo lugar. Y las olas de calor tienen más posibilidades de quedarse más tiempo.

En un mundo en calentamiento donde las lluvias aumentan gradualmente, no parece que la sequía sea un problema. Pero curiosamente, observa Sublette, tanto la lluvia como la sequía pueden estar aumentando. "Uno pensaría que todo se equilibraría, pero ese no es el caso", dice. Temperaturas más cálidas aumentarán la evaporación. Esto atrae más humedad del suelo y la envía a la atmósfera. Cuando esa humedad vuelve a caer a la tierra como lluvia, a veces no puede absorberse en el suelo lo suficientemente rápido. Así que desemboca en ríos y arroyos. Eso es especialmente cierto cuando las lluvias caen en cantidades extremas, explica.

Las sequías y las olas de calor por sí solas ya son bastante malas. Pero juntos, pueden ser especialmente devastadores, dice Felicia Chiang. Es hidróloga en la Universidad de California, Irvine. (Los hidrólogos estudian el flujo de agua, especialmente en su forma líquida, sobre y a través de la superficie de la Tierra.) El equipo de Chiang analizó recientemente los efectos combinados de las olas de calor y las sequías en el territorio continental de Estados Unidos.


Cuando el agua se evapora, o se transforma de un líquido a un gas, absorbe mucha energía. La evaporación seca el suelo, por supuesto. Pero también enfría el aire y el suelo. (Piense en este proceso como si el planeta estuviera sudando.) Ahora, considere lo que sucede en un área que está en medio de una sequía. Con poca o ninguna humedad en el suelo, una gran parte de la energía de la luz solar se destina a calentar el suelo, dice Chiang. Esto, a su vez, calienta el aire mucho más de lo que lo habría hecho si el suelo hubiera estado húmedo.

En su nuevo análisis, Chiang y sus compañeras de equipo analizaron los datos meteorológicos recolectados en los 48 estados inferiores durante dos períodos de tiempo de 50 años. Una de ellas duró de 1902 a 1951. La otra se extendió de 1965 a 2014. Primero, calcularon la diferencia de temperatura entre estas dos eras. Y la era más reciente fue, en promedio, 0,25 grados C (0,45 grados F) más cálida que a principios del siglo XX. Eso se debió al cambio climático, señala. Luego, el equipo calculó la diferencia de temperatura entre las dos eras sólo para los sitios que experimentaban sequías - y luego sólo durante esas sequías. El aumento de temperatura durante la era posterior en estos sitios durante sus sequías fue de 1.06 grados C (1.9 grados F). Chiang y sus compañeras de equipo informaron sobre sus hallazgos el 1 de agosto en Science Advances.


Esta tendencia sólo empeorará con el tiempo. Los investigadores sugieren que el aumento de la calefacción inducido por la sequía tendrá efectos generalizados. Mientras que las ciudades se ahogan en un calor prolongado, los cultivos en el campo pueden estar atrofiados o fallar. Los animales salvajes, así como el ganado, sufrirán. Y los incendios forestales que asolaron las zonas afectadas por la sequía desde California hasta Grecia este verano pueden ser sólo un anticipo de lo que se avecina.

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