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Llueve en el Desfile del Calentamiento

por Roy W. Spencer

Traducido de TechCentralStation


Roy Spencer es un investigador principal de la Universidad de Alabama en Huntsville. En el pasado ha servido como Científico Senior para Estudios Climáticos en el Marshall Space Flight Center de la NASA, en Huntsville. El Dr. Spencer ha recibido la Medalla de Logros Científicos Excepcionales de la NASA, y el Premio Especial de la Sociedad Norteamericana de Meteorología, por sus trabajos de monitoreo de las temperaturas tomadas por los satélites. Es el autor de numerosos artículos científicos que han aparecido en Science, Nature, Journal of Climate and Applied Meteorology, Journal of Atmospheric and Oceanic Technology, Monthly Weather Review, Remote Sensing Review, Advances in Space Research, y Climatic Change.



Existen demasiados desconocimientos científicos que limitan nuestra habilidad para predecir cuánto calentamiento global se puede esperar debido al uso de combustibles por parte de la humanidad. Las incertidumbres más grandes se relacionan con las realimentaciones. Las realimentaciones describen la manera en que varios sistemas climáticos responden a una tendencia inicial al calentamiento, y posiblemente la cambien. Esta tendencia al calentamiento está causada por un aumento de la captura de radiación infrarroja en la atmósfera a partir del aumento de la concentración de dióxido de carbono.

Las realimentaciones pueden ser positivas (amplificando el calentamiento) o negativas (reduciéndolo), y pueden ejercer una influencia potencialmente grande. Por lo menos en teoría, las realimentaciones hacen la diferencia entre un calentamiento benigno (digamos, 1º F), o un fuerte calentamiento (por ejemplo, 7º F) durante los próximos 100 años. La mayor parte de las realimentaciones involucran al agua de una u otra manera. El vapor de agua, las nubes, la cobertura nívea, el hielo oceánico, y la circulación oceánica son los principales jugadores que se investigan normalmente.

Yo creo que la más grande de las incertidumbres, sin embargo, es una que recibe muy poca atención – quizás porque sabemos tan poco acerca de ella. Son las precipitaciones, el único proceso que retira el vapor de agua (el más importante gas de invernadero de la Tierra) de la atmósfera. Dado que el vapor de agua representa del 80 al 90% del efecto natural de los gases de invernadero, es crítico comprender cuáles son los procesos que determinan su valor de equilibrio en la atmósfera, y cómo podrían cambiar con el calentamiento.

Todo el vapor de agua que está siendo evaporado de manera continua de la superficie de la Tierra debe, eventualmente, regresar a la superficie como precipitación. El sistema climático establece un balance, permitiendo sólo una cierta acumulación de vapor de agua antes de que sea vaciada en forma de lluvia o nieve. El término usado para describir este procesos auto-limitante es “eficiencia de precipitación”, que es una medida de la manera en que los procesos de precipitación convierten al agua en las nubes en pequeñas gotas del tamaño necesario para caer a tierra. Las investigaciones teóricas han demostrado que, para una determinada cantidad de luz solar, una “alta eficiencia de precipitación conduce a climas frescos y secos, y una “baja eficiencia de precipitación” lleva a climas cálidos y húmedos. [1]

Todos, en la docena de principales modelos computarizados del clima aumentan la cantidad de vapor de agua en la atmósfera, dando por resultado una duplicación del calentamiento que podría esperarse del aumento del dióxido de carbono por sí solo. El aumento absoluto del vapor de agua es tal que la humedad relativa permanece casi constante con el calentamiento. Este es una poderosa realimentación positiva del vapor de agua.

Pero ¿cómo pueden estos modelos tener alguna credibilidad en este asunto, si no tienen conocimiento de la manera en que las precipitaciones podrían cambiar con el calentamiento? Yo creo que ninguna.

¿Qué es lo que el actual sistema climático nos dice acerca de este asunto? En los trópicos, donde más luz solar causa condiciones más cálidas, hay por cierto más vapor de agua en la parte baja de la atmósfera (la “capa fronteriza”) que el que hay fuera de los trópicos. En sí mismo, esto sugiere una realimentación positiva del vapor de agua. Pero por encima de la “capa fronteriza”, la troposfera tropical libre apenas si tiene muy poco más vapor de agua, y mucha menor humedad relativa que en las latitudes altas.

Esto no fue descubierto hasta que los satélites que orbitan la Tierra nos dieron una visión global del campo de la humedad relativa, revelando grandes regiones con humedad relativa por debajo del 10% en los trópicos [2]. Y este seco y libre aire troposférico que permite que grandes cantidades de radiación infrarroja escape más fácilmente al espacio enfriando a la Tierra. Los profundos sistemas de lluvias tropicales son aparentemente más eficientes para mantener bajos a los niveles de vapor de agua troposférico, aún cuando la humedad relativa cercana a la superficie permanece casi igual a la de las latitudes más altas.

Los procesos que controlan la eficiencia de las precipitaciones no son bien comprendidos. A un nivel teórico, todavía no comprendemos muy bien qué es lo que inicia la formación de la lluvia en las nubes. Sabemos, sí, que las precipitaciones se inician al caer más rápido las gotas mayores, recogiendo en su camino a las gotas más pequeñas que caen más lentamente. Pero, primero que nada, no sabemos cómo las gotas grandes y las pequeñas se juntaron. Es probable que la turbulencia dentro de las nubes juegue un rol en el asunto.

Al revés del viejo refrán de que “dos errores hacen un acierto”, los modelos del clima contienen muchos procesos que están equivocados con toda probabilidad (o que no existen), pero que son “afinados” para obtener las condiciones climáticas correctas. De tal manera, los modelos del clima pueden ser “ajustados” para reproducir las condiciones muy secas de la troposfera libre tropical que se ve en la naturaleza. Pero esto no quiere decir que contienen la información sobre la manera en que la “eficiencia de precipitación” cambia con el calentamiento. Nosotros tenemos que saber la manera en que estos procesos de precipitación dentro de las nubes cambian con el calentamiento, y no simplemente sus valores promedios, antes de que podamos tener alguna confianza en las predicciones de calentamiento global. Y como Joni Mitchell cantaba en su éxito “Both Sides Now”, nosotros todavía “no conocemos realmente a las nubes.”


  1. Renno, N.O., K.A. Emanuel, y P.H. Stone, 1994: “Radiative-convective model with an explicit hydrologic cycle, 1: Formulation and sensitivity to model parameters,” J. Geophys. Res., 99, 14,429-14,441.
  2. Spencer, R.W., y W.D. Braswell, 1997: “How dry is the tropical free troposphere? Implications for global warming theory,” Bull. Amer. Meteor. Soc., 78, 1097-1106.

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