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Buscando Tormentas

Con el invierno acercándose, qué mejor tiempo para examinar la manera en que un mundo calentado por los gases de invernadero podrían alterar las tormentas del invierno? Las severas tormentas de invierno tienen reales impactos económicos y sociales. ¿Se harán más frecuentes e intensos los futuros ciclones - o menos - a medida de que las concentraciones atmosféricas de los gases de invernadero aumenten? La respuesta a la pregunta no es tan simple ni directa.

Las tormentas de invierno de Hemisferio Norte derivan su energía de la Corriente de Chorro. Como los modelos del clima proyectan un patrón donde los Polos de la Tierra se calientan mucho más que los trópicos, un chorro débil en invierno se convierte en un precursor del cambio climático, y tormentas más débiles son su consecuencia. Pero investigaciones publicadas por Oliver Frauenfeld y Robert Davis en 2003 muestran una respuesta consistente del aire superior al calentamiento, que incrementa la circulación aérea de gran altura en algunas regiones. Además, una atmósfera más húmeda tiende a involucrar más aire en ascenso. Esto sólo puede provocar tormentas más frecuentes y fuertes. Un reciente estudio de Lars Barring y Hans von Storch en el Geophysical Research Letters contribuye a este debate.

Barring y von Storch examinan tendencias y variabilidad en las tormentas del invierno en Escandinavia. Su trabajo se basa en el análisis de Barring de un muy raro conjunto de datos del clima: reales observaciones instrumentales de principios del Siglo 19. Evangilista Toricelli inventó el barómetro como un instrumento para medir la presión atmosférica a mediados del Siglo 17. Aunque se pueden encontrar las observaciones rutinarias de la presión atmosférica en el Siglo 18, ellas son típicamente esporádicas. Pero Barring encontró dos conjuntos de datos de las presiones (de Lund y Estocolomo, Suecia) que tienen una inusualmente alta calidad y contienen lecturas consistentes que se remontan hasta fines del siglo 18.

En Lund, se tomaron por lo menos tres lecturas diarias desde 1780. El registro de Estocolmo comienza en 1820. Barring examinó ambos registros para descubrir potenciales sesgos y no-homogeneidades, y publicó sus descubrimientos en previas publicaciones. La conclusión es esta: él tiene una larga y muy creíble serie de presiones a largo plazo de la atmósfera de ambos sitios.

En este muy reciente estudio y artículo, Barring y von Storch miran a tres variables: la cantidad anual de tormentas (indicada por la presión del aire inferior a los 980 milibares en cada estación), la cantidad anual de caídas de presión de más de 16 milibares observadas en el curso de 12 horas, y extremos en la distribución "dentro-del-año" de tales cambios de presión en 12 horas. Se examina cada variable para el período entero del registro, en un esfuerzo de hallar evidencia de un cambio del clima. La Figura 1 muestra al registro de largo plazo para cada variable.

Los registros se caracterizan por una notable tendencia a la chatura. Se agregan en el gráfico líneas de datos para indicar mejor las variaciones de largo plazo. Se consigue revelar pequeñas ondulaciones, pero hay muy poca evidencia de cambios de largo plazo en la variabilidad, para no mencionar a ninguna tendencia. Los autores realizaron 32 análisis de tendencias (cuatro variables para dos estaciones usando dos ensayos estadísticos distintos), y descubrieron sólo cinco tendencias significativas en los 32 intentos.


Figura 1. Mediciones históricas de "tormentosidad" derivadas de observaciones de presiones en la superficie en dos estaciones Suecas, Lund (azul) y Estocolmo (rojo). El panel superior representa la cantidad anual de observaciones en donde la presión cae por debajo de los 980 mb. El segundo panel registra la cantidad anual de eventos en donde la presión cae más de 16 mb en 12 horas o menos. Los dos paneles inferiores muestran dos mediciones de los extremos (los percentiles 95avo y 99avo) en las diferencias de presiones entre dos períodos consecutivos de observación (de Barring y von Storch).

Las concentraciones de gases de invernadero se incrementaron durante todo el período, aunque lo hicieron muy lentamente hacia fines de los 1780s. Las concentraciones de CO2 sólo se disparan realmente hacia mediados del Siglo 20. Mirando a los registros desde la Segunda Guerra Mundial uno podría creer que las tormentas aumentaron significativamente desde entonces, principalmente a causa de un tormentoso período en los años 80.

Pero, examinando a todo el registro con detalle se puede encontrar a un período mucho más tormentoso entre los 1860 y 1870s, un momento en el que las concentraciones de gases de invernadero difícilmente podrían ser un factor. En cualquier caso, desde 1990, las lecturas de presión parecen haberse asentado nuevamente en valores cercanos a su promedio de largo plazo.

Los registros del Atlántico Norte deberían ser siempre examinados en relación con la Oscilación del Atlántico Norte, u OAN. La OAN se refiere a la diferencia de presión entre la Baja de Islandia y la Alta de las Azores. Cuando ambas de estas semi-permanentes características de presión son fuertes, la OAN es altamente positiva, los vientos del oeste en el Atlántico son fuertes, las tormentas tienden a llegar más al sur que lo normal, y los europeos gozan de inviernos templados. Pero más importante, la OAN se correlaciona con las temperaturas invernales del hemisferio norte.

Una Baja de Islandia más fuerte que lo normal y su asociada rotación en sentido contrario al reloj se espera que produzca vientos del norte más fríos y fuertes que lo normal en su flanco occidental sobre Groenlandia y el Este del Canadá. Esto hace que la ecuación sea relativamente simple: el calentamiento global significa enfriamiento regional. De manera que es la OAN la invocada cuando alguien hace comentarios en el contexto del 'calentamiento global' que ha ocurrido un enfriamiento de largo plazo en ¨Groenlandia o en noreste de América del Norte. ¿Apoyan los registros Escandinavos esta teoría basada en la OAN? De manera sorprendente, NO. La correlación entre la OAN y los índices de tormentas son bajos y sin significancia estadística.

En su introducción para sus descubrimientos de la investigación, Barring y von Storch enfrentan esta disparidad entre la percepción pública y la realidad climática.

El público y los ecosistemas en áreas propensas a tormentas... están bien ajustadas a la constante corriente de tormentas de viento. Sin embargo, de vez en cuando severas tormentas de viento causan daños graves. Junto con la perspectiva del cambio climático antropogénico, tales eventos crean la percepción de que el clima tormentoso podría cambiar, que las tormentas se han hecho últimamente más violentas, una tendencia que podría continuar en el futuro. La cuestión es, por supuesto, si esta percepción es causada esencialmente por ciertas nociones culturales profundamente arraigadas sobre la relación del hombre y la naturaleza, o si estos cambios son reales.

¿Cuáles son, entonces, las conclusiones primarias de este estudio, en cuanto se relacionan con el cambio de clima?

  1. No hay "tendencias a largo plazo robustas o significativas"
  2. “El conspicuo aumento [en la frecuencia de grandes caídas de presión de 12 horas] en Estocolmo en los 1980s es evidente pero mucho menos pronunciado en los otros índices de 'tormentosidad' de Estocolmo."
  3. 1860-1870 fue un período cuando los índices de tormentas mostraron valores generales más altos de magnitud comparable como durante los 1980-1990. Sin embargo... también es claro que los índices han retornado a cerca de su promedio de largo plazo."
  4. "Las series de tiempo son notablemente estacionarias en su media, con pequeñas variaciones en escalas de tiempo de más de una o dos décadas.”

En conclusión, los autores escribieron, “…[E]stos proxys apoyan la noción de un aumento de las tormentas en los 1980s, peron no muestran ninguna indicacion de un robusto cambio de largo plazo en dirección a un clima tormentoso más vigoroso."

Todos los registros del clima, y particularmente aquellos anteriores al Siglo 20, deberían ser vistos con una alta dosis de escepticismo. Sin embargo, estas historias de presiones Escandinavas parecen cuestionar la extensión en que hay una consistente historia para contar acerca de cómo el calentamiento global, las tormentas, y la OAN están relacionadas en el Atlántico Norte.

Hasta que los climatólogos puedan pintar una imagen internamente consistente usando evidencias disponiblem es muy probable que tanto los aumentos como las disminuciones en la intensidad y cantidad de tormentas seguirán siendo consideradas como evidencia, o como apoyando o contradiciendo la noción de los impactos de los gases de invernadero.

Referencias:
Barring, L., y H. von Storch, 2004. "Scandinavian storminess since about 1800," Geophysical Research Letters, Vol. 31, L20202, doi:10.1029/2004GL020441, 2004.

Frauenfeld, O.W., and R.E. Davis, 2003. Northern Hemisphere circumpolar vortex trends and climate change implications. Journal of Geophysical Research, 108, doi:10.1029/2002JD002958.


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