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¿Masas de Nieve en un Invernadero?
por George H. Taylor

 TCS 

Climatólogo del Estado de Oregon; Miembro de la Facultad de Ciencias Oceánicas y Atmosféricas, Universidad de Oregon,

Se han escrito muchos artículos científicos en los años recientes sugiriendo que las temperaturas del oeste de los Estados Unidos están subiendo, que las masas de nieve están declinando, y que las emisiones de gases de inver-nadreo son en gran parte responsables. Aquí hay algunos ejemplos:

De Mote, 2003*:

  • "Las tendencias durante el siglo 20 [en el Pacífico Noroeste] en temperaturas promediadas anualmente, (0,7 - 0,9º C) y en precipitaciones (13% - 38%) excedieron las medias mundiales."
  • "…tendencias en áreas urbanas ya no son mayores que las de áreas rurales."

  • "Las tendencias a largo plazo de la temperatura están bastante bien representadas por tendencias lineales."

De Mote, et al, 2004*:

  • "Un estudio de las masas de nieve de montaña en la primavera en el Pacífico Noroeste mostró una amplia declinación desde 1950 en la mayor parte de las locaciones, con mayores declinaciones en las elevaciones más bajas indicando efectos de la temperatura."

  • "Declinaciones sustanciales (algunas en exceso del 50%) fueron comunes en los Cascades, especialmente en Oregon."

  • "Las tendencias de temperatura para noviembre-marzo fueron positivas (generalmente >1.0°C) en generalmente todas las locaciones,"

De Mote, et al, 2005*:

  • "Extensas declinaciones en las masas de nieve de primavera ocurrieron en gran parte del Oeste de Norteamérica durante el período 1925-2000, especiamente desde mediados del siglo."

  • "Los aumnetos de la temperatura en el Oeste son consistentes con los gases de invernadero, y casi con certza continuará."

  • "Es ...muy probable que las pérdidas en la masa de nieve observadas hasta ahora continuarán y aún se acelerarán, con pérdidas más rápidas en los climas moderados como los Cascades."

Un examen de los datos de temperatura y acumulación de nieve de Oregon (y para áreas limitadas de Washington), sugiere que las declinaciones escritas más arriba pueden en gran medida ser función del período del registro estudiado. Lo que es cierto para un período de 30 a 50 años puede ser muy diferente si se examinan períodos de datos más largos.

1.     Las Temperaturas de Oregon del Último Siglo

La historia climática de Oregon se remonta al Siglo 19, pero los registros primitivos son escasos y discontinuos. En más o menos los últimos 100 años, tenemos datos de varias docenas de estaciones meteorológicas que son más o menos completos. Las estaciones de mayor calidad se hicieron parte del Historical Climate Network (Red Histórica Climá-tica - HCN).de la NASA

La Figura 1 muestra gráficos de temperaturas anuales de 12 estaciones de largo plazo de Oregon. Nótese las similitudes: en casi todas las estaciones la década más caliente del Siglo 20 fue en los años 30s. El año más caliente del Siglo fue 1934.

Figura 1: Temperaturas medias anuales de estaciones climáticas de Oregon.

La mayor parte de los gráficos, de hecho, se parecen a la historia de las temperaturas de los Estados Unidos (costado izquierdo de la Figura 2). Sin embargo, los dos últimos gráficos del grupo de la Figura 1 (Forest Grove y Portland) se parecen al gráfico de la temperatura global (gráfico de la derecha en la Figura 2). ¿Hay alguna razón para esta similitud?

Si. las estaciones del HCN están casi siempre en áreas rurales para evitar problemas de "contaminación" de las actividades humanas cercanas. Esto es verdad para el gráfico de los Estados Unidos y la mayor parte de las estacoines de Oregon. Pero en Forest Grove y Portland se observa un fuerte crecimiento urbano alrededor de las estaciones, de modo que su reciente tendencia creciente puede reflejar la influencia urbana en lugra de una cambio cliático de gran escala. Lo mismo se aplica para el conjunto de datos globales, que es criticado con mucha frecuencia por su "contaminación urbana."

Figura 2. Temperaturas anuales de los EEUU (izquierda)
y temperaturas globales (derecha)

Fuente: Goddard Institute of Space Science

Los científicos han conocido desde hace mucho tiempo estos efectos urbanos, y acuñaron el término "efecto de isla de calor urbano" para describir la influencia de la urbanización sobre las mediciones de temperatura. Muchas de nuestras estaciones monitoras está fuertemente influenciadas por el cambio del uso de suelos, y sus datos deberían ser tomados con mucho escpeticismo.

En las figuras 3 a la 5, vemos a tres pares de estaciones, una urbana y otra rural cercana, ilustrando esta diferencia. Si se usaran a las estaciones de Portland, Seattle o Bellingham para los propósitos de determinar las tendencias climáticas, el calentamiento en las recien-tes décadas sería sobreestimado.

Figura 3. Temperaturas anuales desde 1943
en Portland (urbana) y Corvallis (rural).

Figura 4. Temperaturas anuales desde 1909
en Seattle (urbana) y Long Beach (rural).

Figura 5. Temperaturas anuales desde 1909
en Bellingham (urbana) y Cedar Lake (rural).

La década más caliente en los últimos cien años fue la de 1930. Las últimas décadas han visto un calentamiento, pero las actuales temperaturas permanecen por debajo de las reportadas hace 70 años. Además, se debe usar a los datos de la temperatura con extrema precaución para evitar la contaminación causada por el cambio en el uso del suelo, incluyen-do al efecto de isla de calor urbano.

Los estudios de Mote, et referenciado anteriormente incluyen la declaración:

"Un estudio de las masas de nieve de primavera en el Pacífico Noroeste mostró extensas declinaciones en la masa desde 1950 en la mayoría de las locaciones, con las mayores declinaciones en las alturas más bajas indicando efectos de la temperatura."

Nótese el punto de partida de este análisis: el final de la década del 40 y principios de los 50 fue un período excepcionalmente nevoso en Oregon y el Pacífico Noroeste. El estudio de Mote et al usó 1950 como punto de partida porque las medidas de las masas de nieve eran "muy extensas a fines de los 40s," (Mote, et al, 2005) y mucho menos extensas antes de ese período. Sin embargo, en vista del hecho que las condiciones climáticas previas a fines de los 40 fueron muy diferentes, uno podría preguntar si la inclusión de períodos de datos más largos podría cambiar el resultado. Esa posibilidad la hemos explorado aquí:

Las mediciones del curso de la nieve se hacen durante todo el inverno por la USDA (Dep. de Agricultura) y por otras agencias. Se recogen y se archivan en el USDA Natural Resour-ces Conservation Service (NRCS, Servicio de Conservación de Recursos Naturales). Las primera mediciones se hacían manualmente, por lo general una vez al mes.

La "regla del pulgar" para las grandes alturas es que la acumulación de la masa de nieve ocurre en o alrededor del 1º de abril. Para el propósito de este análisis se han examinado los valores históricos del 1º de abril para "agua-nieve equivalente" (SWE) -- el contenido de agua de la masa de nieve.

Inicialmente, se calculó la tendencia lineal en SWE desde 1950 hasta hoy. Es reconocido que las tendencias linales son inapropiadas para muchas series de tiempo, pero se usaron en los análisis de Mote et al., y queremos ser consistentes. Hemos calculado las tendencias lineales, para el período entero, para las estaciones cuyos períodos de registro se extienden bastante más atrás que 1950.

Las figuras de más abajo (Figura 6 hasta la 9) muestran los dos conjuntos de tendencias (1950 a hoy, y el del período completo del registro) para cuatro estaciones de gran extensión de registros. Annie Springs y Summit Lake, en los Cascades, y Straberry y Ochoco Mead-ows, en el Oregon central. También se muestran las ecuaciones de "mejor ajuste" (best-fit) de las tendencias lineales. Por ejemplo, Annie Springs muestra tendencias lineales de:

Y = –0,28X + 56,8

1950-2001

Y = –0,09X + 47,1

1930-2001

Donde Y = valor predicho de SWE, X = año

En este caso, la pendiente de la línea 1950-2001 cae a una tasa de 28 pulgadas por siglo (71,12 cm), mientras que la caída de 1930 -2001 es de apenas 9 pulgadas (22,8 cm) por siglo -- menos de la tercera parte. Diferencias similares se pueden ver en los otros ploteos.

Figura 6. Tendencias del 1º de abril de SWE (Nieve-Agua Equivalente),
en Annie Springs, 1950-2001, y 1930-2001.

Figura 6. Tendencias del 1º de abril de SWE (Nieve-Agua Equivalente),
en Summit Lake, 1950-2002, y 1929-2002.

Figura 8. Figura 6. Tendencias del 1º de abril de SWE (Nieve-Agua Equivalente),
en Strawberry, 1950-2002, y 1930-2002.

Figura 9. Figura 6. Tendencias del 1º de abril de SWE (Nieve-Agua Equivalente),
en Ochoco Meadows, 1950-2001, y 1928-2001.

El conjunto de datos SWE más largo de la región es de Bumping lake, Washinfton, para el que hay datos hasta 1915. Lo mismo que arriba, las tendencias fueron computadas para 1950-hoy, y para el período entero del registro. Se muestran en la figura 10, con la informa-ción más corta exhibiendo una tendencia a la disminución de 16" (40,6 cm) por siglo, pero el período del registro entero muestra en realidad un ligero aumento.

Figura 10. Tendencias del 1º de abril de SWE, de Bumbping lake, 1950-2001 y 1915-2001.

Figura 11. Tendencias del 1º de abril de SWE, de Bumbping lake, 1950-2001 y 1915-2001, ajustado por una polinómica de tercer orden.

Figura 12 muestra el registro de Bumbping Lake ajustado con una precisa tendencia lineal, con cada período correspondiendo aproximadamente al régimen de la oscilación Decadal del pacífico. (PDO mostrada en la figura 13):

Figura 12. Figura 10. Tendencia del 1º de abril de SWE, de Bumbping lake, 1915-2003 ajustada.con una función lineal correspondiente a la Oscilación Decadal del pacífico. (PDO)

Figure 13. Valores mensuales para el Índice de la Oscilación Decadal del Pacífico (PDO).

Finalmente, en un intento de responder a la pregunta, "¿cuál es la primera variable que causa las variaciones en la acumulación de nieve?" presentamos la Figura 14, un doble ploteo de dispersión de las nevadas totales mensuales versus la temperatura media men-sual; y nevadas mensuales versus precipitaciones mensuales para enero (1953-2003). El lugar es Government CFamp, a unos 4000 pies de altura (1219 metros) en el lado sur del Mt. Hood, en las Cascades del norte de Oregon. Enero es el más nevoso de los meses en esa región. El gráfico revela una esperada correlación entre la "precipitación-nieve" y una rela-ción "temperatura-nevadas" negativa. Nótense, sin embargo, los valores de "R" al cuadra-do: 008 para temperatura y 0,545 para precipitaciones. En otras palabras, la variabilidad de la temperatura explica sólo el 8% e la variación en los valores de las nevadas, mesntras que lasendencias de precipitación exlican el 55%. Sin embargo, debe notarse que no se ha hecho ningún estudio sistemático de las relaciones en la Figura 14.

Figura 14. Doble ploteo de dispersión del total de nevadas mensuales versus las temperaturas medias mensuales (símbolos azules) y nevadas mensua-les versus precipitaciones mensuales (verde) para enero (1953-2003), en Government Camp, Oregon. Se muestran las ecuaciones "best fit" de mejor adecuación y los valores cuadrados de R.

El uso de las tendencias de las masas de nieve desde 1950 hasta el presente sugiere una tendencia mucho más diferente (más pronunciada) que si se usara el período de registro de las mediciones. Concedido, existen relativamente pocas estaciones que extienden sus registros hasta antes de 1940, pero esas estaciones cuoyos registros están disponibles dejan claro que monotónicas declianciones en la masa nívea no ocurren a lo largo del todo el entero período del registro.

Basados en un análisis limitado, hay indicaciones de la precipitación es una influencia mucho más significativa sobre la masa de neve que la temperatura.

Referencias

Mote, P. W., 2003. Trends in Temperature and Precipitation in the Pacific Northwest During the Twentieth Century. Northwest Science, 77, 271-282.

Mote, P. W., M. Clark, and A. F. Hamlet, 2004. Variability and Trends in Mountain Snowpack in Western North America. 15th Symposium on Global Change and Climate Variations, Seattle, Washington.

Mote, P. W., A.F. Hamlet, M.P. Clark and D.P. Lettenemier, 2005. Declining Mountain Snowpack in Western North America. Bull. Amer. Meteo. Soc., 86, 39-49.





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