Nuevas simulaciones de supercomputadoras realizadas por científicos del clima en el Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley del Departamento de Energía Berkeley Lab han demostrado que el cambio climático intensificó la cantidad de lluvia en los huracanes recientes como Katrina, Irma y María entre un 5 y un 10 por ciento.descubrieron que si esos huracanes ocurrieran en un mundo futuro más cálido que el actual, esas tormentas tendrían aún más lluvia y vientos más fuertes.
El estudio, "Influencias antropogénicas en los principales eventos de ciclones tropicales", se publicará el 15 de noviembre en la revista Naturaleza . Para llegar a sus conclusiones, los investigadores de Berkeley Lab Christina Patricola y Michael Wehner modelaron 15 ciclones tropicales históricos o huracanes, como se los llama en el Atlántico, y los simularon en varios escenarios climáticos pasados y futuros proyectados. El propósito del estudio fuepara examinar cómo el calentamiento causado por las actividades humanas puede haber afectado estas tormentas y podría afectar tormentas similares en el futuro.
"Ya estamos empezando a ver factores antropogénicos que influyen en la lluvia de ciclones tropicales", dijo Patricola, científico en el Área de Ciencias Ambientales y de Tierra de Berkeley Lab y autor principal del estudio. "Y nuestras simulaciones indican fuertemente que a medida que pasa el tiempo nosotrospuede esperar ver aumentos aún mayores en la lluvia ".
Patricola eligió 15 ciclones tropicales que se han producido en la última década en todo el mundo, incluidos los océanos Atlántico, Pacífico e Índico, y realizó simulaciones climáticas de alta resolución de esas tormentas en diferentes escenarios, diversos factores como el aire ytemperaturas oceánicas, humedad y concentraciones de gases de efecto invernadero. "Es difícil desentrañar cómo el cambio climático puede estar influyendo en los ciclones tropicales usando solo observaciones porque los registros antes de la era de satélites son incompletos y la variabilidad natural en los ciclones tropicales es grande", dijo.
Ella dividió el estudio en dos partes, una para analizar los efectos del cambio climático hasta el momento y la segunda para proyectar hacia el futuro, para comprender cómo varios niveles de calentamiento global podrían cambiar la intensidad del ciclón tropical y la lluvia.
Encontró que un clima más cálido ya ha hecho que las lluvias sean más intensas, en un 5 a 10 por ciento, pero hasta ahora no ha impactado de manera apreciable la velocidad del viento en los huracanes considerados en este estudio. Sin embargo, si el clima continúa siendo cálido, la velocidad máxima del viento podríaaumentar hasta 25 nudos, o alrededor de 29 mph.
método de atribución 'Hindcast'
Los investigadores usaron lo que Wehner, un experto en clima extremo en la División de Investigación Computacional de Berkeley Lab, llama el método de atribución de pronóstico posterior, que describe como lo mismo que un pronóstico, excepto que el evento ya sucedió "por lo que potencialmente tiene más información parautilizar."
Wehner y Patricola usaron el mismo método el año pasado en un análisis de una severa tormenta de Colorado en 2013 que causó inundaciones récord. "Ciertamente puede usar su juicio experto de una mejor manera después del hecho", dijo. "Entonces simula elevento en el mundo que fue, seguido de la simulación de una tormenta contrafáctica en un mundo que podría haber sido si los humanos no hubieran modificado el sistema climático ".
Por ejemplo, modelando el huracán Katrina en un clima preindustrial y nuevamente bajo las condiciones actuales, y tomando la diferencia entre los resultados, los investigadores pueden determinar qué se puede atribuir al calentamiento antropogénico. Sin embargo, el diseño del estudio no permitiólos investigadores examinarán la cuestión de si los huracanes serán más frecuentes o si se moverán de manera diferente, como la forma en que el huracán Harvey se detuvo durante varios días en Houston.
Wehner también advierte que solo se usó un modelo climático el modelo de Investigación y Previsión Meteorológica, desarrollado por el Centro Nacional de Investigación Atmosférica, y que la confianza aumentará cuando los resultados se reproduzcan en otros modelos.
Más lluvia, vientos más fuertes
Además del escenario preindustrial, Patricola y Wehner también simularon los ciclones tropicales que ocurren en tres escenarios climáticos futuros, conocidos como RCP4.5, RCP6.0 y RCP8.5, cada uno representando niveles crecientes de emisiones de gases de efecto invernadero ycalentamiento global: desde principios del siglo XX, las temperaturas promedio de la superficie global han aumentado aproximadamente 1 grado centígrado; en RCP8.5, el escenario más extremo, se espera que las temperaturas aumenten otros 3 a 4 grados.
Descubrieron que la lluvia podría aumentar entre un 15 y un 35 por ciento en los escenarios futuros. La velocidad del viento aumentó hasta 25 nudos, aunque la mayoría de los huracanes registraron aumentos de 10 a 15 nudos ". El hecho de que casi todos los 15 ciclones tropicales respondieronde manera similar da confianza en los resultados ", dijo Patricola.
Otro hallazgo interesante fue que la estructura de las tormentas puede cambiar donde la lluvia es más intensa en el ojo del huracán pero menos intensa en los bordes exteriores ". En un mundo más cálido, la parte interna de la tormenta está robando la humedad de la parte externade tormenta ", dijo Wehner.
Las simulaciones climáticas a largo plazo actuales y de última generación se acercan a resoluciones de 25 kilómetros y más finas, lo que puede representar ampliamente a los ciclones tropicales. Sin embargo, las características importantes a escala más fina, como los grupos de nubes, solo pueden aproximarse a esa escala,con implicaciones desconocidas para las proyecciones climáticas. Esto motivó al equipo de Berkeley Lab a ejecutar sus simulaciones a una resolución de 4.5 kilómetros, lo que permitió cierta representación de los grupos de nubes. Descubrieron que la escala espacial más fina no alteraba los aspectos cualitativos de sus conclusiones.
"Descubrimos que las influencias del cambio climático en el viento y la lluvia del huracán Katrina son insensibles a la resolución del modelo entre 3 km y 25 km", dijo Patricola. "Esta es una buena noticia porque sugiere que podemos confiar más en las proyecciones demodelos climáticos globales con resoluciones de al menos 25 km, que se están volviendo más comunes "
Con 15 huracanes simulados en cinco escenarios climáticos, cada uno repetido 10 veces, el estudio utilizó millones de horas de computación en la supercomputadora Cori en el Centro Nacional de Computación Científica de Investigación Energética de Berkeley Lab. "NERSC fue absolutamente crucial para poder realizar esta investigaciónhecho ", dijo Patricola." Algunos estudios han analizado cómo las tormentas individuales pueden haber cambiado debido al cambio climático. Una de las cosas importantes de este estudio es que pudimos utilizar el mismo modelo y metodología climática para 15 tormentas, lo que permitenosotros para evaluar qué tan robustos son los resultados, y nunca antes se habían hecho ".
Patricola enfatiza la importancia de utilizar tanto las observaciones como los modelos climáticos para comprender el sistema climático. Varios estudios, incluido uno del Berkeley Lab publicado el año pasado en Cartas de investigación geofísica descubrió que el cambio climático aumentó la precipitación del huracán Harvey, según el análisis estadístico de las observaciones. "Cuando ambos enfoques están de acuerdo, podemos tener más confianza en los resultados", dijo. "Los científicos están llegando a un consenso de que el calentamiento globalconducirá a un aumento de las precipitaciones de los ciclones tropicales. Una de las incertidumbres restantes es cuánto ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por DOE / Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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