Cuando hablamos sobre el cambio climático hoy, tenemos que mirar cómo era el clima anteriormente para reconocer las variaciones naturales y poder distinguirlas de los cambios inducidos por el hombre. Investigadores del Instituto Niels Bohr han analizadoLas variaciones climáticas naturales en los últimos 12,000 años, durante los cuales hemos tenido un período interglacial cálido y han mirado hacia atrás 5 millones de años para ver las principales características del clima de la Tierra. La investigación muestra que no solo el clima es caótico, sino queEl clima de la Tierra es caótico y puede ser difícil de predecir. Los resultados se publican en la revista científica, Comunicaciones de la naturaleza .
El sistema climático de la Tierra se caracteriza por interacciones complejas entre la atmósfera, los océanos, las capas de hielo, las masas de tierra y la biosfera partes del mundo con vida vegetal y animal. Los factores astronómicos también juegan un papel en relación con los grandes cambios como elcambiar entre la edad de hielo, que generalmente dura aproximadamente 100,000 años y los períodos interglaciales, que generalmente duran entre 10 y 12,000 años.
El clima se repite como fractales
"Puedes ver el clima como fractales, es decir, patrones o estructuras que se repiten en versiones cada vez más pequeñas indefinidamente. Si estás hablando de tormentas de 100 años, ¿hay entonces 100 años entre ellas? - ¿O no?¿De repente descubre que hay tres tormentas de este tipo en un corto período de tiempo? Si está hablando de veranos muy calurosos, ¿ocurren cada diez años o cada cinco años? ¿Qué tan grandes son las variaciones normales? - Ahora hemos investigado esto ", explicaPeter Ditlevsen, Profesor Asociado de Física del Clima en el Instituto Niels Bohr de la Universidad de Copenhague. La investigación se realizó en colaboración con Zhi-Gang Shao de la Universidad del Sur de China, Guangzhou en Kina.
Los investigadores estudiaron mediciones de temperatura en los últimos 150 años, datos del núcleo de hielo de Groenlandia del período interglacial de hace 12,000 años, para la edad de hielo hace 120,000 años, datos del núcleo de hielo de la Antártida, que se remontan a 800,000 años, así como datosde núcleos de sedimentos oceánicos que se remontan a 5 millones de años.
"Solo tenemos alrededor de 150 años de mediciones directas de temperatura, por lo que si, por ejemplo, queremos estimar qué tan grandes son las variaciones que se pueden esperar en 100 años, miramos el registro de temperatura para ese período, pero no puededíganos qué podemos esperar para el registro de temperatura durante 1000 años. Pero si podemos determinar la relación entre las variaciones en un período determinado, entonces podemos hacer una estimación. Este tipo de estimaciones son de gran importancia para las evaluaciones de seguridad de estructuras yedificios que necesitan mantenerse bien durante mucho tiempo, o estructuras donde el clima severo podría representar un riesgo para la seguridad, como plataformas de perforación o plantas de energía nuclear. Ahora hemos estudiado esto analizando mediciones directas e indirectas en el tiempo,"explica Peter Ditlevsen.
La investigación muestra que las variaciones naturales durante un período de tiempo determinado dependen de la duración de este período de la manera muy particular que es característica de los fractales. Este conocimiento nos dice algo acerca de cuán grande deberíamos esperar que sea la tormenta de 1000 añosestar en relación con la tormenta de 100 años y qué tan grande se espera que sea la tormenta de 100 años en relación con la tormenta de 10 años. Han descubierto además que hay una diferencia en el comportamiento fractal en el clima de la era de hielo y enEl clima interglacial cálido actual.
fluctuaciones climáticas bruscas durante la era de hielo
"Podemos ver que el clima durante una era de hielo tiene fluctuaciones mucho mayores que el clima durante un período interglacial. Se ha especulado que la razón podría ser variaciones astronómicas, pero ahora podemos descartar esto como la gran fluctuación durante el períodola edad de hielo se comporta de la misma manera 'fractal' que las otras fluctuaciones naturales en todo el mundo ", Peter Ditlevsen.
Los factores astronómicos que afectan el clima de la Tierra son que los otros planetas del sistema solar tiran de la Tierra debido a su gravedad. Esto afecta la órbita de la Tierra alrededor del sol, que varía de ser casi circular a ser más elíptica y esto afectaradiación solar en la Tierra. La gravedad de los otros planetas también afecta la rotación de la Tierra sobre su eje. El eje de la Tierra fluctúa entre tener una inclinación de 22 grados y 24 grados y cuando la inclinación es de 24 grados, hay una gran diferencia entre el verano yinvierno y esto tiene una influencia en los cambios violentos en el clima entre las glaciaciones y los períodos interglaciales.
Los cambios climáticos abruptos durante la era de hielo podrían ser provocados por varios mecanismos que han afectado la poderosa corriente oceánica, la Corriente del Golfo, que transporta agua tibia desde el ecuador hacia el norte hasta el Atlántico, donde se enfría y se hunde en el fríoel agua del océano debajo del hielo hacia el fondo y se empuja hacia el sur. Esta bomba de agua puede dejar de funcionar o debilitarse por los cambios en la presión del agua dulce, la capa de hielo se rompe o cambia el hielo marino y esto resulta en un aumento del climavariabilidad.
cambios climáticos naturales e inducidos por el hombre
El clima durante los períodos interglaciales cálidos es más estable que el clima de la era de hielo.
"De hecho, vemos que el clima de la era de hielo es lo que llamamos 'multifractal', que es una característica que se ve en sistemas muy caóticos, mientras que el clima interglacial es 'monofractal'. Esto significa que la relación entre los extremosen el clima durante diferentes períodos de tiempo se comporta como la relación entre las relaciones más normales de diferentes escalas de tiempo ", explica Peter Ditlevsen
Esta nueva característica del clima facilitará a los investigadores del clima diferenciar entre los cambios climáticos naturales y los inducidos por el ser humano, porque se puede esperar que los cambios climáticos inducidos por el hombre no se comporten de la misma manera que las fluctuaciones naturales.
"Las diferencias que encontramos entre los dos estados climáticos también sugieren que si cambiamos demasiado el sistema, podríamos ingresar a un sistema diferente, lo que podría conducir a mayores fluctuaciones. Tenemos que retroceder mucho en la historia geológica delTierra para encontrar un clima que sea tan cálido como el que nos dirigimos. Aunque no conocemos las variaciones climáticas en detalle hasta ahora, sabemos que hubo cambios climáticos abruptos en el clima cálido en ese momento ", señala PeterDitlevsen.
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Materiales proporcionado por Universidad de Copenhague - Instituto Niels Bohr . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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