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All IPCC definitions taken from Climate Change 2007: The Physical Science Basis. Working Group I Contribution to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change, Annex I, Glossary, pp. 941-954. Cambridge University Press.

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La diferencia entre tiempo y clima

Lo que dice la ciencia...

El tiempo es caótico, lo que origina que las predicciones sean difíciles. Sin embargo, el clima tiene un enfoque a largo plazo, promediando el tiempo durante un largo periodo. Esto elimina el elemento caótico, por lo que es posible que los modelos climáticos predigan satisfactoriamente el cambio climático futuro.

El argumento escéptico...

Los científicos ni siquiera pueden predecir el tiempo

... Puesto que los modernos modelos de computador no pueden predecir con certeza el tiempo de dentro de dos semanas, ¿cómo podemos fiarnos de sus predicciones sobre el clima terrestre de dentro de cien años? No pueden!! Sin embargo, gente como Al "Crédito-de-carbono" Gore quiere que ustedes crean que estos modelos pueden predecir el futuro. Apuesto que puedo hacerlo por lo menos tan bien con una bola de cristal. (Fuente: Kowabunga)

Este argumento revela la falta de comprensión de la diferencia entre el tiempo atmosférico, que es caótico e impredecible y el clima, que es el tiempo promediado durante un cierto plazo. De la misma manera que no es posible predecir con certeza si al tirar una moneda se va a obtener cara o cruz, es posible predecir los valores estadísticos obtenidos a partir de un gran número de lanzamientos de moneda. Expresando esta analogía en términos meteorológicos, no es posible predecir la trayectoria exacta que va a tener una tormenta, pero los valores medios de la temperatura y la precipitación de una región serán constantes a lo largo de un período de tiempo.

La predicción climática es una tarea difícil y aún en estado de desarrollo. Existe el problema de que el comportamiento futuro del sol es difícil de predecir. Adicionalmente, perturbaciones de ciclo corto como El Niño o erupciones volcánicas son difíciles de modelizar. Sin embargo, los científicos climáticos pueden manejar la mayoría de los principales factores que controlan el clima.

Las predicciones climáticas de James Hansen de 1988

Allá por 1988, James Hansen proyectó las tendencias futuras de temperatura (Hansen 1988). Estas proyecciones iniciales muestran un marcado acierto con la realidad hasta la actualidad (Hansen 2006). Hansen incluso especuló acerca de una erupción volcánica en 1995 pero se equivocó en la fecha en unos pocos años (no le vamos a agobiar en esto). 


Figura 1: Proyecciones del modelo de Hansen (verde, azul, morado) comparadas con las observaciones (rojo y azul).

El escenario B de Hansen (descrito como la opción más probable y, en retrospectiva, el que más cercano ha sido a los niveles de emisiones de CO2) muestra una buena correlación con las temperaturas observadas. De hecho, Hansen sobreestimó los niveles futuros de CO2 en un 5-10%, por lo que si su modelo hubiera utilizado los forzamientos correctos, el acuerdo hubiera sido aún mejor. Existen desviaciones en los valores anuales, pero esto es esperable. El carácter caótico del tiempo añade ruido  a la señal, pero la tendencia general es predecible.

Simulando las consecuencias de la erupción volcánica del Monte Pinatubo

Cuando el Monte Pinatubo sufrió una erupción en 1991, generó una oportunidad para comprobar cuán capaces eran los modelos a la hora de predecir la respuesta climática a los aerosoles de sulfato inyectados a la atmósfera. Los modelos predijeron de forma precisa el enfriamiento global cercano a 0.5 °C que se produjo tras la erupción. Más aún, las realimentaciones radiativas, de vapor de agua y dinámicas incluidas en los modelos fueron también verificadas de forma cuantitativa (Hansen 2007).

Comparative plots of optical depth and observed and simulated global mean temperature
Figura 2: Cambio en la temperatura global observada y simulada durante la erupción del Pinatubo. La línea verde indica la temperatura observada en observatorios meteorológicos. La línea azul representa la temperatura del mar y de la tierra. La línea roja es la salida del modelo (Hansen 2007).

Comparando las proyecciones del IPCC con las observaciones 

Observaciones recientes comparadas con proyecciones (Rahmstoorf 2007) muestran las proyecciones de cambio en la temperatura global del IPCC del año 2001 (línea coloreada con puntos) con observaciones procedentes del conjunto HadCRUT (azul) y datos NASA GISS (rojo). Las líneas delgadas corresponden a las medias anuales de temperatura. Las líneas sólidas son las tendencias a largo plazo, que filtran las fluctuaciones de corto plazo que corresponden al tiempo.

Figura 3: courtesía de Tamino: Las líneas sólidas azul y roja son tendencias obtenidas de los datos GISS y HadCRU, mientras que las líneas intermitentes representan las proyecciones del IPCC.

Se observa a primera vista que el IPCC subestima el aumento de temperaturas, ya que las observaciones se encuentran más calientes que todas las proyecciones (aunque dentro del área gris que indica la incertidumbre). El artículo propone diversas potenciales razones para explicar la diferencia. Una de ellas es la variabilidad interna intrínseca, que es una explicación posible en un periodo de tiempo tan corto. Otro candidato es un forzamiento radiativo distinto al del CO2, como podría ser el enfriamiento por aerosoles, menor del esperado.

Un tercer candidato es la subestimación de la sensibilidad climática. El IPCC asume una sensibilidad climática de 3°C con un rango de incertidumbre entre 1.7°C y 4.2°C (este rango se indica con una zona gris en la Figura 2). Sin embargo, hay varios bucles de realimentación positiva en el sistema climático que no se comprenden bien y que no tienen mucha influencia en los modelos del IPCC. Además, hay que considerar el hecho de que la incertidumbre en los modelos está inherentemente desviada hacia mayores sensibilidades. Mi opinión es que la mayor sensibilidad climática es parte de la historia pero no toda.  Más sobre las proyecciones IPCC 2001...

Otros resultados exitosamente predichos y reconstruidos por modelos

  • Enfriamiento de la estratosfera
  • Calentamiento de la troposfera baja, media y alta
  • Calentamiento de las aguas superficiales (Cane 1997)
  • Tendencias en el contenido de calor del océano (Hansen 2005)
  • Una falta de balance entre la energía que llega del sol y la radiación infrarroja emitida (Hansen 2005)
  • Amplificación de la tendencia de calentamiento en la región Ártica (observaciones de la NASA)

Translation by JonSaenz, . View original English version.



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