jueves, 19 de agosto de 2010

Nuevos avances en la investigación de los cambios climáticos

Boulder, Colorado. 18/08/2010
Ahora, los científicos pueden estudiar los cambios climáticos con mucho más detalle gracias al potente software creado por el Centro Nacional de Investigación Atmosférica (NCAR).

Modelando la complejidad del clima. Esta imagen, tomada de una simulación del clima del siglo XX, describe varios aspectos del sistema climático de la Tierra. En las temperaturas de superficie del mar y el hielo del mar se muestran las concentraciones de las dos escalas de color. La cifra también refleja el nivel de presión del mar y vientos de nivel bajo, incluyendo el aire más cálido que se mueve hacia el norte por el lado oriental de las regiones de presión baja y el aire frío moviéndose hacia el sur en el lado occidental de los bajos. Estas simulaciones, producido por el NCAR- Modelo de Sistema Comunitario Terrestre, también puede representar características adicionales del sistema climático, como la precipitación. El software que acompaña a la recientemente lanzado como Modelo de Sistema Comunitario Terrestre, permitirá a los científicos estudiar un sistema climático de mayor complejidad. (© UCAR)

El Modelo de Sistema Comunitario Terrestre (CESM) será uno de los modelos climáticos primarios utilizados para la próxima evaluación del Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático (IPCC). La CESM es el último de una serie de modelos globales de base NCAR-desarrollado durante los últimos 30 años. Los modelos tienen el apoyo del Departamento de Energía (DOE) y la National Science Foundation, que es el patrocinador de NCAR.

Los científicos e ingenieros de NCAR, los laboratorios del DOE, y varias universidades desarrollaron la CESM.
Las capacidades avanzadas del nuevo modelo ayudará a los científicos arrojan luz sobre algunos de los misterios fundamentales del calentamiento global, incluyendo:
¿Qué impacto tendrá el calentamiento de las temperaturas sobre las capas de hielo en Groenlandia y la Antártida?
¿Cómo los patrones en el océano y la atmósfera afectan el clima regional en las próximas décadas?
¿Cómo el cambio climático influye en la gravedad y la frecuencia de los ciclones tropicales, incluyendo los huracanes?
¿Cuáles son los efectos de pequeñas partículas en el aire, conocidas como aerosoles, las nubes y las temperaturas?


La CESM es uno de la aproximadamente docena de modelos del clima en todo el mundo, que se puede utilizar para simular los múltiples componentes del sistema climático de la Tierra, incluyendo los océanos, la atmósfera, el hielo marino, y la cubierta vegetal. La CESM y sus predecesores son únicos entre estos modelos que fueron desarrollados por una amplia comunidad de científicos. El modelo es de libre disposición para los investigadores de todo el mundo.

"Con el Modelo de Sistema Comunitario Terrestre, podemos resolver cuestiones científicas que no podíamos abordar previamente", dice el científico del NCAR James Hurrell, presidente del comité directivo científico que ha desarrollado el modelo. "Gracias a su mejora de la física y la biogeoquímica ampliada, nos da una mejor representación del mundo real."

Los científicos se basan en modelos informáticos para comprender mejor el sistema climático del planeta, porque no pueden realizar experimentos a gran escala en la propia atmósfera. Los modelos climáticos, como los modelos del tiempo se apoyan en una malla tridimensional que alcanza altas cotas en la atmósfera y en los océanos. A intervalos regularmente espaciados, o puntos de red, los modelos utilizan las leyes de la física para calcular las variables atmosféricas y ambientales, simulando los intercambios entre los gases, partículas y energía a través de la atmósfera.

Debido a que los modelos climáticos cubren los períodos mucho más tiempo que los modelos de previsión climatológica, no pueden incluir todos los detalles. Así, las proyecciones del clima aparecer en las escalas regional global, más que las escalas locales. Este enfoque permite a los investigadores para simular el clima global durante años, décadas o milenios. Para verificar la exactitud de un modelo, los científicos suelen simular las condiciones del pasado y luego comparar los resultados del modelo con observaciones reales.

Una visión más amplia de nuestro sistema climático
La CESM se basa en el Modelo de Sistema Comunitario Terrestre, que los científicos del NCAR y colaboradores han actualizado regularmente desde el primer desarrollo hace más de una década. El nuevo modelo permite a los científicos obtener una visión más amplia del sistema climático de la Tierra mediante la incorporación más factores de influencia. Con la CESM, los investigadores pueden ahora simular la interacción de los ecosistemas marinos con los gases de efecto invernadero, la influencia climática de la capa de ozono, polvo y otros productos químicos atmosféricos, el ciclo del carbono en la atmósfera, los océanos y las superficies terrestres, y la influencia de los gases de efecto invernadero en la atmósfera superior.


Además, una representación completamente nueva de los procesos atmosféricos en el CESM permitirá a los investigadores llevar a cabo una variedad mucho más amplia de aplicaciones, incluidos los estudios de calidad del aire y mecanismos de retroalimentación biogeoquímicos.

Los científicos han comenzado a utilizar tanto la CESM y la Comunidad Clima sistema modelo para un ambicioso conjunto de experimentos climáticos que se ofrecerá en los informes de evaluación del IPCC siguiente, programado para salir durante 2013-14. La mayoría de las simulaciones en apoyo de esta evaluación se han programado para ser completado y difundirse públicamente, a partir de finales de 2010, para que una comunidad de investigación más amplia pueda completar el análisis a tiempo para su inclusión en la evaluación. El nuevo informe del IPCC incluirá información sobre el cambio climático regional en las próximas décadas.

Con el uso de la CESM, Hurrell y otros científicos esperan aprender más acerca de los patrones océano-atmósfera, como la Oscilación del Atlántico Norte y la Oscilación Decenal del Pacífico, que afectan a la temperatura superficial del mar, así como las condiciones atmosféricas. Tal conocimiento, dice Hurrell, con el tiempo puede conducir a las previsiones de varios años de los impactos potenciales del tiempo, como una región en particular frente a una alta probabilidad de sequía, o de una zona que enfrentará un probable periodo de varios años de condiciones frías y húmedas.

"Quienes toman las decisiones en los diversos ámbitos podrán saber hasta qué punto los acontecimientos climáticos que ven son el producto de la variabilidad natural, y por lo tanto se puede esperar para que se inviertan en algún momento, o por el contrario, son el resultado del cambio climático potencialmente irreversible, por influencia del hombre, "Hurrell, dice." CESM será una herramienta importante para abordar esas cuestiones".

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