Advertencia sobre un posible próximo colapso de la Circulación de inversión meridional del Atlántico (AMOC) “Corriente del Golfo”

La circulación meridional de inversión del Atlántico (AMOC) o popularmente conocida como corriente del Golfo es un elemento importante en el sistema climático y un futuro colapso tendría graves impactos sobre el clima en la región del Atlántico Norte. En los últimos años se ha informado sobre un debilitamiento de la circulación, pero las evaluaciones del Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático (IPCC),  basadas en la Intercomparación de Modelos Climáticos y simulaciones del modelo del Proyecto (CMIP)  sugieren que es poco probable que se produzca un colapso total dentro del siglo XXI. Sin embargo, nuevas estimaciones arrojan una preocupación adicional debido a las crecientes concentraciones de gases de efecto invernadero. Predicciones basadas en observaciones que dependen de la detección de Señales de Alerta Temprana (SAT), principalmente han sido reportados recientemente para la AMOC un aumento de la varianza y aumento de la autocorrelación (parada crítica), Se muestra una significancia estadística y estimadores basados en datos. Se estima que se producirá un colapso de la AMOC alrededor de mediados de siglo bajo el escenario actual de emisiones futuras.

Un próximo colapso de la circulación meridional del Atlántico (AMOC) es una gran preocupación ya que es uno de los puntos de inflexión más importantes en el sistema climático de la Tierra. En los últimos años, modelos y reconstrucciones paleoclimáticas indican que las más fuertes fluctuaciones climáticas abruptas conocidas, los eventos Dansgaard-Oeschger  están relacionados con la naturaleza bimodal de la AMOC. Numerosos modelos climáticos muestran un comportamiento de histéresis, donde el cambio de un parámetro de control, típicamente la entrada de agua dulce en el Atlántico Norte, hace que los modelos diverjan. Los modelos más modernos del sistema climático-oceánico terrestre pueden reproducir tal escenario, pero la divergencia entre modelos es grande y el punto crítico del umbral está mal restringido. 

Basado en el generador de modelos CMIP5, el informe AR6 IPCC  cita un colapso en el siglo XXI es muy improbable (confianza media). En los modelos CMIP6  , hay una mayor dispersión en la respuesta de la AMOC a escenarios de calentamiento, por lo tanto una mayor incertidumbre en la evaluación de un futuro colapso. Sin embargo, existen sesgos en los modelos hacia una sobreestimación de la estabilidad de la AMOC, tanto desde la sintonía con el clima histórico registrado, una mala representación de la formación de aguas profundas, salinidad y escorrentía glaciar. Cuando sistemas complejos, como la circulación de vuelco, sufren transiciones críticas al cambiar un parámetro de control a través un valor crítico, ocurre un cambio estructural en la dinámica. El estado previamente estadísticamente estable deja de existir y el sistema pasa a un estado estadísticamente estable diferente. El sistema sufre una divergencia, que para un valor suficientemente cerca del valor crítico puede ocurrir en un tiempo limitado. Además de un declive de la AMOC antes de una transición crítica, hay señales de alerta temprana, cantidades estadísticas, que también cambian antes de que ocurra este punto de inflexión. 

Estos puntos críticos son: un aumento de la varianza y un aumento de la autocorrelación (parada crítica). Este último también se denomina “pérdida de resiliencia”, especialmente en el contexto de la crisis ecológica. Estos dos conceptos de equilibrio estadístico se utilizan como predictores reales de una próxima transición que depende del supuesto de dinámica cuasiestacionaria. La AMOC sólo ha sido objeto de seguimiento continuo desde 2004. Mediante mediciones combinadas de instrumentos amarrados, corrientes eléctricas inducidas en cables submarinos y medidas de superficie a través de satélite.  

Se ha observado durante el período 2004-2012, una disminución en el AMOC, pero se necesitan registros más largos para evaluar su significado. Para ello se han utilizado técnicas cuidadosas de toma de registros. Aplicadas a registros más largos de temperatura de la superficie del mar (SST), respaldada por un estudio de un gran conjunto de simulaciones de modelos climáticos, se ha encontrado que la SST en la región del giro subpolar (SG) del norte Atlántico (área marcada con un contorno negro en la Fig. 1a) para contener un registro óptimo de la fuerza del AMOC. La Figura 1b muestra el SG y el GMSST Obtenidos de un conjunto de datos del Centro sobre hielo marino y temperatura de la superficie del mar (HadISST). La Figura 1c muestra la anomalía SG y la Figura 1d muestra la anomalía GM. Con una clara tendencia al calentamiento global en la última mitad del registro. El registro de la AMOC para el período 1870-2020 se muestra en la Fig. 1e. Esto es la base para el análisis. Se ha informado que este índice y otros similares al índice AMOC muestran tendencias significativas en la media, la varianza y la autocorrelación, que indica una alerta temprana de un cese de AMOC. 

Sin embargo, una tendencia en los sistemas de alerta temprana dentro de un período limitado de a observación podría ser una fluctuación aleatoria dentro de las estadísticas de estado estacionario. Por lo tanto, para una evaluación sólida de un posible cese, es necesario establecer un nivel de confianza estadística para un cambio por encima de las fluctuaciones naturales.  Esto no es fácil de hacer teniendo en cuenta sólo una cosa: la evolución observada  del enfoque de la transición. Aquí se establece tal medida de confianza para la varianza y la autocorrelación y se demuestra que la varianza es la más confiable de las dos. La contribución de la otra es un estimador no sólo de si una transición está cerca, aunque también es el momento en que se espera que se produzca la transición crítica. La estrategia es inferir la evolución de la AMOC únicamente en cambios observados en la media, la varianza y la autocorrelación. La elección típica del parámetro de control es el flujo de agua dulce hacia el Atlántico Norte.  La escorrentía de ríos, el deshielo de Groenlandia y exportación de esta agua desde el Ártico.  

Se supone que la temperatura media global T representa el parámetro de control. Aunque T ha aumentado desde ~1920 (Fig. 1d), el aumento no es del todo lineal con el tiempo. Todo lo que se asume que el AMOC está en un estado de equilibrio antes de un cambio hacia la transición. La suposición más simple es que el cambio es suficientemente lento y que el parámetro de control se acerca al valor crítico (desconocido) linealmente con el tiempo. Esta suposición se confirma por un ajuste cercano del modelo estimado la AMOC observado su registro.

El principal impulsor del cambio climático,  es el logaritmo de la concentración atmosférica de CO2, de hecho, aumenta casi linealmente con el tiempo en el período industrial. Los resultados son firmes al respecto de este parámetro como inductor de los cambios en la AMOC. En este trabajo, se indica que lo más probable es un cese de la AMOC que ocurrirá alrededor entre 2025-2095 (con un intervalo de confianza del 95%). 

Resultados 

Modelado y detección de la transición crítica. Denotemos el registro AMOC observado por x (t) (Fig. 1e). La modelamos por un proceso estocástico Xt, que, dependiendo de un parámetro de control λ<0, corre el riesgo de sufrir una transición crítica a través de una divergencia para λ = λc = 0. El sistema se encuentra inicialmente en una situación estadísticamente estable. Es decir, sigue alguna distribución estacionaria con constante λ = λ0. Estamos desinformados sobre la dinámica que rige la evolución de Xt pero puede asumir una dinámica efectiva, que, con λ suficientemente cerca del valor crítico.

La incertidumbre se expresa a través de las varianzas de los estimadores obtenidos de las observaciones dentro de una ventana de tiempo. Son estimadores y por tanto variables  estocásticas con variaciones alrededor de los valores verdaderos. Detección de un SAT en algún nivel de confianza elegido  (como 95 o 99%) requiere uno de los estimadores que para una ventana determinada es estadísticamente diferente de los valores de referencia, que también dependen del tamaño de la ventana como cuán diferentes son los SAT de sus valores de referencia. Escalas de tiempo en señales de alerta temprana La detección de una próxima transición mediante medidas estadísticas involucra varias escalas de tiempo. La escala de tiempo interna primaria es la tiempo de autocorrelación, en estado estacionario. 

 

Figura 1. a Registro de la circulación meridional atlántica (AMOC), temperatura superficial del mar (SST) y media global (GM). Región de giro subpolar (SG) (contorno negro) en la parte superior del hielo marino y temperatura de la superficie del mar del conjunto de datos del Centro Hadley (HadISST) Reconstrucción de SST para diciembre de 2020. La SST de la región SG ha sido identificada como una huella de la AMOC. b Registro mensual de la temperatura del agua del mar SST del SG y de la media global (GM). c, d anomalías SG y GM, a los registros se les ha restado la media mensual sobre el registro completo. e proxy AMOC, que aquí se define como la anomalía SG menos el doble de la anomalía GM, compensando el calentamiento global y la amplificación polar. 

Prediciendo un próximo colapso de la AMOC el registro de AMOC que se muestra en la Fig. 1e muestra una mayor varianza, γ autocorrelación, es decir, los sistemas de alerta temprana SAT obtenidos en 2020 se asignan al año 1995. Las estimaciones posteriores a 1970 se mantienen consistentemente por encima el límite superior del intervalo de confianza y muestran un aumento de la tendencia, y por lo que el sistema se está moviendo hacia un punto de inflexión con alta probabilidad. Se han utilizado dos métodos independientes  para comprobar la solidez de estos resultados:  un estimador de momentos  que utiliza las estimaciones de varianza y autocorrelación. La ventaja del primer método es que tiene menos supuestos; sin embargo, es sensible a la elección de tamaño de ventana. La ventaja del segundo método es que utiliza  la información de manera más eficiente y no necesita una ventana. El ajuste óptimo es el mismo que el método del momento, tc = 2057, con un intervalo de confianza del 95% entre 2025-2095.

Se simularon 1000 trayectorias del modelo original.  Con los parámetros estimados y repitiendo el procedimiento de estimación de cada conjunto de datos. La confianza depende de cómo de rápido se acerca el sistema al punto de inflexión. Con esto, la importancia de los SAT observados para la AMOC. 

Este es un resultado más fuerte que simplemente observando una tendencia significativa en los SAT. Se calcula cuando los SAT están significativamente por encima de las variaciones del nivel natural. Además, se ha proporcionado una estimación de cuando sucederá. Se predice con alta confianza que  se espera que suceda tan pronto como a mediados de siglo (2025-2095 con rango de un 95% de confianza). No se pueden descartar otros mecanismos en juego y, por tanto, una incertidumbre es mayor. Sin embargo, se ha reducido el análisis para tener tan pocos y sólidos supuestos como sea posible, y dada la importancia del AMOC para el sistema climático, no se deberían ignorar indicadores tan claros de un colapso inminente.

No se puede descartar la posibilidad de que un colapso sea sólo parcial y no conduzca a un colapso total de la AMOC como lo sugieren algunos modelos. Este resultado también se encuentra en un modelo oceánico más reciente. Se trata realmente de un resultado preocupante que debería llamar la atención por medidas rápidas y efectivas para reducir los gases de efecto invernadero a nivel global emisiones para evitar el cambio constante del control parámetro hacia el colapso de la AMOC (es decir, reducir el aumento de temperatura aumento y entrada de agua dulce a través del derretimiento del hielo en el Región del Atlántico Norte). Como un colapso de la AMOC tendría fuertes implicaciones sociales, es importante monitorear el flujo y los SAT a partir de mediciones directas. El calentamiento en la región SG es mayor que la media global debido a la amplificación polar. 

 

Figura 2.  Compensación del calentamiento global en registro de circulación de vuelco meridional del Atlántico (AMOC). En la temperatura de la superficie del mar (SST) registro AMOC, la compensación por el calentamiento global y la amplificación polar. Esto se hace restando la SST global (SSTGM) de la SST del giro subpolar (SG). (SSTSG). Al calibrar mediante el proxy AMOC (curvas rojas), el AMOC óptimo El proxy es SSTSG-2 SSTGM. Para garantizar la solidez de los resultados, se ha repetido el análisis restando 1x (púrpura) y 3x SSTGM (verde) y comparado con el óptimo 2x SSTGM restado (azul). Las estimaciones correspondientes para el momento del colapso se muestran en los mismos colores: La línea vertical media es la estimación máxima de probabilidad del momento de inflexión, el cuadro representa el 66,6% de confianza intervalo (definición de “probable” del Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático (IPCC), mientras que la línea horizontal representa los intervalos de confianza del 99%.

Los resultados se dan en la Tabla 1.

Tabla 1  Estimaciones e intervalos de confianza para el punto de inflexión. Utilizando tres indicadores del vuelco meridional del Atlántico circulación (AMOC), donde la temperatura de la superficie del mar (SST) se resta 1, 2 o 3 veces la SST global Estimar IC del 95 % IC del 66 % 

Como conclusión, parece que la parada total de la corriente del golfo podría darse hacia 2057 con una probabilidad bastante alta, pero con un rango de años bastante extenso, es decir 2057 es el valor medio, podría producirse entre 2025 y 2095.

Artículo original de Nature

Serie clima centro peninsular

Finalizo aquí la serie de artículos sobre el clima en centro de la península ibérica. La serie completa de artículos se puede consultar al final.

Comencé a escribir esta serie de artículos sobre el clima del centro peninsular pensando descubrir las características principales y los posibles cambios del clima durante los diferentes periodos históricos o prehistóricos. Al analizar estas fases del clima he observado algunos aspectos que no esperaba. Así por ejemplo me ha sorprendido la gran variabilidad dentro de cualquier escala de tiempo, pero siempre dentro de unos rangos muy definidos de temperatura y precipitaciones.

Es decir, esperaba encontrar épocas cálidas y épocas frías así como épocas húmedas y otras secas, sin embargo todos los estudios que he revisado han puesto de manifiesto que tanto las temperaturas como las precipitaciones han permanecido miles de años dentro de los mismos rangos, y sin embargo variando ampliamente dentro de los rangos establecidos, y haciéndolo para cualquier escala de tiempo. 

Por ejemplo, en el artículo de los datos dendroclimáticos y de los sedimentos de la laguna cimera, se aprecia que para un periodo de unos 2000 años, las variaciones cálido-frío o húmedo-seco oscilan de forma más o menos aleatoria ya sea a nivel de siglos, décadas, años o meses, pero siempre dentro de los límites que caracterizan el clima del centro peninsular. Por lo que no es del todo correcto decir que dentro de estos últimos 2000 hubiera épocas frías, cálidas o secas y húmedas, salvo tal vez las descripciones de dos o tres siglos que abarcan lo que hemos dado en llamar la pequeña edad del hielo  PEH y tal vez el óptimo climático medieval OCM, pero el resto de periodos, aunque se han caracterizado, el periodo romano (0-500) (cálido y seco) la época oscura (501-900) (variable tendiendo a frío húmedo) el óptimo climático medieval (901-1300) la pequeña edad del hielo (frío y húmedo) y la época actual(1851-Hoy). (cálido y seco). Parece ser que estas caracterizaciones son bastante relativas, pudiendo encontrar épocas de signo opuesto dentro de las mismas.

Sólo la pequeña edad del hielo pareció tener temperaturas ligeramente por debajo del promedio (1-2 ºC) aún así con numerosas oscilaciones dentro de dicha época, incluso con veranos cálidos similares a los actuales. La mejor prueba de este descenso de temperaturas,  fue el avance de las nieves y hielos en las sierras de Gredos y Guadarrama pero sobre todo (aunque fuera del ámbito de estudio) el avance de los glaciares pirenaicos. 

También hay que destacar que actualmente los valores de temperaturas registrados están saliendo claramente de cualquier valor registrado en cualquier época histórica y prehistórica lo que nos debe advertir de un cambio climático real y bastante fuerte. Teniendo que remontarnos a épocas anteriores a los 100.000 años, cuando las condiciones ambientales (insolación) eran muy diferentes de las actuales para encontrar temperaturas similares. Y posiblemente a tiempos muy anteriores 2-3 millones de años para encontrar condiciones similares con niveles de CO2 similares a los actuales. Poniendo el foco en que el clima pliocénico era natural (cambios por procesos geológicos de miles de años) y con tiempo suficiente para que los seres vivos se adaptasen a las nuevas circunstancias, mientras  que los cambios actuales se están produciendo en un lapso de tiempo de décadas y son claramente inducidos por el ser humano. Sin dejar tiempo (ni espacio físico) al medio natural para su adaptación. 

Y como muestra, estos datos históricos de la estación de Madrid-Retiro, muestran la temperatura media anual ponderada de los últimos 30 años para cada década. Podemos apreciar cómo hasta 1990 el clima de Madrid se puede considerar que se mantuvo oscilando dentro de un rango “normal” siempre por debajo de 14,5ºC. Sin embargo se aprecia claramente como en las últimas tres décadas la temperatura se dispara. La temperatura media de los últimos 30 años es la que suele utilizarse para caracterizar el clima de una zona y para establecer los valores "normales" o habituales de las temperaturas y precipitaciones, por ejemplo lo por encima o por debajo de la media que se encuentra un dato anómalo o excepcional.

Pero más que las temperaturas en sí mismas, lo que más asusta es la tasa de cambio, en este histograma podemos apreciar claramente como la tasa de cambio más rápida se da precisamente en las últimas dos décadas, aunque afortunadamente parece que no se trata de una subida exponencial. Hasta 1990 oscilaban aleatoriamente, después suben claramente y con fuerza.

En cuanto a las precipitaciones, en el centro peninsular no se han apreciado de momento cambios respecto a valores anteriores, lo cual no significa que con este cambio climático que estamos experimentando y que continuará durante cientos de años no se vaya a producir. De momento todo apunta a una reducción de las precipitaciones, aunque como he indicado anteriormente dada la enorme variabilidad de este parámetro todavía no se ha registrado ninguna tendencia clara.

Otra cosa que se ha puesto de manifiesto en esta serie de artículos, es la influencia sobre todo para las precipitaciones, de los patrones atmosféricos de gran escala, sobre todo de la OAN (Oscilación del Atlántico Norte).  Que por otra parte no deja de ser un patrón descriptivo (la OAN se observa, pero no se predice) de un índice de presiones y una disposición atmosférica.

Por otro lado, siempre me ha sorprendido mucho y no acabo de comprender, es el papel de las situaciones sinópticas. Pues, da la impresión que prácticamente todo el calentamiento experimentado se debe a un cambio en las situaciones sinópticas, más que a un mantenimiento de las antiguas pero con temperaturas más altas. Me explico:

Por ejemplo los veranos de los años 70 en el centro peninsular se caracterizaban por un potente anticiclón en las Azores que provocaba vientos flojos del norte con temperaturas altas pero bastante llevaderas (30-35ºC) y frecuentes tormentas cada vez que se colaba una baja por el Noroeste peninsular. Pues las situaciones sinópticas influyen fuertemente en las condiciones (temperatura y precipitaciones) si cabe, mucho más que el cambio climático.

Sin embargo los veranos actuales se caracterizan por entradas de aire africano tórrido y cargado de polvo del desierto con un anticiclón de las Azores debilitado que permite borrascas muchas veces estacionarias en el Atlántico central que inyectan aire del Sur a toda la península o incluso la formación de pequeñas altas en el mediterráneo que contribuyen a la inyección de aire cálido del Sur.

Situación sinóptica típica para vientos del Sur en la península ibérica, esta situación hace subir las temperaturas muy por encima de lo que corresponde al cambio climático, sin embargo y posiblemente debido al cambio climático, estas situaciones sinópticas son mucho más frecuentes que antes.

Mi pregunta es: en caso de situaciones sinópticas idénticas a las de los años 70 ¿tendríamos temperaturas más altas que en los años 70? ¿cuanto más altas? La respuesta no es fácil, pero sospecho que sería sí a la primera pregunta, en cuanto al calentamiento observado con esas mismas situaciones, seguramente sería mucho menos extremo que los vividos en los últimos años (2022 y 2023).

No cabe duda que el cambio climático ha trastocado la circulación general atmosférica, pero se da el agravante que en la península ibérica el cambio de situaciones sinópticas ha provocado un calentamiento adicional. Dicho sea de paso,  si el cambio observado en la península fuese exclusivamente por las condiciones sinópticas, debería por necesidad haber otras regiones en las que este cambio de condiciones haya contribuido a un enfriamiento equivalente, cosa que parece que no se observa. Como mucho parece que hay regiones donde el cambio climático apenas se nota.

Como conclusión final de toda la serie, podemos decir que el clima en el centro peninsular ha estado al menos los últimos 2000 años oscilando de forma natural dentro de los parámetros que lo caracterizan, pero desde hace pocas décadas, el cambio climático ha trastocado las situaciones sinópticas, de modo que el clima del centro peninsular, y está saliendo claramente de sus límites históricos y se desplaza hacia situaciones totalmente desconocidas, pues hay que tener muy claro que el cambio climático que estamos experimentando en todo el mundo está muy lejos de concluir, no ha hecho más que comenzar, y no parará  hasta unas décadas (o tal vez siglos) después de que  estabilicen los forzadores climáticos (gases de efecto invernadero) que lo han sacado de su zona de equilibrio.

Esta es la serie de artículos sobre el clima en el centro peninsular.

El Plioceno en el centro de la península Ibérica

Calendario climático 2018

Calendario climático de Madrid

Calentamiento en Madrid.  Temperaturas de Madrid-Retiro, registro 1838-2020

Calentamiento en Madrid

Gran ascenso de la temperatura en Madrid en las últimas décadas

Reconstrucción dendroclimática de la temperatura de verano de Madrid-Retiro basada en datos de la sierra de Guadarrama 1679-2022

El clima de los últimos 2000 años en el centro de la península ibérica

Historia climática de las montañas del centro de la península ibérica

Precipitaciones de Madrid (Retiro) registro del periodo 1859-2010

Precipitación en Madrid. Carácter y evolución desde 1936

Magnitud y frecuencia de las inundaciones en la cuenca del  Tajo  durante el último milenio

Estudio sobre los vientos de Madrid

Estudio de los vientos en Madrid: NW y W

Estudio de los vientos de Madrid: SW y S

Estudio de los vientos de Madrid; SE, E y NE

Estudio de los vientos. Rosas de los vientos

Estudio de los vientos. Rosas de los vientos por estaciones

Estudio de los vientos: conclusiones

Comparativa de nieve en la sierra de Guadarrama

La oscilación del Atlántico este: mecanismo e impacto en el clima europeo en invierno

Calor y humedad demasiado severos para la tolerancia humana

La locomoción bípeda, la piel desnuda y las glándulas sudoríparas de los humanos son componentes de un sofisticado sistema de refrigeración. A pesar de estas adaptaciones termorreguladoras, el calor extremo sigue siendo uno de los peligros naturales más peligrosos, con decenas de miles de muertes en los eventos más mortíferos en lo que va del siglo. Los impactos aditivos del calor y la humedad se extienden más allá de los resultados directos en la salud, incluyendo rendimiento individual reducido en una variedad de actividades, como así como impactos económicos a gran escala. Para este estudio se considera la temperatura de bulbo húmedo (TW).  La temperatura de bulbo húmedo es la temperatura más baja que se puede alcanzar evaporando solo agua. Es la temperatura que siente cuando la piel está húmeda y expuesta al movimiento del aire.

Si bien algunos impactos de calor y humedad se pueden evitar mediante aclimatación y adaptación conductual, existe un nivel superior límite de supervivencia bajo exposición sostenida, incluso con  condiciones idealizadas de perfecta salud, inactividad total, plena sombra, ausencia de ropa y agua potable ilimitada. La temperatura normal del cuerpo humano es de 36,8° ± 0,5°C y se requieren temperaturas de la piel de alrededor de 35 °C para mantener un gradiente que dirija el calor hacia el exterior. Una vez que la temperatura del aire (bulbo seco) (T) sube por encima de este umbral, el calor metabólico sólo se puede disipar a través de calor latente basado en enfriamiento por sudor, y con una  TW superior a unos 35°C, este mecanismo de enfriamiento pierde por completo su eficacia. Como el ideal fisiológico y las suposiciones de comportamiento casi nunca se cumplen, se produce una  mortalidad severa e impactos de morbilidad generalmente en valores mucho más bajos, por ejemplo, en regiones afectadas por el calor mortal de 2003 en Europa y en 2010 en Rusia en estas olas de calor se experimentaron valores de TW no superiores a 28°C (fig. 1). Hasta la fecha, no ha habido informes de observación de TW superior a 35°C y hay pocos informes superiores a 33°C. La conciencia de que existe un límite fisiológico ha impulsado estudios de modelado para responder cuando se puede cruzar dicho límite. Los resultados sugieren que, bajo el escenario de emisiones RCP8.5 del informe del IPCC, la  TW podría superar regularmente los 35 °C en partes del sur de Asia y Oriente Medio entre los años 2050 y 2075.

Las incertidumbres en TW de los datos de las estaciones debidos a la instrumentación y los procedimientos están en el orden de 0,5° a 1,0°C en todas las regiones consideradas, una consideración importante para una correcta interpretación de los resultados. Se han utilizado observaciones de TW y temperatura de la superficie del mar (SST) como guía para futuras proyecciones de la TW.

 

Fig. 1. Calor húmedo extremo global observado. Los símbolos de color representan el percentil 99.9% de TW máximo diario observado para 1979–2017 para estaciones con al menos un 50% de disponibilidad de datos durante este período. El tamaño del marcador es inversamente proporcional a la densidad de estaciones.

Resultados

El registro climático a partir de datos de estaciones revela muchas excedencias globales de TW de entre 31° y 33°C y existen dos estaciones que tienen ya múltiples valores máximos diarios de TW por encima de 35°C. Estas condiciones, se acercan o van incluso más allá de la tolerancia fisiológica prolongada humana, en su mayoría se han producido sólo durante 1 a 2 horas de duración. Se concentran en el sur de Asia, la costa de Oriente Medio y costa suroeste de América del Norte, se producen con extraordinariamente altas temperaturas de la superficie del mar SST e intenso calor continental que en conjunto favorecen la ocurrencia de calor húmedo extremo. A lo largo de las costas, la influencia marina se manifiesta a través de brisas anómalas en tierra durante el mediodía y la tarde, y estos cambios de viento pueden causar un aumento rápido de la temperatura del punto de rocío (Td) en zonas áridas y semiáridas en zonas costeras. La evidencia observacional regional sustenta estos valores intensos: De las estaciones a lo largo de la costa del golfo pérsico con al menos un 50 % de disponibilidad de datos entre 1979 y 2017, el valor de 31º C TW se excedió aproximadamente 14 veces en 39 años) (Fig. 1). Los valores más altos están ubicados sobre el Golfo Pérsico y áreas terrestres inmediatamente adyacentes, así como partes del valle del río Indo (fig. 2). 

 

Figura 2. Mayor calor húmedo extremo observado como máximo histórico en el periodo (1979-2017). Los valores por debajo de 27 °C no aparecen.

Emergen otros puntos calientes >31°C en el registro de las estaciones meteorológicas sobre la costa de la India, Pakistán, el noroeste de la India, y las costas del Mar Rojo, el Golfo de California y el sur del Golfo de México (Fig. 1). Todos están situados en los subtrópicos, a lo largo de las costas (típicamente en un golfo semicerrado o bahía de poca profundidad, que limita la circulación oceánica y promoviendo altas temperaturas de la superficie del mar, y en la proximidad de fuentes de agua continental (es decir regiones con alta humedad ambiental), que junto con el aire marítimo constituyen la combinación necesaria para una TW más excepcional. Las costas subtropicales son puntos críticos para el estrés por calor; Las áreas de selva tropical y oceánica generalmente experimentan TW no superiores a 31 ° a 32 ° C, quizás consecuencia del alto potencial de evapotranspiración y de la cubierta nubosa, junto con la mayor inestabilidad de la atmósfera tropical.

Se han detectado en las estaciones meteorológicas a nivel mundial tendencias ascendentes en la frecuencia y estadísticamente significativas en la  TW (superior a 27°, 29°, 31° y 33°C) (Fig. 3). 

 

Fig. 3. Tendencias globales en calor húmedo extremo. (de A a D) Conteos globales anuales de exceso de TW  por encima de los umbrales etiquetados en el panel respectivo, (negro, ejes a la derecha, con unidades de días por estación) El conjunto de datos en gris está representado en el eje de la izquierda. Hace referencia a la cantidad de días en los que la temperatura húmeda excedió los umbrales en los puntos de la malla o cuadrícula que cubre toda la Tierra.

En resumen, ambos conjuntos de datos (el negro y el gris) proporcionan información sobre cuántas veces la temperatura húmeda ha superado ciertos umbrales a lo largo del año en diferentes ubicaciones a nivel global. El conjunto de datos en negro mide esto en "días de estación" para estaciones climáticas específicas, mientras que el conjunto de datos en gris mide esto en "días de la rejilla" para puntos de una malla que cubre toda la Tierra.

Datos entre 1979 y 2017. Se anotan las correlaciones entre las series. en la parte superior izquierda de cada panel, y las líneas punteadas resaltan las tendencias lineales. (E) Anual  TW máximo global. (F) El gráfico de líneas muestra la anomalía de la media anual global (en relación con 1850-1879), para aproximar el calentamiento observado de cada año desde la era preindustrial; círculos indicar las ocurrencias de TW en la estación que exceden los 35°C, con un radio linealmente proporcional al cómputo anual global, medido en días por estación.

Cada tendencia representa una frecuencia de más del doble de ocurrencias del correspondiente  umbral entre 1979 y 2017. Se observa un fuerte pico en los extremos de TW = 27°C y TW = 29°C durante el intenso evento de El Niño de 1998 y también en el niño de 2016. 

Si bien el análisis de las estaciones meteorológicas indica que la TW ya ha superado los 35°C en áreas limitadas para periodos cortos, esto aún no ha ocurrido a escala regional. Al estimar la cantidad de calentamiento global desde el período preindustrial hasta que la TW excederá regularmente los 35°C. Esto permite cuantificar cuánto calentamiento global es requerido para que la TW máxima anual exceda los ≥ 35°C y pase a tener una frecuencia de al menos un evento en 30 años. El resultado arroja un valor de 1,3 °C sobre las aguas del Golfo Pérsico (90% intervalo de confianza) y de 2,3°C para celdas terrestres cercanas. Una fuerte influencia marina en estos valores evidente en la Fig. 1. En principio, 35 °C es la temperatura más baja de la temperatura del agua del mar que podría sostener el valor crítico de 35°C de TW en el aire situado por encima. En realidad, no se logrará el equilibrio si el tiempo que permanece la masa de aire encima del mar extremadamente caliente es demasiado corto, lo cual es más probable si el perfil vertical de la atmósfera permite un fuerte calentamiento de la superficie. En este contexto se observan medias mensuales de SST que superan el umbral de 35 °C por primera vez, alcanzado en el Golfo Pérsico en 2017 (Fig. 4). 

 

Fig. 4. Tendencias y máximos de temperatura del agua del mar SST observados. (A) Máximo anual mensual de SST; la línea discontinua naranja es un valor promedio de 30 años y la línea roja marca 35°C. (B) Máxima SST histórica alrededor del Golfo Pérsico y Mar Arábigo. Los puntos azules marcan ubicaciones donde la media mensual de SST superó los 35 °C en 2017.

Las ocurrencias reportadas de TW extrema han aumentado rápidamente en las estaciones meteorológicas durante las últimas cuatro décadas, partes de los subtrópicos están muy cerca del límite de supervivencia de 35°C, que probablemente ya se hayan alcanzado sobre mar y tierra. Estas tendencias resaltan la magnitud de los cambios que han tenido lugar como resultado del calentamiento global hasta la fecha. La TW superará regularmente los 35°C en los puntos de la red terrestre con menos de 2,5°C de calentamiento global desde la era preindustrial, un nivel que puede alcanzarse en las próximas décadas. La TW extrema a lo largo de las costas, tiende a ocurrir cuando las masas de aire marino son empujadas incluso ligeramente hacia tierra. La costa sur del Golfo Pérsico y del sur de Asia, son el hogar de millones de personas, situándolas en la primera línea de exposición a valores extremos de TW en el borde y  fuera del rango de variabilidad natural en el que nuestra fisiología ha evolucionado. Los eventos de calor mortal ya experimentados en las últimas décadas son indicativos de la tendencia continua hacia cada vez más calor húmedo extremo, los impactos crecientes representan un gran desafío social para las próximas décadas.

Resumen adaptado de:  The emergence of heat and humidity too severe

for human tolerance 

Yo también soy escéptico climático

La primera vez que escuché hablar sobre cambio climático, que las temperaturas medias anuales estaban aumentando, mi primera reacción fue de negación. Lo que leía era mentira, y además yo pensé que los científicos no sabían lo que decían y que estaban equivocados,  por supuesto yo era más listo que ellos. En aquella época yo tenía 14 años.

Así que, en vez de quedarme con la negación y seguir pensando sin pruebas que los científicos estaban equivocados, me propuse "demostrarles" lo equivocados que estaban, así que comencé a tomar las temperaturas por mi mismo. Comencé a anotar en un cuaderno las temperaturas que yo suponía que hacía cada día. (Tenía 14 años) luego, enseguida me di cuenta que no estaba siendo  honesto conmigo mismo ni riguroso con mis medidas. Así que comencé a usar un termómetro puesto en el exterior de la ventana, aunque no estaba estandarizado al menos era un termómetro de verdad. 

Para medir las temperaturas no sirve cualquier lugar para colocar el termómetro, hay que colocarlo en el lugar más fresco posible siempre y cuando no se enfríe por medios artificiales, es decir debe estar a la sombra, en un caseta de madera bien ventilada y pintada de blanco, a un metro y medio del suelo y con hierba en el suelo para evitar las térmicas del suelo recalentado por el sol en verano. Si ponemos el termómetro en cualquier lugar, en algún momento del día o del año podemos medir temperaturas  extremas debido a reflejos solares o algún fenómeno similar. 

Pasaron unos cinco años hasta que reuní datos suficientes para enseñar a mi cuñado, la tendencia era al alza pero muy corta. Mi cuñado me dijo que la serie de datos  era muy escasa y que en cinco años el clima podría hacer cualquier cosa, necesitaba como mínimo treinta años de datos para ver alguna tendencia, mis datos no demostraban nada. Me quedé bastante chafado. 

Ya tenía 19 años así que fui a casa del medico del pueblo que tenía una estación meteorológica standard de la AEMET y le pedí los datos de la estación. Me los entregó amablemente  y los fotocopié con ilusión. Calculé las temperaturas medias de cada mes, luego las de cada año y luego dibujé una gráfica. Ahora ya tenía datos desde 1957 hasta 1989 ¡ya tenía más de 30 años de datos!  y la gráfica era clara, los científicos tenían razón, el tonto era yo. Las temperaturas aumentaban claramente aunque en aquella época aún no habían salido de la variabilidad natural. 

Mi primer "eureka" con 19 años: las temperaturas medias anuales están aumentando.

Por supuesto aquellas temperaturas que no había tomado yo podían ser falsas, pero seguí tomándolas en paralelo hasta 2020 y nunca vi ninguna desviación de las oficiales de la AEMET. En 2020 ya salían claramente de la variabilidad natural.

Temperaturas medias globales hasta 2023. Si eres escéptico de verdad, no lo critiques ni lo niegues, compruébalo por ti mismo y refútalo si puedes.

Moraleja: está muy bien ser escéptico, pero si eres escéptico, debes serlo de todo, no sirve que seas escéptico de lo que no te gusta y abraces las ideas que te gustan, por que tal vez pienses que la AEMET o la NASA te estén engañando, pero si te crees las ideas de cualquier think-thank político financiado por vete tú a saber que empresas petroleras a lo mejor  también te están engañando. 

Estás en tu derecho de pensar que te están engañando y ser escéptico, pero tienes la OBLIGACIÓN de buscar la verdad por ti mismo, no sirve que te adhieras a las ideas que más te gustan sin comprobarlas, por que a lo mejor son tus amiguitos los que te están engañando. Si lees periódicos o webs de internet, estás en la obligación de leer las de las ideas que te gustan y las que no te gustan y llegar a tus propias conclusiones o mejor aún comprobarlo por ti mismo. 

Un ejemplo paradigmático de escepticismo, los Chemitrails

Y estás en la obligación de pensar con pensamiento crítico, no sea que te digan que los aviones nos fumigan y te lo creas. Cuando te cuenten algo, por muy atractivo que sea, tienes que pensar un poco,  y por supuesto siempre tienes que ser escéptico. Si los aviones nos fumigan: ¿por que la estela se queda suspendida en el aire y no cae? ¿por que nos fumigan ahora sí y antes no, si las estelas se ven desde los años 60? ¿por que antes nos fumigaban para envenenarnos y ahora para que no llueva? ¿por que en Irlanda no para de llover si también los fumigan? ¿por que el pasado 19 de octubre cayeron 107,8 mm de lluvia en Madrid en 24 h, batiendo todos los récords históricos, si nos fumigan para que no llueva, no les ha fallado un poco el invento?  ¿de verdad miles de pilotos son capaces de mantener el secreto? ¿es que nunca has viajado en avión? ¿no se te ha ocurrido mirar hacia atrás por la ventanilla? ¿no has visto la estela de tu propio avión? Un consejo: lee libros de física, no muerden, y piensa.  

¿Son los think-thank quienes difunden ideas absurdas entre la población para desviar la atención de la urgencia del cambio climático?.

¿por que muchos de los autodenominados escépticos del cambio climático se creen a pies juntillas lo de los chemitrails? ¿no decían que eran escépticos?¿escépticos de qué? Todos los científicos por definición son escépticos, pues el método científico funciona con el escepticismo. La ciencia no avanza con credulidad ni con ideas políticas, la ciencia avanza con datos, con  hipótesis y con experimentos.

Como norma general el método científico se basa en estas ideas  (adaptado de la serie Cosmos II de Neil Degrasse Tyson).

--cuestionar la autoridad (las ideas no son más verdad por que las diga alguien de renombre incluido yo mismo).

--piensa por ti mismo,  cuestiónate a ti mismo.

--no creer por quererlo, creer en algo no lo hace verdadero.

--prueben sus ideas con observación y experimentación, si una idea no está acorde con los resultados de un experimento, es una idea equivocada.

--seguir la evidencia hasta donde te lleve (independientemente de que te guste o no) los escépticos van donde les llevan los datos, los tramposos primero tienen una idea y luego retuercen los datos para que se ajusten a su idea.

--todos podemos equivocarnos, todos somos humanos y podemos equivocarnos.

El método científico más formal establece este método:

--Observar un fenómeno natural.

--Elaborar varias hipótesis que explican el fenómeno.

--Elaborar experimentos relativos al fenómeno observado y las hipótesis.

--Descartar las hipótesis que queden refutadas por los resultados de los experimentos.

--Si quedan varias hipótesis vigentes, tomar siempre como cierta la más sencilla (navaja de Ockam).

--Subir a rango de teoría la hipótesis ganadora.

--Eliminar la teoría si algún experimento posterior la refuta.

--Diseñar siempre nuevos experimentos y no dejar de observar.