Post on 13-Jul-2020
16/06/14 1
Variabilidad Climática Natural
Últimos millones de años
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Clima (Artico) en los últimos 70 millones de años
Zachos et al. (2001)Presente
Pasado
Ocean Drilling Program
Enfriamiento global
ForaminiferaCaCO3
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Ultimos 5 millones de años
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Presente
Hace 10000 años
Ciclos de Milankovich
16/06/14 6Vostok, Antarctica
Ciclos glaciares
cálido
frío
Temperatura
CO2
Polvo
Dentro de un período glaciarEventos Heinrich: descargas masivas de
icebergs en el Atlantico Norte
Asociados con climas frios en el Atlantico norte y menor formacion de aguas profundas
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Younger Dryas – El día después de mañana
Edad de Hielo
Durante la terminacion de la últimaEdad de Hielo hubo un retorno a clima glacial en Goenlandia.
Colapso de la circulacióntermohalina?
Hoy
Que es un clima glaciar?
Cobertura de hielo en el Hemisferio Norte (LGM)
Espesor del hielo
Cambios del nivel del mar en los ultimos 5 millones de anos
La posicion de los continentes ha sido mas o menos estable.
El nivel del mar ha fluctuado por expansion termica del agua y principalmente por el agua almacenada en los glaciares.
Aumento del nivel del mar global en la ultima terminacion
Rebote isostático de los continentes
La corteza terrestre “flota” sobre el manto.
El peso de los glaciares deforma la corteza empujandola hacia abajo.
Al derretirse los glaciares la corteza tiende a subir hasta un nuevo nivel de equilibrio.
En el ultimo maximo glaciar...
... y cambios en la temperatura de superficie del aire simulados
Terminaciones de las ultimas 5 Edades de Hielo
Las terminaciones toman alrededor de 10.000 anos y son procesos “discontínuos” con cambios rápidos.
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Últimos 1.200 años
Período cálidomedieval Pequeña
edad de hielo
IPCC AR4
16/06/14 23Dendocronologia
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Incluyendo errores en la reconstrucción
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Registro instrumental
Natural?
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Estructura espacio-temporal del calentamiento
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Ejemplos de variabilidad climática en escalas mas cortas
(ENSO, PDO, NAO, SAM...)
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Anomalias de temperatura de superficie del mar en el
Pacifico equatorial este -> El Niño-Oscilación Sur
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Oscilación del Sur
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2014
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OscilaciónDecadal delPacífico
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Oscilación del Atlantico Norte
definida como la diferencia de presion de superficie entre Lisboa y Stykkisholmur (Islandia).
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Modo Anular del Sur
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Esquema de espectro de variabilidad climatica de los ultimos 10Ma
¿Cómo influye la acción humana sobre el clima?
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Radiación Solar
Radiación terrestre
Tierra
En equilibrio, la temperatura terrestre es aquella para la cual la Tierra emite tanta radiación como recibe del Sol.
Atmos
fera
Balance de energía del sistema climático
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Reflectividad (albedo)ActividadSolar
Gases deinvernadero
El balance radiativo depende de:
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La actividad solar es un factor externo de variabilidad climática que no podemos controlar.
La reflectividad (albedo) depende de: nubes, aerosoles, cobertura de hielo, tipos de superficie, etc
Los gases de invernadero
La actividad humana puede cambiar la reflectividad y la concentración de gases de
invernadero y por lo tanto afectar el balance de energía terrestre y así su temperatura.
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Algunas retroalimentaciones que aumentan la perturbacion inicial
Retroalimentación del vapor de agua Si este proceso no tiene límite puede evaporar todo el océano. La redistribución de vapor de agua cambia las nubes!
Aumento de temperatura
aumento devapor de agua
atmósferamas opaca a la radiaciónterrestre
aumenta elefecto invernadero
Retroalimentación dehielo-albedo
Si este proceso no tiene límite puede cubrir a toda la Tierra con hielo “Snowball Earth” (700Ma).
Reducción de temperatura
aumento de cobertura de hielos
aumento del albedoterrestre
reducción deradiacion solar
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Gases de invernadero Los más importantes son: vapor de agua, CO2, CH4, NO2, y
halocarbonos (grupo de gases conteniendo Cl, Br, F).
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CO2
CH4
NO2
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Global warming potential
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Relacionadoscon agricultura
Transporte, industrias, quema decombustiblesfosiles.
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¿A donde va el CO2 emitido?
Emisión de C
C en la atmosfera
La mitad del CO2 va a la atmósfera y la otra mitad es absorbida sobre todo por el océano.
En 1973, 1987 y 1998 la atmósfera absorbió mas carbon debidoa los incendios provocados por las sequías en Indonesia y
la Amazonia durante los eventos El Niño.
Atm
osfe
ra O
ceano y
bio
sfera
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Aerosoles Efecto directo (reflección de radiacion) e indirecto (actúan como
núcleo de condensación de nubes).
Quema de biomasa y uso de combustibles fósiles ha aumentado el número de aerosoles conteniendo SO2 y hollín.
La actividad minera y otros procesos industriales ha aumentado el polvo en la atmósfera.
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Forzante radiativo
Cambio neto de radiación en la tropopausa luego de que la estratósfera llega al equilibrio (pero manteniendo la Temp de superficie terrestre constante).
El forzante radiativo puede relacionarse linealmente con un aumento de temperatura de superficie si se conoce la sensibilidad climática
ΔT s=λ FR
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Componentes de forzante radiativoComponentes de forzante radiativo
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Sensibilidad climática
Distribución de sensibilidadclimática de muchos modelosclimáticos.
16/06/14 55Kilimanjaro
An
om
alia
de te
mp
era
tura
Calentamiento es global, pero NO uniforme!!!
Tendencia 1979-2006
NASA GISS 2012
NASA GISS 2008
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Cómo determinamos si el aumento de Cómo determinamos si el aumento de temperatura en el siglo XXtemperatura en el siglo XX
es debido a la actividad humana?es debido a la actividad humana?
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Evolución de la temperatura global observada y simulada con modelos climaticos incluyendo:1) forzantes naturales (radiación solar y emisión de volcanes)2) forzantes naturales + antropogénicos (gases de invernadero y aerosoles)
Únicamente incluyendo los forzantes creados por el hombre se puede simular la temperaturaobservada!
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Por continente la cosa no es tan clara...
En escalas mas pequeñas hay aún mas incertidumbre (PICC AR4)
Determinar cambios en eventos extremos es aún mas difícil (PICC
AR4)
Tendencia a disminucion de número de noches frías y aumento de número de noches cálidas
Disminución de temperaturas máximas anuales, y aumento en los valores mínimos absolutos de las temperaturas mínimas, evidenciando un enfriamiento de la época cálida del año junto con un calentamiento en la época fría del año.
- 5 8 - 5 7 . 5 - 5 7 - 5 6 . 5 - 5 6 - 5 5 . 5 - 5 5 - 5 4 . 5 - 5 4 - 5 3 . 5
- 3 4 . 5
- 3 4
- 3 3 . 5
- 3 3
- 3 2 . 5
- 3 2
- 3 1 . 5
- 3 1
- 3 0 . 5
- 5 8 - 5 7 . 5 - 5 7 - 5 6 . 5 - 5 6 - 5 5 . 5 - 5 5 - 5 4 . 5 - 5 4 - 5 3 . 5
- 3 4 . 5
- 3 4
- 3 3 . 5
- 3 3
- 3 2 . 5
- 3 2
- 3 1 . 5
- 3 1
- 3 0 . 5
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- 3 4 . 5
- 3 4
- 3 3 . 5
- 3 3
- 3 2 . 5
- 3 2
- 3 1 . 5
- 3 1
- 3 0 . 5
D Í A S F R Í O S ( T X 1 0 )
- 5 8 - 5 7 . 5 - 5 7 - 5 6 . 5 - 5 6 - 5 5 . 5 - 5 5 - 5 4 . 5 - 5 4 - 5 3 . 5
- 3 4 . 5
- 3 4
- 3 3 . 5
- 3 3
- 3 2 . 5
- 3 2
- 3 1 . 5
- 3 1
- 3 0 . 5
D Í A S C Á L I D O S ( T X 9 0 )
N O C H E S F R Í A S ( T N 1 0 )N O C H E S C Á L I D A S ( T N 9 0 )
1 9 5 0 - 2 0 0 5
Renom (2009)
Cambios en los extremos de temperatura en Uruguay
Proyecciones Climáticas
Las proyecciones buscan dar una idea de los cambios en las distribuciones estadísticas de variables atmosféricas en el clima del siglo XXI.
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Modelos IPCC
Mayor u
so d
e c
om
bu
stib
les fó
sile
s
El calentamiento global se acentuará
16/06/14 66
Ya no podemos parar el calentamiento...
Tendencias futuras medias (AR4 PICC)
Pero, los modelos no representan bien la variabilidad interanual de precipitación OBS
Vera & Silvestri 2009
16/06/14 69
Ecuación de evolución del clima
d
d t=