El proyecto Global Energy and Water Exchanges (abreviado GEWEX , anteriormente denominado Experimento del ciclo global de energía y agua de 1990 a 2012 [1] ) es un proyecto de investigación internacional y un proyecto central del Programa Mundial de Investigación sobre el Clima (WCRP).
Al principio, el proyecto pretendía observar, comprender y modelar el ciclo del agua de la Tierra . El experimento también observa cuánta energía recibe la Tierra , estudia cuánta de esa energía llega a las superficies de la Tierra y cómo se transforma esa energía. La energía de la luz solar evapora el agua para producir nubes y lluvia , y seca las masas de tierra después de la lluvia. La lluvia que cae sobre la tierra se convierte en el presupuesto de agua que la gente puede utilizar para procesos agrícolas y de otro tipo.
GEWEX es una colaboración de investigadores de todo el mundo para encontrar mejores formas de estudiar el ciclo del agua y cómo transforma la energía a través de la atmósfera . [2] Si los climas de la Tierra fueran idénticos de un año a otro, entonces la gente podría predecir cuándo, dónde y qué cultivos plantar. Sin embargo, la inestabilidad creada por la variación solar, las tendencias climáticas y los eventos caóticos crea un clima que es impredecible a escalas estacionales. A través de patrones climáticos como sequías y lluvias más altas, estos ciclos impactan los ecosistemas y las actividades humanas. GEWEX está diseñado para recopilar una cantidad mucho mayor de datos y ver si mejores modelos de esos datos pueden pronosticar el tiempo y el cambio climático en el futuro.
Estructuras de proyectos
GEWEX está organizado en varias estructuras. Dado que GEWEX fue concebido, los proyectos fueron organizados por las facciones participantes, esta tarea ahora la realiza la Oficina Internacional de Proyectos GEWEX (IGPO). La IGPO supervisa las principales iniciativas y coordina los proyectos nacionales en un esfuerzo por lograr la comunicación entre los investigadores. [3] IGPO afirma apoyar el intercambio de comunicación entre 2000 científicos y es el instrumento para la publicación de informes importantes. [4]
El Grupo Directivo Científico organiza los proyectos y los asigna a paneles , que supervisan el progreso y brindan críticas. El Proyecto de Observaciones Coordinadas de Energía y Ciclo del Agua (CEOP), el 'Proyecto de Hidrología', es un instrumento importante en GEWEX. [5] Este panel incluye áreas de estudio geográfico como el Programa de Predicción del Clima para las Américas operado por NOAA , [6] pero también examina varios tipos de zonas climáticas (por ejemplo, gran altitud y semiáridas). [5] Otro panel, el Panel de Radiación GEWEX, supervisa el uso coordinado de satélites y observaciones terrestres para estimar mejor los flujos de energía y agua. Un resultado reciente, el panel de radiación de GEWEX ha evaluado los datos sobre las precipitaciones durante los últimos 25 años y ha determinado que la precipitación global es de 2,61 mm / día con una pequeña variación estadística . Si bien el período de estudio es corto, luego de 25 años de medición comienzan a aparecer tendencias regionales. [7] El Panel de Modelado y Predicción GEWEX toma los modelos actuales y analiza los modelos cuando ocurren los fenómenos de forzamiento del clima (el calentamiento global como un ejemplo de un evento de 'forzamiento del clima'). GEWEX es ahora el proyecto central de WCRP. [2]
Objetivos y diseño
La predicción del cambio climático requiere datos precisos que se recopilen durante muchos años y la aplicación de modelos . GEWEX fue concebido para responder a la necesidad de observaciones del balance de radiación de la Tierra y las nubes. Muchas técnicas preexistentes se limitaron a observaciones tomadas de tierra y áreas pobladas. [8] Esto ignoró la gran cantidad de clima que ocurre sobre los océanos y las regiones despobladas, y faltan datos clave de estas áreas. Dado que los satélites que orbitan alrededor de la Tierra cubren grandes áreas en pequeños períodos de tiempo, pueden estimar mejor el clima donde las mediciones se toman con poca frecuencia. GEWEX fue iniciado por el Programa Mundial de Investigación del Clima (WCRP) para aprovechar satélites ambientales como TRMM , pero ahora utiliza información de satélites más nuevos, así como colecciones de instrumentos terrestres, como BSRN . [2] Estos instrumentos terrestres se pueden utilizar para verificar la información interpretada por satélite. GEWEX estudia los cambios climáticos regionales y a largo plazo con el objetivo de predecir los patrones meteorológicos estacionales importantes y los cambios climáticos que se producen en unos pocos años.
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Objetivos de investigación
El interés de investigación de GEWEX es estudiar los flujos de radiación en la superficie de la Tierra, predecir los niveles de hidratación estacional de los suelos y desarrollar modelos precisos para predecir los presupuestos de energía y agua en todo el mundo. El proyecto establece su objetivo como mejorar, en un orden de magnitud, la capacidad de modelar y, por lo tanto, predecir los patrones de hidratación (lluvia y evaporación) [2] GEWEX está vinculado a otros proyectos del WCRP como los Procesos estratosféricos y su función en el clima (SPARC ) Y el Proyecto Clima y Criosfera a través del WCRP. [10] [11] y, por lo tanto, comparte información y objetivos con otros proyectos del PMIC. El objetivo se vuelve más importante con el proyecto más reciente del WCRP, Observación y predicción coordinadas del sistema terrestre . [12]
Complejidad del experimento
Aparte de las fluctuaciones de la radiación solar, la luz solar que es transformada por la tierra puede variar mucho, algunos han concluido, por ejemplo, que las edades de hielo se perpetúan una vez que se ha acumulado suficiente hielo en las regiones polares para reflejar suficiente radiación en elevaciones elevadas para reducir la temperatura. la temperatura media global, mientras que se necesita un período inusualmente cálido para revertir este estado. El uso de agua por parte de las plantas, las actividades de los herbívoros pueden cambiar el albedo en las zonas templadas y tropicales. Estas tendencias en la reflexión están sujetas a cambios. Algunos han propuesto extrapolar la información anterior a GEWEX utilizando nueva información y mediciones tomadas con tecnología anterior a GEWEX. [13] Los incendios naturales, el vulcanismo y los aerosoles artificiales pueden alterar la cantidad de radiación que llega a la tierra. Hay oscilaciones en las corrientes oceánicas, como El Niño y la Oscilación del Atlántico Norte, que alteran las partes de la masa de hielo de la Tierra y la disponibilidad de agua terrestre. El experimento toma una muestra del clima, con algunas tendencias que duran un millón de años y, como muestra la paleo-climatología, puede cambiar abruptamente. [14] [15] [16] Por lo tanto, la capacidad de usar datos para predecir cambios depende de factores que se pueden medir durante períodos de tiempo, y los factores que pueden afectar el clima global que aparecen abruptamente pueden alterar notablemente el futuro.
Diseño
GEWEX se está implementando en fases. La primera fase comprende la recopilación de información, el modelado, las predicciones y el avance de las técnicas de observación y está completa. La segunda fase aborda varias cuestiones científicas como la capacidad de predicción, los cambios en el ciclo del agua de la Tierra y el impacto en los recursos hídricos.
Primera fase (1990-2002)
La Fase I (1990-2002), también denominada "Fase de acumulación", se diseñó para determinar el ciclo hidrológico y los flujos de energía mediante mediciones globales de las propiedades atmosféricas y superficiales. GEWEX también fue diseñado para modelar el ciclo hidrológico global y su impacto en la atmósfera, océanos y superficies terrestres. Los procesos de la Fase I fueron desarrollar la capacidad de predecir las variaciones de los procesos hidrológicos y los recursos hídricos globales y regionales, y su respuesta al cambio ambiental. También fue para promover el desarrollo de técnicas de observación, gestión de datos y sistemas de asimilación para su aplicación operativa a los pronósticos meteorológicos a largo plazo, la hidrología y las predicciones climáticas.
Durante la Fase I, los proyectos de GEWEX se dividieron en tres sectores superpuestos.
- El Panel de Radiación GEWEX ( GRP ) utilizó sensores satelitales y terrestres durante largos períodos para determinar y delinear la variación natural y las fuerzas del cambio climático.
- Panel de modelado y predicción de GEWEX ( GMPP ): modele el balance de energía y agua de la tierra y determine la previsibilidad. Aplicar modelos para determinar eventos de forzamiento climático o responder a eventos de forzamiento climático mediante el análisis de predicciones.
- Panel de hidrometeorología ( GHP ) de GEWEX: cambios modelados y pronosticados en los eventos del ciclo del agua en escalas de tiempo más largas (hasta anuales) utilizando estudios regionales intensivos para determinar la eficacia de la recopilación de datos y las predicciones. Los Experimentos a Escala Continental (CSE) se basaron en gran medida en las siguientes áreas de estudio que eventualmente formarían la base del Período de Observación Mejorado Coordinado ( CEOP ):
- Canadá - Área de estudio de la cuenca del río Mackenzie (MAGS) [17] -completado
- Estados Unidos: área de estudio de América del Norte o Proyecto de predicción estadounidense GEWEX (GAPP).
- Brasil - Experimento atmosférico de la biosfera a gran escala en la Amazonía (LBA)
- Escandinavia - Experimento del Mar Báltico (BALTEX)
- África austral - Proyecto de análisis multidisciplinario del monzón africano (AMMA)
- Indopacífico y Asia - Experimento del monzón asiático GEWEX (GAME) - completado en 2005
- Australia - Proyecto de presupuesto de agua de la cuenca Murray-Darling (MDB)
- Pero también:
- Escala continental - Proyecto internacional (GCIP)
- Proyecto Internacional de Climatología Terrestre-Superficial por Satélite (ISLSCP)
Los proyectos CEOP interactuaron con otros proyectos ajenos a GEWEX como CLIVAR y CLiC
Resultados
Los resultados de la fase de acumulación incluyen de 15 a 25 años de estudio, midieron los efectos indirectos de los aerosoles , compilaron un conjunto de datos correlacionados, algunas reducciones en la incertidumbre [18] GEWEX afirma los siguientes logros: Un conjunto de datos de nubes de largo período , lluvia , vapor de agua , radiación superficial y aerosoles sin indicios de grandes tendencias mundiales, pero con evidencia de variabilidad regional, modelos que muestran un aumento de la precipitación y muestran la importancia de factores regionales, como la conservación del agua y el suelo en el cambio climático regional. La Fase I también afirma haber producido más de 200 publicaciones y 15 artículos de revisión.
La cuenca del Mississippi fue parte de los Proyectos Internacionales a escala continental de GEWEX y, como resultado, estuvo bien situada para el análisis de la Gran Inundación de 1993 ( cuencas del río Mississippi y del río Red ). La coordinación entre las observaciones de sensores terrestres y la información satelital permitió un análisis más completo de los eventos que llevaron a la inundación. Investigadores del Centro de Estudios Oceánicos, Terrestres y Atmosféricos (COLA) encontraron que la humedad del suelo río arriba y un aumento múltiple del flujo de aire húmedo desde el Golfo de México a las regiones inundadas fue un factor importante en la lluvia excesiva. El Estudio del Sistema Global de Tierra / Atmósfera (GLASS) dio a los investigadores de GEWEX la capacidad de observar la humedad del suelo en gran parte de la superficie del mundo al correlacionar las observaciones en el suelo con la información obtenida por los satélites. Si bien la capacidad de mostrar la causa es importante, las diferentes condiciones (humedad del suelo, patrones globales) que permitieron las anomalías climáticas son el foco de la Fase I, la recopilación de información y el aprendizaje de cómo utilizar mejor la información satelital.
Uno de los mayores impactos del análisis de aerosoles ha sido la demostración del impacto bastante grande de los aerosoles antropogénicos, los patrones de humo e incluso las ondas diarias de aerosoles se pueden observar en las costas de algunas naciones en desarrollo y se extienden cientos de millas sobre los océanos circundantes. Algunos han cuestionado si esta contaminación por aerosoles es en parte culpable de la sequía prolongada en lugares como el Sahel africano .
Crítica
Una crítica de los datos y las predicciones de la fase de acumulación es que es necesario que haya mejores descripciones de errores. La estimación global de las precipitaciones indica que el rango de confianza es amplio en relación con las posibles tendencias . El número de estaciones de detección en tierra (actualmente alrededor de 40) en la BSRN es bastante limitado para la observación global, esto afectó la medición de aerosoles que son dominantes en la región. Las mejores mediciones de la contaminación por aerosoles se obtienen cuando los tipos de nubes se identifican correctamente mediante la observación satelital, por lo que se necesitan mejores estrategias y modelos de detección de nubes para proporcionar los datos más claros en tiempo real. Ciertos proyectos como el GCIP permiten que se hayan centrado en observaciones a escala continental que brinden una mejor predicción para las áreas del proyecto; sin embargo, las áreas fuera de estas áreas del proyecto pueden demorarse en recibir mejoras de pronóstico. Muchas de las deficiencias en la Fase I son áreas de mejora dentro de los objetivos de la Fase II del proyecto. [18] Actualmente, los científicos utilizan el Radiómetro de barrido de microondas avanzado de NASA Aqua (AMSR-E) para evaluar la humedad del suelo desde el espacio. [19] Sin embargo, a excepción de las observaciones enfocadas, los datos de los satélites no son útiles para la predicción del clima global. El satélite propuesto de humedad del suelo y salinidad de los océanos proporcionaría información detallada sobre la humedad del suelo a diario y podría proporcionar los datos necesarios para la predicción en tiempo real. [20]
Segunda fase (2003-2012)
La Fase II, "Implementación total" (2003-2012) de GEWEX es "explotar las nuevas capacidades" desarrolladas durante la Fase I, tales como nueva información satelital y, cada vez más, nuevos modelos. Estos incluyen cambios en el ciclo del agua y el presupuesto de energía de la Tierra, la contribución de los procesos en la retroalimentación climática, las causas de la variabilidad natural, la predicción de cambios en escalas de tiempo estacionales o anuales y cómo los cambios impactan los recursos hídricos. La Fase II de está diseñada para ser modelos activos que se utilicen para los administradores de recursos regionales en tiempo real. Algunas fases, como el GAME (Experimento del Monzón de Asia GEWEX) ya están completadas. [21] GEWEX se ha convertido en un programa general para la coordinación de estudios y experimentos en todo el mundo. Los informes de la fase I todavía se están elaborando y pasará algún tiempo antes de que los resultados de la segunda fase estén disponibles. El experimento aún está en curso.
Tercera fase (2013 – En curso)
Paneles
Hay tres paneles en GEWEX: el Proyecto de Observaciones Coordinadas de Energía y Ciclo del Agua (CEOP), el Panel de Radiación GEWEX (GRP) y el Panel de Predicción y Modelado GEWEX (GMPP).
Proyecto de Observaciones Coordinadas del Ciclo del Agua y Energía
El Proyecto de Observaciones Coordinadas de Energía y Ciclo del Agua ( CEOP ) es el más grande de los proyectos del panel. Hay varias áreas de proyectos regionales, la mayoría de ellas ahora están cubiertas por CEOP
Áreas
Para CEOP que sondean el hidroclima de África austral (AMMA), el área del Mar Báltico (BALTEX), América del Norte (CPPA), Amazonia Oriental (LBA), Cuenca de La Plate (LBB), Asia (MAHASRI), Australia (MDB) y Eurasia septentrional (NEEPSI). [5] Además, CEOP coordina el estudio de tipos de regiones, como climas fríos, de gran altitud, monzónicos y semiáridos [5] y recopila y formula modelos a escala global y regional, incluidos la superficie terrestre y la hidrología superficial. [22] Dado que GEWEX es una cooperación internacional, puede utilizar información de satélites existentes y planificados.
Objetivos
El proyecto CEOP tiene una serie de objetivos de presupuesto energético y ciclo del agua. Primero es producir una investigación más consistente con mejores definiciones de error. El segundo es determinar mejor cómo el flujo de energía y los ciclos del agua se involucran en los mecanismos de retroalimentación. En tercer lugar, se trata de la previsibilidad de las variables importantes y del análisis paramétrico mejorado para modelar mejor estos procesos. En cuarto lugar, colaborar con otros proyectos de ciencias hidrológicas para crear herramientas para evaluar las consecuencias de las predicciones y el cambio climático global en el sistema hídrico. [23]
Panel de radiación GEWEX
El panel de radiación GEWEX ( GRP ) es una organización colaborativa con el objetivo de revisar el conocimiento teórico y experimental de los procesos radiativos dentro del sistema climático. [24] El sesenta por ciento de la energía que llega a la Tierra desde el Sol es transformada por la Tierra. [25] [26] El objetivo de esta colaboración es determinar cómo se transforma la energía, ya que inevitablemente se irradia de regreso al espacio.
Proyecto de climatología de precipitación global
La tarea de GPCP fue estimar la precipitación utilizando satélites que eran globales, incluidos lugares donde no había personas presentes para tomar medidas. En segundo lugar, el proyecto se encargó de estudiar la precipitación regional en escalas de tiempo estacionales o entre años. A medida que el período de estudio del proyecto se incrementó pasados 25 años, se agregó un tercer objetivo: analizar la variación a largo plazo, como la causada por el calentamiento global . Además, en un esfuerzo renovado para obtener mejores datos y con más satélites de observación, el GPCP espera obtener información sobre la variación de la lluvia en una escala de 'clima', o períodos de 4 horas a escalas de tiempo diarias. [7]
Grupo de evaluación de precipitaciones
El panel asignó al Grupo de Evaluación de la Precipitación para evaluar los datos sobre precipitación enfatizando los datos en el producto del Proyecto de Climatología de Precipitación Global (GPCP) (proyecto GRP). El GRP se prepara para asimilar datos de los datos de variación diurna del GPCP para una mejor estimación de los productos de precipitación global. [7] Como resultado de 25 años de medición, la tasa de precipitación promedio mundial es de 2,61 mm por día (aproximadamente 0,1 pulgadas por día) con una incertidumbre de aproximadamente el 1%. El hallazgo sugiere que no hay una variación significativa en la precipitación media anual. [7] La variación regional se separó de la tierra y el océano y la variación terrestre de la precipitación recibida fue mayor que la del océano. Los satélites utilizados para entrenar el análisis del conjunto de datos tienen el defecto de no tener mediciones inexactas de llovizna y nieve, y carecen de mediciones en lugares aislados y sobre océanos. Los mapas de precipitación muestran el mayor error absoluto de precipitación sobre los océanos tropicales en las regiones con la precipitación estimada más alta. El informe autocrítica dos aspectos: la falta de satélites de cruce polar al comienzo del estudio y la incapacidad de correlacionar información nueva e información más antigua (mediciones en tierra). Las tendencias notables en el conjunto de datos se consideraron insignificantes con respecto a temas como el calentamiento global, pero algunas tendencias positivas destacadas en la región del Indopacífico fueron notables (Bahía de Bengala e Indochina) y tendencias negativas en África central meridional .
Proyecto de presupuesto de radiación superficial
El proyecto SRB de NASA / GEWEX tomó medidas de radiación global para determinar los flujos de energía radiativa. La energía que proviene del sol golpea la atmósfera y se dispersa, se nubla y se refleja en la tierra o el agua, donde el calor y la luz se irradian de regreso a la atmósfera o al espacio. Cuando se golpea el agua, el agua de la superficie caliente puede evaporarse y llevar energía al espacio a través de la formación de nubes y la lluvia. El proyecto SRB midió estos procesos midiendo los flujos en la superficie de la Tierra, la parte superior de la atmósfera con radiación de onda corta (SW) y onda larga (LW).
Red de radiación de superficie de referencia
Al inicio de GEWEX, no había información adecuada sobre cómo se redistribuía la radiación, tanto horizontal como verticalmente.
BSRN es un sistema global de menos de 40 dispositivos de medición de radiación ampliamente distribuidos diseñados para medir los cambios en la radiación en la superficie de la Tierra. La información obtenida se almacena en el Centro Mundial de Monitoreo de Radiaciones (WRMC) en el ETH (Zurich). [27]
Proyecto Global de Climatología de Aerosoles
Establecido por el Programa de Ciencias de la Radiación (NASA) y GEWEX en 1998 para analizar datos satelitales y de campo para determinar la distribución de aerosoles, cómo se forman, transforman y transportan. [28]
Proyecto de evaluación de la nube GEWEX
La evaluación de la nube GEWEX fue iniciada por el Panel de Radiación GEWEX (GRP) en 2005 para evaluar la confiabilidad de los productos de datos en la nube a largo plazo, globales y disponibles, con un énfasis especial en ISCCP. [29]
Panel de predicción y modelado GEWEX
El panel de predicción y modelado de GEWEX ( GMPP ) se encarga de la tarea de encontrar mejores formas de utilizar los datos por parte de otros proyectos y otras agencias. Supervisa el Estudio de la capa límite atmosférica de GEWEX (GABLS), el Estudio del sistema de nubes GEWEX (GCSS) y el Estudio del sistema global de tierra / atmósfera (GLASS). El forzamiento climático es un proceso de estudio que observa la contribución de eventos irregulares, como la erupción de un volcán, el calentamiento por efecto invernadero, la variación solar, las fluctuaciones en la órbita de la Tierra, la variación a largo plazo en la circulación de los océanos. El GMPP explota estas perturbaciones naturales para probar modelos desarrollados que deberían predecir lo que sucederá con los presupuestos globales de energía y agua con las perturbaciones.
Estudio de la capa límite atmosférica de GEWEX
El Estudio de la capa límite atmosférica de GEWEX ( GABLS ) es una adición más reciente a GEWEX. El estudio tiene la tarea de comprender las propiedades físicas de las capas límite atmosféricas para obtener mejores modelos que incluyan la representación de las capas límite.
Estudio del sistema en la nube GEWEX
La tarea de GEWEX Cloud System Study ( GCSS ) es individualizar el modelado para diferentes tipos de sistemas en la nube. GCSS identifica 5 tipos de sistemas de nubes: capa límite, cirros, capa extratropical, convectiva precipitante y polar. Estos sistemas de nubes son generalmente demasiado pequeños para ser racionalizados en modelos climáticos a gran escala, esto da como resultado un desarrollo inadecuado de ecuaciones que resulta en una mayor incertidumbre estadística en los resultados. Para racionalizar estos procesos, el estudio observa sistemas de nubes en posiciones únicas fijas en la tierra para estimar mejor sus parámetros. Estas cuatro áreas son: Islas Azores y Madeira, Barbados, Pacífico Occidental Ecuatorial y Trópicos Atlánticos. La recopilación de datos inicial está completa, los métodos desarrollados para observaciones terrestres y aéreas se pueden comparar con observaciones satelitales, de modo que se puedan realizar mejores modelos de identificación del sistema de nubes a escalas más pequeñas.
Estudio global del sistema terrestre / atmosférico
El estudio global del sistema terrestre / atmosférico ( GLASS ) intenta comprender el impacto en los parámetros de la superficie terrestre en la atmósfera. Los cambios en la tierra como resultado de actividades naturales y provocadas por el hombre dan como resultado la capacidad de alterar el clima local y afectar la formación del viento y las nubes.
Crítica
El proyecto GEWEX existe desde hace más de 30 años, y aunque algunas oscilaciones climáticas son breves, como El-Niño, algunas oscilaciones climáticas duran décadas, como la Oscilación del Atlántico Norte. [30] Algunos han propuesto extrapolar la información anterior a GEWEX utilizando nueva información y mediciones tomadas con tecnología anterior a GEWEX. [13] [31] El proyecto MAGS, ubicado en el noroeste de Canadá, utilizó las experiencias tradicionales de los pueblos indígenas. [32] Además, en otras partes del estudio GEWEX, estas oscilaciones son un aspecto del forzamiento climático, que permiten probar predicciones y modelos. Este modelo puede verse complicado por el hecho de que la Oscilación del Atlántico Norte en estado de cambio (ver gráfico) a medida que los efectos del calentamiento global se están volviendo más prominentes. Por ejemplo, 2006 y 2007 vieron una de las disminuciones más dramáticas en el hielo del Mar Ártico, una disminución que fue en gran parte impredecible y que puede cambiar el albedo de fines del verano en el hemisferio norte. En 2008, la disminución de la extensión del hielo marino se ha retirado de la tendencia de años anteriores, y los investigadores habían pronosticado un fuerte evento de La Niña para fines de 2007 y 2008. [33] Sin embargo, inesperadamente, las temperaturas de la superficie en el Pacífico Oriental ya han comenzado a subir. a los rangos de temperatura de El-Niño, lo que indica que el evento de La Niña puede terminar inesperadamente. Con esto, la pérdida de hielo marino del Polo Norte ha comenzado a acelerarse hacia la tendencia anterior. Estos cambios rápidos e inesperados en los eventos que obligan al clima eventualmente sugieren que los modeladores deben incluir parámetros como las termoclinas de temperatura del océano, la acumulación de energía en los océanos tropicales, la extensión del hielo marino en las regiones polares, la retracción del hielo de los glaciares terrestres en Groenlandia y las capas de hielo y remodelación de la plataforma de hielo en la Antártida. Cuando múltiples influencias forzadoras del clima están actuando simultáneamente en las que uno de los eventos eventualmente tomará dominio, falta de precedentes del estudio pasado de confluencias similares de eventos, así como conocimiento de la incertidumbre de los 'interruptores' sensibles en el océano / atmosférico. los interruptores pueden afectar la capacidad de proporcionar modelos y predicciones precisos. Además, los puntos de muestreo pueden extenderse para monitorear los indicadores adelantados en un escenario común y pueden ser inútiles durante una oscilación donde el conjunto de energía se desplaza a una región no monitoreada de modo que la magnitud del cambio evita el cálculo.
Se podría usar un ejemplo de anomalías que obligan al clima para describir los eventos de 1998 a 2002, un fuerte ciclo El-Niño / La Niña. El inicio del ciclo puede verse influenciado por el calentamiento global, que facilitó un mayor aumento de agua caliente en los trópicos, lo suficientemente rápido como para que la termoclina fuera tolerante. Una termoclina es una fuerte caída de temperatura en profundidad; varía durante el año, con la ubicación y durante largos períodos de tiempo. A medida que aumenta la profundidad de la termoclina, es más probable que ocurran eventos de El-Niño; sin embargo, durante el pico del evento, la energía se disipa y la termoclina disminuye la profundidad, posiblemente por debajo de los niveles normales, por lo que puede producirse un fuerte evento de La-Niña. Se cree que los océanos del mundo, en particular las profundidades del Atlántico, son un sumidero de CO
2que se adsorbe en las regiones polares, ya que esto se acumula en el Pacífico, el afloramiento y el calentamiento del agua pueden traer CO
2-Aguas ricas atrapadas en las capas inferiores frías presurizadas hacia la superficie. Aumentos locales de CO
2ocurren que permiten más atrapamiento de calor; la La-Nina puede ser leve o abortar al principio del proceso. Sin embargo, si el regreso de la termoclina tiene suficiente impulso, podría impulsar un fuerte evento de La-Niña que durará algunos años. Sin embargo, el enfriamiento rápido en el Ártico puede permitir más CO
2captura y compensación de liberación de CO
2durante La-Nina en un área específica. La Anomalía Decadal del Pacífico (PDA Ver imagen) puede influir en la fuente, la dirección o el impulso de subida del componente de agua fría de la termoclina. [34] El alcance y la duración del PDA son aún impredecibles, y sus efectos moduladores en los patrones de El-Niño / La-Niña solo pueden ser especulados. Estas incógnitas afectan la capacidad de los modeladores climáticos para predecir e indicar que los modelos que obligan al clima necesitan precisar una muestra más amplia de datos para ser predictivos.
También hay ciclos a más largo plazo, la mini edad de hielo que precedió al período cálido medieval puede haber sido una transición a una edad de hielo, la última edad de hielo duró desde hace ~ 130.000 años hasta el inicio del Holoceno. Esta edad de hielo puede haber sido abortada por otros factores, incluido el calentamiento global. Se cree que tal estancamiento de los ciclos a largo plazo es un factor en el período Dryas, un calentamiento interrumpido por impactos superficiales de origen extraterrestre puede haber ocurrido durante cientos de años. Pero los efectos de invernadero antropogénicos y los patrones cambiantes de insolación pueden tener efectos impredecibles a largo plazo. Las reducciones de hielo glacial en masas terrestres pueden provocar rebotes isotáticos y pueden afectar a los terremotos y al vulcanismo en una amplia gama. El aumento del nivel del mar también puede afectar los patrones, y se observó en Indonesia, simplemente perforar un pozo de gas en el lugar equivocado puede haber provocado un volcán de lodo y hay algunas señales de que esto puede preceder a la formación de una nueva caldera para un volcán. A muy largo plazo, se desconoce el cambio de temperatura de la corteza terrestre en los procesos geotérmicos y volcánicos. Se desconoce cómo influye esto en los eventos que obligan al clima con magnitudes impredecibles.
Las críticas en GEWEX solo pueden basarse en los resultados actuales, que han agregado mucha más información sobre el modelado climático que han generado críticas, el principal impulso del modelado originalmente estaba destinado a ser parte de la Fase II que, después de 4 años, producirá sus resultados. . Una de las principales críticas de la fase I de GEWEX fueron las mediciones terrestres, que ahora están aumentando. La otra gran crítica es la incapacidad de capturar los eventos de lluvia decenal, eventos que ocurren con frecuencia durante unas pocas horas. Por lo tanto, más mediciones que documenten períodos de tiempo más cortos pueden proporcionar datos esenciales para un conjunto de datos casi continuo. Por lo tanto, la Fase II consiste principalmente en modelar con la adición de más datos que se considera que faltan en la Fase I. Muchas de las críticas anteriores pueden compensarse con mejores datos que requieren mejores modelos, incluida la insolación y los cambios en la reflexión. El problema de la variación de las corrientes oceánicas, en particular con respecto a las profundidades de la termoclina, requiere más oceanografía como parte del proyecto, como ocurre con las pérdidas de hielo y los cambios de clima en los bordes del hielo.
Referencias
- ^ Noticias de GEWEX vol. 22, No. 3, agosto de 2012
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- ^ La NASA es el patrocinador principal de IGPO
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enlaces externos
- Página web oficial
- Años del monzón asiático 2007-2012
- El Experimento de Investigación y Predictibilidad del Sistema de Observación Hemisférico
- Predicciones en cuencas no calibradas
- Estudios regionales integrados del monzón
- Proyecto 2 de GEWEX sobre la humedad del suelo
- Proyecto internacional de climatología de nubes satelitales ( ISCCP )
- Matriz hidrometerológica para la monitorización automática de monzones ISV
- Proyecto del sistema mundial de agua
- Experimento global del ciclo del agua y la energía (GEWEX) Proyecto internacional a escala continental: una revisión del progreso y las oportunidades : un libro en línea gratuito