Los daños por eventos climáticos extremos durante 2017 acumularon facturas más grandes para los Estados Unidos La mayoría de estos eventos involucraron condiciones que se alinean intuitivamente con el calentamiento global: registros de calor, sequía, incendios forestales, inundaciones costeras, daños por huracanes y fuertes lluvias.
Sin embargo, paradójico, son posibles las relaciones entre el cambio climático y la reciente avalancha de frígidas semanas en el este de América del Norte. Un tema muy nuevo y "candente" en la investigación del cambio climático es la noción de que el calentamiento rápido y el derretimiento total del Ártico pueden estar desempeñando un papel en la causa de los períodos de frío persistentes.
No toma un tramo de la imaginación suponer que perder la mitad de la capa de hielo marino del Ártico en solo 30 años podría estar causando estragos con el clima, pero exactamente cómo aún no está claro. Como científico atmosférico de investigación, yo estudio cómo el calentamiento en el Ártico está afectando las regiones de temperatura en todo el mundo. ¿Podemos decir que los cambios en el Ártico provocados por el calentamiento global han tenido un papel en el clima de invierno anormal que ha experimentado Norteamérica?
Un 'dipolo' de temperaturas anormales
El clima extraño y destructivo estuvo en las noticias casi constantemente durante 2017, y 2018 parece estar siguiendo el mismo guión. La mayoría de los habitantes de Estados Unidos se estremecieron hasta el final de 2017 en el Año Nuevo, mientras que los occidentales deseaban que la lluvia humedeciera los suelos resecos y extinguieran los incendios forestales. Las ventiscas han plagado el litoral oriental, especialmente la tormenta del "ciclón de la bomba" el 1 de enero 4, 2018, mientras que la Sierra Nevada de California permanece casi sin nieve.
Un estudio en contrastes: el calentamiento cerca de Alaska y el Océano Pacífico son 'ingredientes' de un patrón climático en el que el aire frío del Ártico se hunde profundamente en América del Norte. NASA Earth Observatory, CC BY
Esta historia se está volviendo familiar, ya que condiciones similares se han desarrollado en cuatro de los últimos cinco inviernos. Algunos políticos en Washington DC, incluido el presidente Trump, han utilizado el frío inusual para cuestionar el calentamiento global. Pero si miraran el panorama general, verían que los hechizos de frío orientales son una casualidad relativa en el Hemisferio Norte en su conjunto y que la mayoría de las áreas son más cálidas de lo normal.
No es inusual la presencia de una cálida y seca Norteamérica occidental que se combina con un este frío y nevado, pero la prevalencia y la persistencia de este patrón en los últimos años han despertado los intereses de los investigadores del clima.
La corriente en chorro, un rápido río de viento de nivel superior que rodea el hemisferio norte, juega un papel fundamental. Cuando la corriente en chorro desciende hacia el norte y hacia el sur en una gran ola, pueden producirse condiciones extremas. Durante las últimas semanas, una gran oscilación hacia el norte, formando lo que se llama una "cresta" de presión atmosférica persistente, persistió en la costa oeste junto con una profunda pendiente hacia el sur, o un "valle", sobre el este.
Se han acuñado nuevos términos para describir estas características obstinadas: "El Dipolo norteamericano de temperatura de invierno" las "Ridge ridículamente resiliente" sobre el oeste, y el "Canal terriblemente tenaz" en el este.
Mientras que el este de los EE. UU. Sufrió temperaturas muy frías en la reciente ola de frío, gran parte del resto del hemisferio norte vio temperaturas del aire superiores a la media. NOAA, CC BY
Independientemente de cómo se llame, este patrón de dipolos (temperaturas anormalmente altas en gran parte de Occidente junto con las frías condiciones en el este) ha dominado el clima de América del Norte en cuatro de los últimos cinco inviernos. Enero 2017 fue una dura excepción, cuando un fuerte El Niño cambió el patrón de cresta, arrojando lluvia y nieve acumulada sin precedentes en California, mientras que el este disfrutó de un mes templado.
Otras dos características importantes son conspicuas en el patrón de temperatura del dipolo: temperaturas extremadamente cálidas en el Ártico cerca de Alaska y temperaturas cálidas del océano en el Pacífico oriental. Varios nuevos estudios apuntan a estos "ingredientes" como clave para los últimos años con un dipolo persistente.
Se necesitan dos para bailar un tango
¿Qué papel desempeña el calentamiento -específicamente el calentamiento del océano y la temperatura del aire en el Ártico- en este patrón de clima cálido-oeste / frío-este? La explicación es así.
Las temperaturas del Océano Pacífico fluctúan naturalmente debido a fenómenos de corta duración como El Niño / La Niña y más largos, patrones de décadas de duración. Los científicos han reconocido desde hace tiempo esas variaciones afectan los patrones climáticos en América del Norte y más allá.
Cuando un área persistente de presión atmosférica permanece en el oeste de los EE. UU., El aire del Ártico se vierte en los EE. UU., Causando una división entre el cálido y seco oeste y el frío este. Mesocyclone2014 y David Swain, CC BY-SA
El nuevo giro en esta historia es que el Ártico se ha estado calentando a por lo menos el doble del ritmo del resto del mundo, lo que significa que la diferencia de temperatura entre el Ártico y las áreas más al sur se ha ido reduciendo. Esto es importante porque la diferencia de temperatura norte / sur es uno de los principales impulsores de la corriente en chorro. La corriente en chorro crea los sistemas de alta y baja presión que dictan nuestros cielos azules y tormentas a la vez que los dirigen. Todo lo que afecte a la corriente en chorro también afectará nuestro clima.
Cuando las temperaturas oceánicas fuera de la costa oeste de América del Norte son más cálidas de lo normal, como ha sido la mayor parte del tiempo desde el invierno 2013, la corriente en chorro tiende a formar una cadena de alta presión a lo largo de la costa oeste, lo que provoca que las tormentas se desvíen California y dejando gran parte del oeste alto y seco.
Si estas temperaturas cálidas del océano se producen en combinación con condiciones anormalmente cálidas cerca de Alaska, el calor extra del Ártico puede intensificar la cresta, haciendo que alcance más hacia el norte, se vuelva más persistente y bombee aún más calor a la región cerca de Alaska. Y en los últimos años, Alaska ha experimentado períodos de temperaturas cálidas récord, debido en parte a la reducción del hielo marino.
Mis colegas y yo hemos llamado a esta combinación de efectos naturales y relacionados con el cambio climático "Se necesitan dos para bailar un tango, "Un concepto que puede ayudar a explicar la Cordillera Ridículamente Resistente observada con frecuencia desde 2013. Varias nueva estudios apoyar este impulso humano de un patrón natural, aunque la controversia todavía existe con respecto a los mecanismos que vinculan el rápido calentamiento del Ártico con patrones climáticos más al sur en las latitudes medias.
El clima más extremo por delante?
En respuesta a la cresta occidental fortalecida de la presión atmosférica, los vientos de la corriente en chorro generalmente también forman un canal más profundo y más fuerte río abajo. Los canales profundos actúan como una puerta de refrigerador abierta, permitiendo que el aire frío del Ártico se precipite hacia el sur, llevando la miseria a áreas mal preparadas para manejarlo. Las tormentas de nieve en Texas, las tormentas de hielo en Georgia y las frías aves nevadas en Florida se pueden atribuir a la terriblemente tenaz depresión de diciembre 2017 y enero 2018.
Agregar la guinda del pastel es la tendencia de los llamados "nor'easters", como el "ciclón de la bomba" que golpeó el 1 de enero 4, a formarse a lo largo de la costa este cuando los vientos del suroeste se alinean a lo largo del Atlántico. El intenso contraste resultante en la temperatura entre la tierra fría y el océano calentado por la Corriente del Golfo proporciona el combustible para estas feroces tormentas.
La gran pregunta es si el cambio climático hará que los patrones de dipolos, junto con sus tendencias concomitantes para producir un clima extremo, sean más comunes en el futuro. La respuesta es sí y no.
Se espera ampliamente que el calentamiento global produzca menos registros de baja temperatura, una tendencia ya observada. Pero también es cierto que los hechizos de frío serán más persistentes patrones de dipolo se intensifican, una tendencia que también parece estar ocurriendo.
Es difícil precisar si este patrón climático (inviernos más cálidos en general en América del Norte, pero con períodos de congelación más largos) persistirá. Comprender los mecanismos detrás de estas interacciones complejas entre las influencias naturales y los cambios causados por el hombre es un desafío.
Sin embargo, la investigación avanza rápidamente a medida que se desarrollan nuevas métricas creativas. Nuestras mejores herramientas para mirar hacia el futuro son sofisticados programas de computadora, pero ellos también luchan por simular estos complicados comportamientos del sistema climático. Dada la importancia de predecir el clima extremo y sus impactos en muchos aspectos de nuestras vidas, los investigadores deben continuar desentrañando las conexiones entre el cambio climático y el clima para ayudarnos a prepararnos para las posibles rabietas constantes de la Madre Naturaleza.
Sobre el Autor
Jennifer Francis, Profesora de Investigación, Universidad Rutgers
Este artículo se publicó originalmente el La conversación. Leer el articulo original.
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