Un nuevo estudio del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT, por sus siglas en inglés), en Estados Unidos, encuentra que el cambio climático está cambiando la energía en la atmósfera que alimenta el clima de verano, lo que puede llevar a tormentas eléctricas más fuertes y condiciones más estancadas para las regiones de latitudes medias del hemisferio norte, incluidas América del Norte, Europa y Asia.
Los científicos informan de que el aumento de las temperaturas globales, especialmente en el Ártico, está redistribuyendo la energía en la atmósfera: hay más energía disponible para alimentar tormentas eléctricas y otros procesos convectivos locales, mientras que se destina menos energía a los ciclones extratropicales de verano: sistemas climáticos más grandes y suaves que circulan a lo largo de miles de kilómetros. Estos sistemas normalmente se vinculan con vientos y frentes que generan lluvia.
Menos ciclones extratropicales que ventilan la contaminación del aire
"Los ciclones extratropicales ventilan el aire y la contaminación del aire, por lo que con los ciclones extratropicales más débiles en el verano, se observa el potencial de más días de mala calidad del aire en las áreas urbanas", dice en un comunicado el autor del estudio Charles Gertler, estudiante graduado en el Departamento de Ciencias de la Tierra, Atmosféricas y Planetarias (EAPS, por sus siglas en inglés) del MIT. "Al ir más allá de la calidad del aire en las ciudades, tiene el potencial de tormentas eléctricas más destructivas y días más estancados con olas de calor quizás más duraderas", augura.
Gertler y su coautor, el profesor asociado Paul O'Gorman de EAPS, detallan los resultados de su estudio en 'Proceedings of the National Academy of Sciences'. A diferencia de los ciclones tropicales más violentos, como los huracanes, los ciclones extratropicales son grandes sistemas climáticos que se producen hacia los polos de la zona tropical de la Tierra.
Estos sistemas de tormentas generan rápidos cambios en la temperatura y la humedad a lo largo de los frentes que se extienden por grandes franjas de Estados Unidos. En el invierno, los ciclones extratropicales pueden despertar nor'easters; en el verano, pueden traer de todo, desde nubosidad general y lluvias ligeras hasta fuertes ráfagas y tormentas eléctricas.
Los ciclones extratropicales se alimentan del gradiente de temperatura horizontal de la atmósfera, la diferencia en las temperaturas medias entre las latitudes norte y sur. Este gradiente de temperatura y la humedad en la atmósfera producen una cierta cantidad de energía en la atmósfera que puede alimentar los eventos climáticos. Cuanto mayor sea el gradiente entre, por ejemplo, el Ártico y el ecuador, más probable es que sea un ciclón extratropical.
Al ir más allá de la calidad del aire en las ciudades, tiene el potencial de tormentas eléctricas más destructivas y días más estancados con olas de calor quizás más duraderas
En las últimas décadas, el Ártico se ha calentado más rápido que el resto de la Tierra, reduciendo en efecto el gradiente de temperatura horizontal de la atmósfera. Gertler y O'Gorman se preguntaron si y cómo esta tendencia al calentamiento ha afectado a la energía disponible en la atmósfera para ciclones extratropicales y otros fenómenos meteorológicos del verano.
Comenzaron observando un nuevo análisis global de las observaciones climáticas registradas, conocido como 'ERA-Interim Reanalysis', un proyecto que ha estado recolectando las mediciones de temperatura y humedad de la temperatura y la humedad alrededor del mundo desde los años 70. A partir de estas mediciones, el proyecto produce una cuadrícula global de temperatura y humedad estimadas, a diferentes altitudes en la atmósfera.
A partir de esta cuadrícula de estimaciones, el equipo se centró en el hemisferio norte y en las regiones entre 20 y 80 grados de latitud. Tomaron la temperatura y la humedad promedio en verano en estas regiones, entre junio, julio y agosto para cada año desde 1979 hasta 2017. Luego, alimentaron cada promedio anual de temperatura y humedad en un algoritmo, desarrollado en el MIT, que calcula la cantidad de energía que estaría disponible en la atmósfera, dadas las condiciones de temperatura y humedad correspondientes.
"Podemos ver cómo esta energía sube y baja a lo largo de los años, y también podemos separar la cantidad de energía disponible para la convección, que se manifestaría como tormentas eléctricas, por ejemplo, en comparación con las circulaciones a gran escala como los ciclones extratropicales", afirma O'Gorman.
Fortalecimiento de lluvias de convección
Desde 1979, encontraron que la energía disponible para ciclones extratropicales a gran escala ha disminuido en un 6 por ciento, mientras que la energía que podría alimentar a las tormentas eléctricas más pequeñas y más locales ha aumentado en un 13 por ciento.
Sus resultados reflejan algunas pruebas recientes en el hemisferio norte, lo que sugiere que los vientos de verano asociados con los ciclones extratropicales han disminuido con el calentamiento global. Las observaciones de Europa y Asia también han mostrado un fortalecimiento de las lluvias de convección (en zonas llanas o con escasas irregularidades del terreno), como las tormentas eléctricas.
La energía que podría alimentar a las tormentas eléctricas más pequeñas y más locales ha aumentado en un 13 por ciento
"Los investigadores están descubriendo estas tendencias en los vientos y las lluvias que probablemente están relacionadas con el cambio climático --dice Gertler--. Pero esta es la primera vez que alguien ha conectado de manera fuerte el cambio promedio en la atmósfera a estos eventos subordinados a escalas de tiempo. Por lo tanto, presentamos un marco unificado que conecta el cambio climático con este clima cambiante que estamos viendo".
Los resultados de los científicos estiman el impacto promedio del calentamiento global en la energía de la atmósfera durante el verano en el hemisferio norte. En el futuro, esperan poder resolver esto más a fondo con el fin de poder ver cómo el cambio climático puede afectar al clima en regiones más específicas del mundo.
"Nos gustaría averiguar qué está sucediendo con la energía disponible en la atmósfera, y ubicar las tendencias en un mapa para ver si, por ejemplo, está aumentando en América del Norte, en comparación con Asia y las regiones oceánicas", afirma O'Gorman. "Eso es algo que hay que estudiarse más", concluye.
