Un artículo publicado esta semana durante la reunión de otoño de la American Geophysical Union (AGU) en San Francisco apunta a nuevas pruebas de la influencia humana en los fenómenos meteorológicos extremos.

Tres investigadores del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley (Berkeley Lab) se encuentran entre los coautores del artículo, que se incluye en "Explicación de los eventos extremos de 2015 desde una perspectiva climática, "una edición especial del Boletín de la Sociedad Meteorológica Estadounidense (BAMS) publicado el 15 de diciembre en la reunión de la AGU.

El papel, "La combinación mortal de calor y humedad en India y Pakistán en el verano de 2015, "examinó los índices de temperatura y calor de observación y simulados, concluyendo que las olas de calor en los dos países "fueron exacerbadas por el cambio climático antropogénico". Si bien estos países suelen experimentar un calor severo en el verano, las olas de calor de 2015, que ocurrieron a fines de mayo / principios de junio en la India y a fines de junio / principios de julio en Pakistán, se han relacionado con la muerte de casi 2, 500 personas en India y 2, 000 en Pakistán.

"Me conmovió profundamente la cobertura televisiva de la tragedia humana, particularmente los padres que perdieron a sus hijos pequeños, "dijo Michael Wehner, investigador del clima en Berkeley Lab y autor principal del artículo, que ha estudiado ampliamente los fenómenos meteorológicos extremos y el cambio climático antropogénico. Esto lo llevó a él y a sus colaboradores de Berkeley Lab, el Instituto Indio de Tecnología de Delhi y UC Berkeley para investigar la causa de las olas de calor de 2015 y determinar si los dos eventos meteorológicos separados estaban relacionados de alguna manera.

Utilizaron simulaciones del Modelo Atmosférico Comunitario versión 5 (CAM5), el componente atmosférico del Modelo del Sistema Terrestre Comunitario del Centro Nacional de Investigaciones Atmosféricas, realizado por Berkeley Lab para el proyecto de detección y atribución C20C +. Los productos actuales basados ​​en modelos climáticos no están optimizados para la investigación sobre la atribución de la influencia humana en el clima extremo en el contexto del cambio climático a largo plazo; el Proyecto de Detección y Atribución C20C + llena este vacío proporcionando grandes conjuntos de datos de simulación de modelos climáticos, funcionando a una resolución espacial relativamente alta.

El diseño experimental descrito en el documento BAMS utilizó simulaciones "fácticas" del mundo y las comparó con simulaciones "contrafácticas" del mundo que podrían haber sido si los humanos no hubieran cambiado la composición de la atmósfera emitiendo grandes cantidades de dióxido de carbono. explicó Dáithí Stone, científico investigador de la División de Investigación Computacional de Berkeley Lab y segundo autor del artículo de BAMS.

"Es relativamente común ejecutar una o algunas simulaciones de un modelo climático dentro de un cierto conjunto de condiciones, con cada simulación difiriendo solo en el clima preciso en el primer día de la simulación; esta diferencia en el primer día se propaga a través del tiempo, proporcionar diferentes percepciones de lo que podría haber sido el clima, "Dijo Stone." Lo especial de las simulaciones utilizadas aquí es que ejecutamos un número bastante grande de ellas. Esto fue importante para estudiar un evento raro; si es raro, entonces se necesita una gran cantidad de datos para que ocurran con la frecuencia suficiente para poder comprenderlos ".

Los investigadores examinaron tanto la temperatura de observación como la simulada, así como el índice de calor, una medida que incorpora efectos tanto de temperatura como de humedad. A partir de un conjunto de datos de observación de una estación meteorológica con control de calidad, encontraron el potencial para una gran aumento inducido por el hombre en la probabilidad de las magnitudes de las dos olas de calor. Luego examinaron las simulaciones fácticas y contrafácticas para investigar más a fondo la presencia de una influencia humana.

"Las observaciones sugirieron la influencia humana; las simulaciones lo confirmaron, ", Dijo Wehner.

El equipo de investigación también encontró que, a pesar de estar cerca en lugar y tiempo, las dos olas de calor eran "meteorológicamente independientes". Aún así, Wehner enfatizó, "el documento de India / Pakistán confirma que las posibilidades de que se produzcan olas de calor mortales se han incrementado sustancialmente por el cambio climático inducido por el hombre, y estas posibilidades ciertamente aumentarán a medida que el planeta continúe calentándose ".

Los datos de las simulaciones de Berkeley Lab también se analizaron como parte de otro estudio incluido en la edición especial de BAMS publicada en la reunión de AGU. Ese estudio, "El inicio tardío de la temporada de lluvias de 2015 en Nigeria, "que fue dirigido por la Agencia Meteorológica de Nigeria, explora el papel de las emisiones de gases de efecto invernadero en el cambio de la posibilidad de una estación húmeda tardía, como ocurrió en Nigeria en 2015.

"El Proyecto C20C + D&A continúa construyendo su colección de datos de modelos climáticos con la intención de apoyar investigaciones como esta en todo el mundo, "Dijo Stone.

El portal C20C + D&A está alojado y respaldado por el Centro Nacional de Computación Científica de Investigación Energética de Berkeley Lab (NERSC), una instalación para usuarios de la Oficina de Ciencias del DOE, y las simulaciones de los dos artículos se ejecutaron en la supercomputadora Hopper de NERSC, mientras que el análisis de datos se realizó en los sistemas Edison y Cori de NERSC. Las simulaciones se llevaron a cabo como parte de un programa dedicado a mejorar nuestra comprensión de los extremos climáticos y mejorar nuestra capacidad para atribuir y proyectar cambios en su riesgo debido al cambio climático antropogénico. La investigación fue apoyada por la Oficina de Ciencias del DOE y la Fundación Nacional de Ciencias.