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    Los científicos utilizan simulaciones de Piz Daint para rastrear las fuertes precipitaciones de verano del Mediterráneo

    Después de tormentas y lluvias masivas, el río Aare inundó partes de la ciudad suiza de Berna en agosto de 2005. Crédito:Tomas Wüthrich

    Los sistemas meteorológicos de baja presión que se mueven hacia el norte en el verano desde Italia hasta Europa central traen consigo los temidos aguaceros e inundaciones al norte de los Alpes. Pero, ¿de dónde recogen esta humedad destructiva? La respuesta a esa pregunta ha sido aclarada ahora por científicos del clima en Berna mediante simulaciones que ejecutaron en la supercomputadora "Piz Daint" de CSCS.

    Cada pocos años Los europeos son testigos de fenómenos meteorológicos extremos en verano:las precipitaciones torrenciales en el lado norte de los Alpes y en Europa central a menudo provocan el Elba, Los ríos Danubio y Rin crecerán e inundarán sus respectivas regiones. Estos fenómenos meteorológicos se remontan a varios factores, entre los que se encuentran tipos especiales de sistemas mediterráneos de baja presión conocidos como ciclones Vb. Desde Génova, estos ciclones Vb se mueven a través del valle del Po o el norte del Adriático y luego hacia el norte, llevando consigo grandes cantidades de humedad. Pero, ¿de dónde proviene originalmente esa humedad?

    En estudios anteriores, agua en el suelo, en el océano atlántico, y en el Mar Mediterráneo todos han sido considerados y debatidos como factores que contribuyen a uno u otro evento climático extremo. Sin embargo, el papel que juegan esas fuentes como contribuyentes individuales al contenido total de humedad de un ciclón Vb nunca se ha entendido completamente hasta la fecha. Pero ahora, Los científicos del clima de la Universidad de Berna han utilizado simulaciones ejecutadas en la supercomputadora "Piz Daint" para investigar cinco eventos extremos que datan de 1979 y 2013 y que fueron atribuidos a ciclones Vb. De este modo, los investigadores pudieron identificar la principal fuente de humedad.

    La humedad del suelo, ¿Océano Atlántico o mar Mediterráneo?

    Tomando como base los datos disponibles de estos cinco eventos extremos, los investigadores probaron tres fuentes distintas de humedad. En simulaciones separadas, variaron el grado de humedad del suelo y las temperaturas de la superficie del mar del Atlántico y el Mediterráneo.

    Durante las inundaciones en Berna, a algunas casas solo se podía llegar en barco. Crédito:Tomas Wüthrich

    Para identificar el impacto de la humedad del suelo, los investigadores definieron tres escenarios:sin humedad en absoluto; un bajo grado de humedad, como es típico de España; y suelo completamente saturado. Según el estudio, el caso experimental altamente irreal de completamente seco, El suelo insaturado fue la única de esas tres variantes que afectó significativamente el contenido de humedad de los ciclones Vb. Con este factor en juego, las cantidades de precipitación promedio en los cinco estudios de caso se redujeron en un 32 por ciento. Mientras tanto, los otros dos experimentos de humedad del suelo mostraron solo efectos menores sobre los ciclones Vb bajo investigación.

    En la investigación del Atlántico, los investigadores alteraron la temperatura de la superficie del océano en más o menos 5 Kelvin en relación con la cifra actual. Los resultados mostraron que estos cambios apenas afectaron el contenido de humedad de los ciclones. Solo cuando el modelo se alimentó con cambios en la temperatura de la superficie del mar Mediterráneo, el sistema mostró un cambio notable:cuando la temperatura de la superficie del mar aumentó en 5 Kelvin, las cantidades medias de precipitación en los ciclones aumentaron en un 24 por ciento.

    Experimentos con supercomputadoras

    "Los estudios de sensibilidad como estos sobre eventos reales son un experimento en el que observamos cómo reacciona un sistema a cambios predefinidos, "dice la investigadora del clima Martina Messmer, autor principal del estudio que se publicó recientemente en la revista científica 'Earth System Dynamics'.

    Uno de los eventos meteorológicos probados en el estudio fue lo que pasó a la historia como la "inundación de Europa Central" de agosto de 2002. Este ciclón Vb en particular provocó inundaciones masivas, especialmente alrededor de los ríos Elba y Oder. Otro evento que los investigadores pusieron bajo el microscopio fue el clima severo y las fuertes precipitaciones del verano de 2005, que inundó Suiza en particular.

    El panel (a) muestra la precipitación acumulada (mm día-1) para la simulación de control de los experimentos de humedad del suelo promediados sobre los cinco eventos Vb. El panel (b) muestra lo mismo que el panel (a) pero para los experimentos de SST. Las filas segunda a cuarta muestran las diferencias entre la precipitación media diaria obtenida por los diferentes experimentos de sensibilidad y la simulación de control (mm día-1). El panel (c) muestra el experimento de suelo de drenaje completo, panel (d) el experimento de suelo de saturación total, paneles (e) y (f) los experimentos Atlantic SST a -5 y +5 K, respectivamente, y paneles (g) y (h) los experimentos de SST mediterránea a -5 y +5 K. El área sombreada denota cambios significativos al nivel de significancia del 5% usando una prueba U de Mann-Whitney no paramétrica.

    A través de estudios de sensibilidad de estos eventos reales, Messmer y su equipo de investigadores llegaron a comprender que la respuesta del sistema a un cambio de temperatura de la superficie del mar en el Mediterráneo es una clara indicación de que estos ciclones Vb responsables de las fuertes precipitaciones de verano en Europa central absorben la mayor parte de su humedad del Mediterráneo. Las simulaciones también mostraron que un aumento de la temperatura de la superficie del mar Mediterráneo desvió la precipitación hacia el este y lejos de los Alpes centrales. A pesar de que, los investigadores advierten contra proyectar tal cambio hacia el este bajo las futuras tendencias de calentamiento global basándose únicamente en esta investigación.

    "El estudio nos da una indicación de cómo los ciclones podrían alterar su comportamiento. Sin embargo, Dado que el complejo sistema climático cambiará bajo la influencia del calentamiento futuro, No se pueden extraer conclusiones directas sobre el cambio climático a partir de nuestros estudios de sensibilidad. "dice el científico climático Christoph Raible, coautor del estudio.

    Investigando posibles eventos extremos del futuro

    Estudios como estos son importantes porque establecen una mejor comprensión de los mecanismos detrás de tales condiciones climáticas, los investigadores señalan, así como sobre dónde los ciclones acumulan su humedad. Sabiendo ahora que el mar Mediterráneo es la principal fuente de humedad, los investigadores se preparan para dar el siguiente paso en su plan, que consiste en investigar el impacto futuro del calentamiento global en el desarrollo y comportamiento de los infames ciclones Vb.


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