Las actividades humanas han liberado dióxido de carbono y otros gases de efecto invernadero a la atmósfera. y el resultado es una acumulación de calor en el sistema climático de la Tierra, comúnmente conocido como "calentamiento global". Pero, ¿qué tan rápido se está calentando la Tierra? Esta es una pregunta clave para los tomadores de decisiones, científicos y público en general.

Previamente, la temperatura media global de la superficie se ha utilizado ampliamente como una métrica clave del calentamiento global. Sin embargo, un nuevo estudio publicado en AGU's Eos propone una mejor manera de medir el calentamiento global:monitorear el cambio en el contenido de calor del océano y el aumento del nivel del mar. Los autores provienen de una variedad de comunidades internacionales, incluida China (Instituto de Física Atmosférica, Academia china de ciencias), EE. UU. (NCAR, NOAA, y Universidad de St. Thomas) y Francia (Mercator Ocean).

Para determinar qué tan rápido la Tierra está acumulando calor, los científicos se centran en el desequilibrio energético de la Tierra (EEI), la diferencia entre la radiación solar entrante y la radiación de onda larga (térmica) saliente. Los aumentos en el EEI son directamente atribuibles a las actividades humanas que aumentan el dióxido de carbono y otros gases de efecto invernadero en la atmósfera. El calor adicional atrapado por el aumento de los gases de efecto invernadero termina principalmente en los océanos (más del 90 por ciento se almacena allí). Por eso, para medir el calentamiento global, los científicos tienen que medir el calentamiento del océano.

Por otra parte, la amplitud de la señal de calentamiento global comparada con la variabilidad natural (ruido) define qué tan bien una métrica rastrea el calentamiento global. Este estudio muestra que la evolución temporal del contenido de calor del océano tiene una relación señal / ruido relativamente alta; por lo tanto, se necesitan 3,9 años para separar la tendencia al calentamiento global de la variabilidad natural. Similar, para el aumento del nivel del mar, 4,6 años son suficientes para detectar la señal del cambio climático. Por el contrario, debido al clima, El Niño-Oscilación del Sur y otros fenómenos de variabilidad natural incrustados en el registro de temperatura media global de la superficie, los científicos necesitan al menos 27 años de datos para detectar una tendencia sólida. Un excelente ejemplo es el período 1998-2013, cuando la energía se redistribuyó dentro del sistema de la Tierra y el aumento de la temperatura media global de la superficie se ralentizó, a veces llamado "hiato".

Este estudio sugiere que los cambios en el contenido de calor del océano, el componente dominante del desequilibrio energético de la Tierra, debería ser una métrica fundamental junto con el aumento del nivel del mar. Sobre la base de las recientes mejoras de las tecnologías de vigilancia de los océanos, especialmente después de 2005 a través de carrozas autónomas llamadas Argo, y metodologías avanzadas para reconstruir el registro histórico de temperatura del océano, los científicos han podido cuantificar los cambios en el contenido de calor del océano desde 1960, a pesar de que hay un registro histórico de instrumentos mucho más escaso antes de 2005. El aumento del nivel del mar se conoce mejor desde 1993, cuando se lanzaron por primera vez altímetros en satélites para permitir observaciones del cambio del nivel del mar con precisión milimétrica.

Según las estimaciones más actualizadas, los 10 años más cálidos del océano (indicados por el cambio de OHC en la parte superior de 2000 m) corresponden a la década más reciente después de 2006, con 2015-2016 el período más cálido entre los últimos 77 años. El almacenamiento de calor en el océano asciende a un aumento de 30,4 × 10 ²² Julios (J) desde 1960, igual a una tasa de calentamiento de 0,33 vatios por metro cuadrado (W m ^-2 ) promediado sobre toda la superficie de la Tierra y 0,61 W m ^-2 después de 1992. A modo de comparación, El aumento en el contenido de calor del océano observado desde 1992 en los 2000 metros superiores es aproximadamente 2000 veces la generación neta total de electricidad de las empresas de servicios públicos de EE. UU. en 2015.

Es evidente que los científicos y los modelistas que buscan señales de calentamiento global deberían rastrear la cantidad de calor que almacena el océano en un momento dado. es decir, contenido de calor del océano, así como el aumento del nivel del mar. En la zona, en los trópicos profundos, El contenido de calor del océano se relaciona directamente con la actividad de los huracanes. El contenido de calor del océano es un signo vital de nuestro planeta e informa las decisiones de la sociedad sobre la adaptación y la mitigación del cambio climático.