El cambio climático está cambiando la energía en la atmósfera que alimenta el clima de verano, lo que puede conducir a tormentas eléctricas más fuertes y condiciones más estancadas para las regiones de latitudes medias del hemisferio norte, incluida América del Norte, Europa, y Asia, encuentra un nuevo estudio del MIT.

Los científicos informan que el aumento de las temperaturas globales, particularmente en el Ártico, están redistribuyendo la energía en la atmósfera:hay más energía disponible para alimentar tormentas eléctricas y otras procesos convectivos, mientras que menos energía se destina a ciclones extratropicales de verano, más grandes, sistemas climáticos más suaves que circulan a lo largo de miles de kilómetros. Estos sistemas suelen estar asociados a vientos y frentes que generan lluvia.

"Los ciclones extratropicales ventilan el aire y la contaminación del aire, así que con ciclones extratropicales más débiles en el verano, está analizando la posibilidad de que se produzcan más días con mala calidad del aire en las zonas urbanas, "dice el autor del estudio Charles Gertler, estudiante de posgrado en el Departamento de Tierra del MIT, Ciencias Atmosféricas y Planetarias (EAPS). "Más allá de la calidad del aire en las ciudades, tiene el potencial de tormentas eléctricas más destructivas y más días estancados con olas de calor quizás más duraderas ".

Gertler y su coautor, Profesor asociado Paul O'Gorman de EAPS, están publicando sus resultados en el procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias .

Un gradiente que se encoge

En contraste con los ciclones tropicales más violentos como los huracanes, Los ciclones extratropicales son grandes sistemas meteorológicos que ocurren hacia los polos de la zona tropical de la Tierra. Estos sistemas de tormentas generan cambios rápidos de temperatura y humedad a lo largo de los frentes que recorren grandes franjas de los Estados Unidos. En el invierno, los ciclones extratropicales pueden azotar en Nor'easters; en el verano, pueden traer de todo, desde nubosidad general y chaparrones ligeros hasta fuertes ráfagas y tormentas eléctricas.

Los ciclones extratropicales se alimentan del gradiente de temperatura horizontal de la atmósfera, la diferencia en las temperaturas promedio 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, decir, el Ártico y el ecuador, más fuerte es probable que sea un ciclón extratropical.

En décadas recientes, el Ártico se ha calentado más rápido que el resto de la Tierra, en efecto, reduciendo el gradiente de temperatura horizontal de la atmósfera. Gertler y O'Gorman se preguntaron si esta tendencia de calentamiento ha afectado la energía disponible en la atmósfera para ciclones extratropicales y otros fenómenos meteorológicos de verano y de qué manera.

Comenzaron analizando un reanálisis global de las observaciones climáticas registradas, conocido como ERA-Interim Reanalysis, un proyecto que ha estado recopilando mediciones de temperatura y humedad por satélite y globos meteorológicos disponibles en todo el mundo desde la década de 1970. De estas medidas, el proyecto produce una cuadrícula global de grano fino de temperatura y humedad estimadas, a distintas altitudes de la atmósfera.

De esta cuadrícula de estimaciones, el equipo se centró en el hemisferio norte, y regiones entre 20 y 80 grados de latitud. Tomaron la temperatura y la humedad promedio durante el verano en estas regiones, entre junio, Julio, y agosto para cada año desde 1979 hasta 2017. Luego, introdujeron cada promedio anual de verano de temperatura y humedad en un algoritmo, desarrollado en el MIT, que estima la cantidad de energía que estaría disponible en la atmósfera, dadas las correspondientes condiciones de temperatura y humedad.

"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, versus circulaciones a mayor escala como ciclones extratropicales, "Dice O'Gorman.

Viendo cambios ahora

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 más pequeña, más tormentas eléctricas locales ha aumentado en un 13 por ciento.

Sus resultados reflejan alguna evidencia reciente en el hemisferio norte, lo que sugiere que los vientos de verano asociados con ciclones extratropicales han disminuido con el calentamiento global. Las observaciones de Europa y Asia también han mostrado un fortalecimiento de las lluvias convectivas, como por tormentas eléctricas.

"Los investigadores están encontrando estas tendencias en los vientos y las precipitaciones que probablemente estén relacionadas con el cambio climático, ", Dice Gertler." Pero esta es la primera vez que alguien ha conectado sólidamente el cambio promedio en la atmósfera, a estos eventos subdiarios de escala de tiempo. Así que presentamos un marco unificado que conecta el cambio climático con este clima cambiante que estamos viendo ".

Los resultados de los investigadores estiman el impacto promedio del calentamiento global en la energía de verano de la atmósfera en el hemisferio norte. Avanzando, esperan poder resolver esto aún más, para ver cómo el cambio climático puede afectar el clima en regiones más específicas del mundo.

"Nos gustaría averiguar qué está pasando con la energía disponible en la atmósfera, y poner las tendencias en un mapa para ver si es, decir, subiendo en América del Norte, versus Asia y regiones oceánicas, "Dice O'Gorman." Eso es algo que debe estudiarse más ".