Nubes de convección profunda sobre el océano Pacífico tropical, fotografiado por el transbordador espacial. Tal actividad convectiva impulsa la circulación de Hadley de la atmósfera. Crédito:NASA
Por décadas, Los científicos que estudian un fenómeno climático clave han estado lidiando con datos contradictorios que amenazan con socavar la confianza en la confiabilidad de los modelos climáticos en general. Un nuevo estudio publicado hoy en Naturaleza Geociencia , zanja ese debate con respecto a la circulación atmosférica tropical.
La circulación de Hadley, o la celda de Hadley, un patrón de circulación atmosférica tropical mundial que se produce debido al calentamiento solar desigual en diferentes latitudes que rodean el ecuador, hace que el aire alrededor del ecuador se eleve a unos 10-15 kilómetros, fluir hacia el polo (hacia el polo norte sobre el ecuador, el Polo Sur debajo del ecuador), descender en los subtrópicos, y luego fluye de regreso al ecuador a lo largo de la superficie de la Tierra. Esta circulación es ampliamente estudiada por los científicos del clima porque controla la precipitación en los subtrópicos y también crea una región llamada zona de convergencia intertropical. produciendo una banda de mayor, tormentas de gran precipitación.
El estudio, encabezada por Rei Chemke, becario de investigación postdoctoral de Columbia Engineering, junto con el climatólogo Lorenzo Polvani, aborda una gran discrepancia entre los modelos climáticos y los reanálisis con respecto al potencial fortalecimiento o debilitamiento de la circulación de Hadley en el hemisferio norte como consecuencia de las emisiones antropogénicas.
Históricamente, Los modelos climáticos han mostrado un debilitamiento progresivo de la célula de Hadley en el hemisferio norte. Durante las últimas cuatro décadas, los reanálisis que combinan modelos con datos de observación y de satélite, han demostrado todo lo contrario:un fortalecimiento de la circulación de Hadley en el hemisferio norte. Los reanálisis proporcionan la mejor aproximación del estado de la atmósfera para los científicos y se utilizan ampliamente para garantizar que las simulaciones de modelos funcionen correctamente.
La diferencia de tendencias entre modelos y reanálisis plantea un problema que va mucho más allá de si la célula de Hadley se debilitará o fortalecerá; la inconsistencia en sí misma es una preocupación importante para los científicos. Los reanálisis se utilizan para validar la confiabilidad de los modelos climáticos; si los dos no están de acuerdo, eso significa que los modelos o los reanálisis son defectuosos.
Autor principal Chemke, becario postdoctoral de la NOAA sobre cambio climático y global, explica el peligro de esta situación, "Es un gran problema si los modelos están equivocados porque los usamos para proyectar nuestro clima y enviar nuestros resultados al IPCC (Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático) y a los responsables políticos, etc."
Para encontrar la causa de esta discrepancia, los científicos observaron de cerca los diversos procesos que afectan la circulación, determinando que el calentamiento latente es la causa de la inconsistencia. Para comprender qué datos eran correctos, los modelos o los reanálisis, tenían que comparar los sistemas utilizando una métrica puramente observacional, no contaminado por ningún modelo o simulación. En este caso, la precipitación sirvió como un proxy de observación para el calentamiento latente, ya que es igual al calentamiento latente neto en la columna atmosférica. Estos datos de observación revelaron que el artefacto, o defecto, está en el reanálisis, lo que confirma que las proyecciones del modelo para el clima futuro son, De hecho, correcto.
Los hallazgos del artículo respaldan las conclusiones anteriores extraídas de una variedad de modelos:la circulación de Hadley se está debilitando. Eso es fundamental para entender dice Polvani, profesor de física aplicada y matemáticas aplicadas y de ciencias de la tierra y del medio ambiente que estudia el sistema climático en el Observatorio de la Tierra Lamont-Doherty. "Una de las señales climáticas más importantes asociadas con el calentamiento global es el secado de los subtrópicos, una región que ya recibe poca lluvia, ", explicó." La célula de Hadley es un control importante de la precipitación subtropical. Por eso, cualquier cambio en la fuerza de la celda de Hadley resultará en un cambio en la precipitación en esa región. Por eso es importante determinar si, como consecuencia de la emisión antropogénica, la celda de Hadley se acelerará o desacelerará en las próximas décadas ".
Pero estos hallazgos resuenan mucho más allá del estudio en cuestión. La resolución de resultados contradictorios en la investigación científica es fundamental para mantener la precisión y la integridad en la comunidad científica. Debido a este nuevo estudio, Los científicos ahora tienen mayor confianza en que los modelos son herramientas confiables para las predicciones climáticas.