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    Una gama sorprendente de eventos climáticos puede ser predecible con años de anticipación.

    Fitoplancton colorido en las aguas de la costa de la Patagonia en América del Sur. Para muchas regiones del océano, La productividad primaria neta, una medida de la materia orgánica producida por el fitoplancton, se puede predecir con uno a tres años de anticipación. Tales predicciones podrían ayudar a gestionar de forma sostenible los ecosistemas marinos costeros. Crédito:NASA

    Un aumento en la probabilidad de un "bloque de Groenlandia", un aumento de alta presión que se estanca sobre la enorme isla y puede causar un clima extremo tanto en América del Norte como en Europa, podría ser predecible con años de anticipación.

    También podrían hacerlo los cambios en la acidez del océano en el Sistema de Corrientes de California, que sustenta pesquerías ricas y económicamente importantes, así como los flujos en la cantidad de materia orgánica producida por el fitoplancton en el océano, que forma la base de la pirámide alimenticia marina.

    Incluso probables aumentos o disminuciones en la cantidad de dióxido de carbono absorbido por las plantas, y los impactos resultantes en la concentración de dióxido de carbono en la atmósfera, puede ser predecible dentro de varios años.

    Estos hallazgos provienen de una gran cantidad de nuevos artículos que muestran colectivamente que una amplia gama de fenómenos en la atmósfera, océanos y la tierra puede ser predecible en horizontes temporales que se extienden desde un año hasta una década. Todos los nuevos estudios se derivan del Gran Conjunto de Predicción Decadal (DPLE), Un masivo, Base de datos disponible gratuitamente de simulaciones de modelos desarrollada y alojada en el Centro Nacional de Investigación Atmosférica (NCAR).

    El DPLE fue diseñado y creado específicamente para permitir a los científicos de todas las disciplinas investigar aspectos del sistema de la Tierra que podrían tener elementos de previsibilidad en una escala de tiempo decenal. cerrar la brecha entre los pronósticos estacionales y las proyecciones climáticas. Hasta aquí, ha confirmado algunos elementos que los científicos ya sospechaban que podrían predecirse con años de anticipación, como las temperaturas de la superficie del mar en el Atlántico norte, que influyen en el clima en Europa, entre otras cosas. Pero el examen del tesoro de datos también ha descubierto una serie de otras posibilidades.

    "Han pasado dos años desde que publicamos el conjunto de datos, y lo que hemos aprendido ha superado nuestras expectativas, "dijo el científico de NCAR Steve Yeager, quien lideró el proyecto. "Cosas que la gente nunca pensó que fueran predecibles, estamos encontrando predecibles con DPLE ".

    25, 600 años simulados

    El secreto del éxito de DPLE es su tamaño. El conjunto de datos comprende 64 conjuntos individuales (o conjuntos de simulaciones), uno por cada año entre 1954 y 2017. Cada conjunto consta de 40 miembros que avanzan una década en tiempo simulado. En total, el conjunto de datos contiene 25, 600 años simulados de información climática. Las simulaciones fueron creadas por el Modelo de Sistema Terrestre Comunitario (CESM) basado en NCAR y se ejecutan principalmente en el sistema Cheyenne del Centro de Supercomputación NCAR-Wyoming.

    Tener un conjunto de 40 simulaciones de modelos individuales de la misma década permite a los científicos detectar señales delicadas de predictibilidad que de otro modo se perderían con solo una, o incluso un puñado, de ejecuciones de modelos. Cada miembro del conjunto se inicia utilizando condiciones históricas para el año inicial, pero luego cada uno también se modifica en una cantidad casi indistinguible. El minúsculo ajuste es suficiente para enviar cada simulación por un camino distinto, resultando en 40 posibles formas en que el clima de la década podría haberse desarrollado.

    Los científicos pueden descubrir posibles áreas de previsibilidad observando todo el conjunto. Las áreas en las que las simulaciones tienden a coincidir son candidatas a la previsibilidad, y cuanto más fuerte estén de acuerdo, cuanto más hábil sea la predicción.

    "Fuimos los primeros en trabajar en la predicción decenal utilizando un gran conjunto en un sistema de un solo modelo, "Dijo Yeager." El hecho de que lanzamos a todos estos miembros del conjunto al problema es lo que nos permitió obtener estos resultados ".

    El éxito del proyecto ya tiene a Yeager y sus colegas considerando lo que sigue. Una posibilidad es modificar los tipos de observaciones que se utilizan para iniciar el conjunto. Debido a que los fenómenos que pueden predecirse con años de anticipación tienden a estar vinculados a cambios en el océano, que se desarrollan en escalas de tiempo mucho más largas que los cambios en la atmósfera y en la tierra, el DPLE original usó el estado del océano y el hielo marino como el punto de partida para los modelos. Agregar observaciones de la atmósfera y la tierra podría mejorar cierta previsibilidad en un plazo relativamente cercano de más de un año aproximadamente.

    "Estamos realmente interesados ​​en cómo avanzar en esto, qué podríamos hacer para llevarlo al siguiente nivel, ", Dijo Yeager." El primer DPLE nos está dando pistas de lo que es posible. Ahora queremos afinar las técnicas necesarias para hacer predicciones decenales algo que pueda ser útil para los responsables de la toma de decisiones y los planificadores ".


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