Un estudio basado en nuevas simulaciones de supercomputadoras de alta resolución, publicado en la edición de esta semana de la revista Avances de la ciencia , revela que el calentamiento global intensificará los ciclones tropicales que tocan tierra de categoría 3 o superior en los océanos Índico y Pacífico, mientras se suprime la formación de eventos más débiles.

Ciclones tropicales (incluidos tifones y huracanes), son los desastres climáticos más fatales y costosos de la Tierra. Millones de personas se ven afectadas cada año por el poder destructivo de estos sistemas climáticos extremos, pero cómo las propiedades de los ciclones tropicales, en particular en las áreas costeras, cambiarán en respuesta al calentamiento global ha sido un misterio durante mucho tiempo. Para abordar esta pregunta, Los científicos durante más de dos décadas han utilizado las supercomputadoras más grandes del mundo para ejecutar simulaciones de modelos climáticos que muestran aspectos importantes de estas tormentas destructivas. Sin embargo, hasta hace poco, la potencia de cálculo ha sido insuficiente para capturar tanto los detalles atmosféricos como para resolver la interacción completa con el océano a escala global.

Un equipo de investigadores del Centro IBS de Física del Clima (ICCP) de Corea del Sur en la Universidad Nacional de Pusan ​​completó recientemente una de las simulaciones de calentamiento global más intensivas en computación y detalladas hasta ahora. El modelo climático global registra procesos atmosféricos y oceánicos a pequeña escala con una escala horizontal de 25 km y 10 km, respectivamente. Esta resolución sin precedentes es adecuada para simular ciclones tropicales y estelas frías oceánicas (Fig.1), que se generan cuando un fuerte ciclón tropical que se mueve lentamente trae agua fría profunda a la superficie del océano, influyendo aún más en la trayectoria y la intensidad de los ciclones tropicales.

Para determinar la sensibilidad de los ciclones tropicales al calentamiento global, El equipo de investigación ejecutó simulaciones de modelos informáticos para la composición actual de gases de efecto invernadero atmosférico y duplicó y cuadruplicó el CO ₂ concentraciones. Las simulaciones se ejecutaron durante 13 meses en una de las supercomputadoras académicas más rápidas de Corea del Sur llamado Aleph (Fig.1). generando un equivalente a unos dos mil discos duros de datos de 1 TB.

Este modelo de computadora climática también es único en otros aspectos. Por ejemplo, presenta errores de temperatura del océano mucho más débiles que la generación anterior de modelos climáticos. "Esta mejora fue importante para una simulación realista de tifones en el Océano Índico y Pacífico, "dice el Dr. Jung-Eun Chu, autor principal del estudio y líder de proyecto en el ICCP.

Sobre los cálidos océanos tropicales, el aire sube, fluye hacia los polos a gran altura y se hunde en las regiones subtropicales. El flujo de retorno de superficie de esta llamada circulación de Hadley alimenta el sistema global de vientos alisios. Según el nuevo estudio, Se espera que la circulación de Hadley en horario de verano se debilite en el futuro debido al calentamiento atmosférico acelerado a una altura de 5-15 km, en relación con el suelo. "Una futura reducción del movimiento ascendente en la atmósfera tropical dificultará el desarrollo de ciclones tropicales, lo que explica la supresión futura proyectada en las semillas de ciclones tropicales y el número total en el Pacífico y el Océano Índico (Fig.2), "explica el Dr. Sun-Seon Lee del ICCP, que realizó las simulaciones en Aleph. "Curiosamente, el patrón simulado de los cambios futuros de ciclones tropicales es bastante similar a las tendencias observadas recientemente, lo que respalda la idea de que el calentamiento global ya está alterando el clima global extremo ", añade el Dr. Lee.

Sin embargo, la historia de cómo el calentamiento global alterará los ciclones tropicales es más compleja. Aunque para un CO ₂ duplicar el número total de ciclones tropicales se espera que disminuya en el futuro, Los eventos en desarrollo tendrán muchas más posibilidades de intensificarse más allá de la categoría 3 debido a los niveles más altos de humedad y energía en la atmósfera. "Este resultado confirma estudios previos que utilizaron modelos climáticos globales menos detallados. Al representar los procesos costeros con mayor precisión que nunca en un modelo global, ahora tenemos una confianza mucho mayor en estas sólidas proyecciones de modelos, en particular para los ciclones tropicales que tocan tierra, "dice el profesor Axel Timmermann, coautor del estudio y Director del ICCP.

Para concentraciones de gases de efecto invernadero aún mayores (CO ₂ cuadriplicado), el equipo de investigación descubrió una importante, previamente desconocido, efecto de saturación:más allá de ~ 5 grados de calentamiento global, la supresión de las semillas de los ciclones tropicales es tan fuerte que el número de fuertes incidentes que tocan tierra (categoría 3 o superior) comenzará a estabilizarse. "Sin embargo, la lluvia asociada con cada evento seguirá aumentando, amplificando el riesgo de inundaciones costeras extremas. Nuestro estudio proporciona información de importancia política crucial para los países que se ven afectados por el impacto de los ciclones tropicales, "dice el Dr. Chu.

El equipo de investigación del ICCP continuará analizando la gran cantidad de datos generados por estas simulaciones por computadora para comprender mejor la interacción entre el contenido de calor del océano y los ciclones tropicales en las condiciones actuales y futuras.