Temperaturas de la superficie del mar observadas en agosto sobre el noroeste del Océano Pacífico. Los recuadros blancos son la región en la que se centra este nuevo estudio. Se utiliza el conjunto de datos COBE SST2 de JMA-MRI. Crédito:NIES
Agosto de 2020 estableció un nuevo récord de altas temperaturas de la superficie del mar (TSM) en el noroeste del Océano Pacífico y alrededor de las costas de Japón. Un nuevo estudio dirigido por investigadores del Instituto Nacional de Estudios Ambientales (NIES) reveló que este récord de calentamiento no podría suceder sin los cambios climáticos inducidos por el hombre.
La superficie del mar del noroeste del Pacífico se calienta estacionalmente alrededor de agosto de cada año. Sin embargo, fue sin precedentes en agosto de 2020, según la Agencia Meteorológica de Japón y la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica. Las TSM extremadamente altas que superan los 30 ° C, que duró hasta mediados de septiembre, puede haber intensificado ciclones tropicales como el tifón Haisheng, causando graves daños a los países del este de Asia. Aunque las emisiones de gases de efecto invernadero inducidas por el hombre, como el dióxido de carbono, han calentado gradualmente el noroeste del Océano Pacífico desde mediados del siglo XX, Aún no está claro en qué medida las actividades humanas pasadas pueden aumentar la probabilidad de ocurrencia de tales TSM regionales récord cálidas.
"Comprender la expansión de las aguas cálidas tropicales en los océanos Indo-Pacífico y Atlántico es fundamental para proyectar cambios en las características de los ciclones tropicales y otros fenómenos meteorológicos en el futuro, "dijo Hideo Shiogama, coautor y director de la Sección de Evaluación de Riesgos Climáticos en el Centro de Investigación Ambiental Global, NIES. "Es necesaria una evaluación cuantitativa de lo que impulsa las temperaturas extremas regionales que ocurren recientemente para tomar las medidas adecuadas para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero y los impactos del calentamiento global".
El trabajo publicado en Cartas de investigación geofísica ilustra el impacto cuantitativo de los gases de efecto invernadero emitidos por las actividades humanas en las TSM sin precedentes en el noroeste del Océano Pacífico en agosto de 2020. Mediante el análisis de múltiples conjuntos de datos de observación de 1901 a 2020 y una gran cantidad de resultados experimentales del estado de la técnica modelos climáticos numéricos, un grupo de investigación climática del NIES estimó estadísticamente los cambios en la probabilidad de ocurrencia de la condición del Océano Pacífico noroccidental (120 ° E-180 ° y 20 ° N-35 ° N) que excedió la temperatura récord de SST en agosto de 2020 del pasado al futuro. Los científicos revelaron que su probabilidad en el clima actual se incrementó de una vez en 1000 años a una vez en 15 años debido a los cambios climáticos inducidos por el hombre.
Serie temporal de la temperatura de la superficie del mar del Pacífico noroccidental en agosto. Las proyecciones son los conjuntos de datos de observación y los resultados de la simulación del conjunto del modelo climático (CMIP6):la señal de calentamiento global (línea negra continua) y los rangos de eventos `` una vez en 20 años '' (rango de probabilidad del 95%) en el período histórico. y experimentos futuros (sombreado gris) y experimentos preindustriales (líneas discontinuas). Crédito:NIES
Detectar cambios climáticos inducidos por el hombre
"Los conjuntos de modelos numéricos del clima son herramientas poderosas para distinguir cuantitativamente entre la variabilidad natural del sistema terrestre y los cambios climáticos causados por las actividades humanas, "Dijo el autor principal correspondiente Michiya Hayashi, investigador asociado en NIES. El conjunto de 31 modelos climáticos que participan en la sexta fase del Proyecto de Intercomparación de Modelos Acoplados (CMIP6) consiste en una serie de experimentos históricos y experimentos de escenarios futuros forzados por emisiones de gases de efecto invernadero y aerosoles de actividades humanas y variaciones naturales volcánicas y solares de 1850. hasta 2100. "Podemos comparar los experimentos históricos y futuros con un subconjunto de los modelos climáticos CMIP6 forzados solo por las actividades volcánicas y solares naturales para estimar en qué medida los cambios climáticos causados por el hombre han alterado la condición del Océano Pacífico noroccidental hasta hoy . "
"El calentamiento del noroeste del Pacífico ha avanzado claramente desde la década de 1980, ", declaró Shiogama." La velocidad de calentamiento se ha acelerado en las últimas cuatro décadas debido a que la reducción de las emisiones de aerosoles ya no cancela la señal de calentamiento forzada por el aumento de la concentración de gases de efecto invernadero ". Los resultados muestran que el conjunto CMIP6 reproduce bien el observado a largo plazo cambio en el noroeste del Pacífico de agosto SST dentro del rango de eventos 'una vez en 20 años' en las simulaciones históricas. "Las SST que exceden el rango preindustrial rara vez se observan durante el siglo XX, pero han ocurrido con frecuencia desde 2010, lo que indica que las influencias humanas en el noroeste del Océano Pacífico ya son detectables en las observaciones, "señaló un coautor, Seita Emori, subdirector del Centro de Investigación Ambiental Global del NIES.
Distribuciones de probabilidad para la temperatura de la superficie del mar del Pacífico noroccidental en agosto. Para 1901-2000, el conjunto del modelo climático (CMIP6) (línea negra continua) reproduce los valores de observación (sombreado gris). Para 2001-2020, los valores observados (triángulos rojos) están bien cubiertos por el conjunto CMIP6 (línea roja continua) pero no por el subconjunto forzado por variaciones naturales solamente (línea azul fina). Para 2031-2050, el nivel más probable de la probabilidad proyectada (línea amarilla continua) excede el nivel de 2020 (línea roja discontinua). Crédito:NIES
Este nuevo estudio estima que la frecuencia de ocurrencia de TSM altas del Pacífico noroccidental que exceden el nivel de agosto de 2020 se ha incrementado de una vez en 600 años en el siglo XX (1901-2000) a una vez en 15 años en el clima actual (2001 -2020) utilizando el conjunto CMIP6. Por otra parte, en el subconjunto forzado solo por actividades volcánicas y solares naturales, se estima que la frecuencia para 2001-2020 es de una vez cada 1000 años o menos. "El nivel récord de la TSM del noroeste del Pacífico en agosto podría haber ocurrido aproximadamente una vez cada 15 años en 2001-2020, como se observó, pero probablemente nunca ocurrió sin los gases de efecto invernadero inducidos por el hombre o en el siglo XX, "dijo Hayashi.
En tono rimbombante, Los científicos también dan a entender a partir de los experimentos de escenarios futuros que la TSM máxima récord de 2020 se está convirtiendo en una nueva condición climática normal en agosto en la región del Pacífico noroccidental para 2031-2050, cuando la temperatura del aire promediada globalmente en relación con los niveles preindustriales superaría los 1,5 ° C . En este caso, el agua cálida tropical de la superficie del mar, superior a 28 ° C, puede llegar a Japón, la península de Corea, la costa oeste de la India, la costa este del territorio continental de EE. UU., y el oeste de las islas hawaianas. "Podríamos necesitar prepararnos para vivir con condiciones oceánicas tan cálidas, incluso si los humanos pudiéramos lograr el objetivo de 1,5 ° C del Acuerdo de París, "dijo Hayashi.
"El calentamiento del océano inducido por el hombre puede haber afectado a los ciclones tropicales, lluvias fuertes, y la vida marina desde el pasado hasta el presente y continuará en el futuro a menos que se implementen tremendas medidas de mitigación, "agregó Emori." Es hora de tomar acciones rápidas para transformar nuestra sociedad para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero y para adaptarse a un clima cambiante ".
