Simular el reflejo de la luz solar en las nubes ha demostrado ser una tarea difícil en el modelado climático. Crédito:Engin_Akyurt, Licencia de Pixabay
La clave de la utilidad de los modelos climáticos como herramientas tanto para los científicos como para los responsables de la formulación de políticas es la capacidad de los modelos para conectar los cambios en los niveles atmosféricos de gases de efecto invernadero con los correspondientes cambios de temperatura. La sensibilidad climática de equilibrio (ECS) es una de esas medidas, que representa el calentamiento previsto después de duplicar el dióxido de carbono atmosférico (CO 2 ) niveles.
Los modelos climáticos han pronosticado tradicionalmente un aumento de 1,5 ° C a 4,5 ° C para duplicar el CO atmosférico 2 del clima preindustrial. Sin embargo, muchos de los últimos modelos están encontrando valores superiores a 5 ° C, cuales, si es correcto, tendría importantes implicaciones negativas para nuestra capacidad de superar el calentamiento continuo del planeta. Zhu y col. investigó esta tendencia utilizando uno de los modelos de alta ECS, el Modelo del Sistema de la Tierra Comunitaria versión 2 (CESM2), para simular el clima durante la culminación de la última edad de hielo, llamado Último Máximo Glacial (LGM).
El LGM ocurrió alrededor del 21, 000 años y se utiliza con frecuencia para evaluar modelos climáticos. Representa condiciones marcadamente diferentes del presente, con niveles de gases de efecto invernadero mucho más bajos, grandes capas de hielo que cubren América del Norte y Europa, y niveles del mar más bajos. Sin embargo, el LGM es lo suficientemente reciente como para que exista evidencia geológica generalizada tanto de forzamientos climáticos como de los cambios resultantes en la temperatura de la superficie.
Los autores configuraron CESM2 para reflejar de cerca su uso en la investigación moderna del cambio climático, omitiendo solo aquellas partes (como la biogeoquímica de la vegetación) para las cuales no se dispone de buenos datos para el LGM. Dentro de los 500 años del modelo después de la inicialización, La temperatura media global de la superficie de CESM2 cayó a 11 ° C por debajo de la era preindustrial, aproximadamente 5 ° C más frío de lo que indican los indicadores geológicos. En comparación, el predecesor del modelo, CESM1, produjo valores varios grados más cálidos y dentro de los rangos de incertidumbre de los proxies.
Comparación del cambio de temperatura superficial media global (ΔGMST) entre el LGM y la era preindustrial, como se simula en el Modelo del Sistema de Tierra Comunitario versión 2 (CESM2) usando un nuevo modelo atmosférico (CAM6) y un modelo atmosférico anterior (CAM5) y en CESM1 usando CAM5, muestra que CESM2 equipado con CAM6 sobreestima el enfriamiento global LGM en aproximadamente 5 ° C con respecto a la estimación de proxies geológicos. Usando CESM2 o CESM1 con CAM5, El enfriamiento global de LGM está dentro del rango de incertidumbre de los proxies. Crédito:Zhu et al., CC BY 4.0
Los autores atribuyen la discrepancia entre CESM1 y CESM2 a cómo este último maneja las nubes. El modelo atmosférico en CESM2 se ha actualizado para que las nubes simuladas por computadora se comporten más como observaciones del mundo real, que afecta a la retroalimentación de la nube de onda corta, la capacidad de las nubes para reflejar la luz solar entrante de regreso al espacio bajo el cambio climático. Cuando CESM2 se configuró para usar el paquete atmosférico del modelo anterior, que carece de estas actualizaciones, gran parte de la disminución excesiva de temperatura desapareció. Los autores sugieren que CESM2 probablemente sobreestima la retroalimentación de las nubes de onda corta y, por lo tanto, el ECS.
Los resultados son consistentes con los de otros estudios de modelos de la generación actual que muestran un ECS elevado. Los investigadores dicen que los hallazgos ejemplifican el desafío de utilizar las observaciones actuales para limitar el cambio climático futuro y resaltar el valor de la información de episodios pasados de cambio climático.
Esta historia se vuelve a publicar por cortesía de Eos, alojado por la American Geophysical Union. Lea la historia original aquí.