Correlación entre modelos entre el cambio proyectado en la frecuencia extrema de El Niño durante 2011-2098 y la tendencia del viento zonal simulada durante 1901-2010 (a), y el cambio en la convección del estado medio (representado por omega) sobre la región Niño3 (b). Correlación entre modelos entre el cambio de convección de estado medio de Niño3 y el cambio de gradiente de SST este-oeste-oeste del Pacífico (c). Crédito:Science China Press
Una proyección confiable del cambio de frecuencia extremo de El Niño en un futuro clima más cálido es fundamental para gestionar las actividades socioeconómicas y la salud humana. decisiones de política estratégica, gestión ambiental y de ecosistemas, y mitigación de desastres en muchas partes del mundo. Desafortunadamente, Sesgos comunes de larga data en los modelos CMIP5, a pesar de los enormes esfuerzos en el desarrollo del modelo numérico durante las últimas décadas, hacen que sea difícil lograr una proyección confiable del cambio extremo de frecuencia de El Niño en el futuro. Si bien se ha prestado mayor atención a estimar los posibles impactos de los sesgos de los modelos, Aún no se comprende completamente si los sesgos comunes de los modelos afectarían la proyección del cambio extremo de frecuencia de El Niño en las próximas décadas y en qué medida. Ésta es una cuestión urgente por resolver.
Según la proyección original de los modelos CMIP5, el extremo El Niño, definido por la convección Niño3, aumentaría dos veces en el futuro. Sin embargo, El profesor Luo y su equipo de investigación encuentran que los modelos que producen una tendencia centenaria hacia el este en el Pacífico tropical durante el siglo XX proyectarían un aumento débil o incluso una disminución de la frecuencia extrema de El Niño en el siglo XXI. Dado que la tendencia centenaria hacia el este se subestima sistemáticamente en todos los modelos CMIP5 en comparación con el registro histórico, una pregunta razonable es si este sesgo común podría llevar a una frecuencia sobreestimada del cambio de frecuencia extremo de El Niño en las proyecciones originales de los modelos (Figura 1a).
Según sus resultados, el cambio en la frecuencia de El Niño extremo, que se definió por la convección total en el Pacífico ecuatorial oriental (es decir, la suma del estado medio y el valor de anomalía de la velocidad vertical en la región Nino3), se determina principalmente por el cambio de estado medio de la convección Nino3 (Figura 1b). Además, El cambio en la convección del estado medio en la región de Nino3 está altamente controlado por el cambio en el gradiente de temperatura de la superficie del mar (SST) este-menos-oeste que determina la circulación tropical del Pacifico Walker (Figura 1c). Por lo tanto, el cambio en la frecuencia extrema de El Niño definida por la convección total en la región de Nino3 se reduce al cambio en el gradiente este-menos-oeste de la TSM del Pacífico tropical (es decir, Cambio 'similar a El Niño' o 'similar a La Niña').
Al identificar los impactos sistemáticos de 13 sesgos comunes de los modelos CMIP5 en la simulación del clima tropical durante el siglo pasado, encuentran que el cambio en el gradiente este-oeste de la TSM del Pacífico tropical en el futuro se sobreestimó significativamente en la proyección original. En marcado contraste con el calentamiento original de la SST similar a El Niño en el futuro proyectado por los modelos CMIP5, el cambio de SST del Pacífico, después de eliminar los impactos sistemáticos de los 13 sesgos comunes de los modelos, muestra que el calentamiento más fuerte de la TSM ocurriría en el Pacífico occidental tropical en lugar de en el este (es decir, un cambio de calentamiento de SST similar a La Niña), junto con vientos alisios más fuertes a través del Pacífico y convección suprimida en el Pacífico oriental.
Como se ha mencionado más arriba, el cambio en la frecuencia del así llamado El Niño extremo estaría determinado por el cambio en los estados medios del Pacífico. Por lo tanto, by carefully removing the impacts of the models' common biases on the mean-state changes, Luo and colleagues find that the extreme El Niño frequency would remain almost unchanged in the future.
En resumen, this finding highlights that the impacts of models' common biases could be great enough to reverse the original projection of the change in the tropical Pacific climate mean-states, which would largely affect the projection of the extreme El Niño frequency change in the future. Por lo tanto, it sheds a new light on the importance of model bias-correction in order to gain a reliable projection of future climate change. Más importante, this finding suggests that much more efforts should be put to improve climate models and reduce major systematic biases in coming years/decades.