Hace ocho días llovió sobre el Océano Pacífico occidental cerca de Japón. No hubo nada especialmente notable en este evento de lluvia, sin embargo, hizo grandes olas dos veces.

Primero, perturbó la atmósfera de la manera correcta para desencadenar una ondulación en la corriente en chorro, un río de vientos muy fuertes en la atmósfera superior, que los científicos atmosféricos denominan onda de Rossby (o onda planetaria). Luego, la ola fue guiada hacia el este por la corriente en chorro hacia América del Norte.

En el camino la onda se amplificó, hasta que se rompió como lo hace una ola del océano cuando se acerca a la orilla. Cuando la ola rompió, creó una región de alta presión que se ha mantenido estacionaria sobre el noroeste de América del Norte durante la última semana.

Aquí es donde nuestro evento de lluvia inocua volvió a hacer olas:la región bloqueada de aire a alta presión desencadenó una de las olas de calor más extraordinarias que jamás hayamos visto. rompiendo récords de temperatura en el noroeste del Pacífico de los Estados Unidos y en el oeste de Canadá tan al norte como el Ártico. Lytton en la Columbia Británica alcanzó los 49,6 ℃ esta semana antes de sufrir un devastador incendio forestal ".

¿Qué provoca una ola de calor?

Si bien esta ola de calor ha sido extraordinaria en muchos sentidos, su nacimiento y evolución siguieron una secuencia conocida de eventos que generan olas de calor.

Las olas de calor ocurren cuando hay alta presión de aire a nivel del suelo. La alta presión es el resultado del aire que se hunde en la atmósfera. Mientras el aire desciende la presión aumenta, comprimiendo el aire y calentándolo, como en una bomba de bicicleta.

El aire que se hunde tiene un gran efecto de calentamiento:la temperatura aumenta 1 grado por cada 100 metros que el aire es empujado hacia abajo.

Los sistemas de alta presión son una parte intrínseca de una onda de Rossby atmosférica, y viajan junto con la ola. Las olas de calor ocurren cuando los sistemas de alta presión dejan de moverse y afectan una región en particular durante un tiempo considerable.

Cuando esto pasa, el calentamiento del aire al hundirse solo puede intensificarse aún más si el suelo calienta el aire, lo que es especialmente poderoso si el suelo ya estaba seco. En el noroeste de EE. UU. Y el oeste de Canadá, Las olas de calor se ven agravadas por el calentamiento producido por el aire que se hunde después de cruzar las Montañas Rocosas.

Cómo las olas de Rossby impulsan el clima

Esto deja dos preguntas:¿Qué hace que un sistema de alta presión, y ¿por qué deja de moverse?

Como mencionamos anteriormente, un sistema de alta presión suele ser parte de un tipo específico de onda en la atmósfera:una onda de Rossby. Estas ondas son muy comunes, y se forman cuando el aire es desplazado al norte o al sur por las montañas, otros sistemas meteorológicos o grandes áreas de lluvia.

Las olas de Rossby son los principales impulsores del clima fuera de los trópicos, incluido el clima cambiante en la mitad sur de Australia. De vez en cuando, las olas crecen tanto que se vuelcan sobre sí mismas y se rompen. El rompimiento de las olas está íntimamente involucrado en hacerlas estacionarias.

En tono rimbombante, al igual que para el evento reciente, las semillas de las olas de Rossby que desencadenan olas de calor se encuentran a varios miles de kilómetros al oeste de su ubicación. Entonces, para el noroeste de América, ese es el Pacífico occidental. Las olas de calor australianas suelen ser provocadas por eventos en el Atlántico al oeste de África.

Otra característica importante de las olas de calor es que a menudo van acompañadas de fuertes precipitaciones cerca del ecuador. Cuando el sureste de Australia experimenta olas de calor, el norte de Australia suele experimentar lluvias. Estos eventos de lluvia no son solo efectos secundarios, pero mejoran y prolongan activamente las olas de calor.

¿Qué significará el cambio climático para las olas de calor?

Comprender la mecánica de las causas de las olas de calor es muy importante si queremos saber cómo podrían cambiar a medida que el planeta se calienta.

Sabemos que el aumento de dióxido de carbono en la atmósfera está aumentando la temperatura superficial promedio de la Tierra. Sin embargo, mientras que este calentamiento promedio es el trasfondo de las olas de calor, las temperaturas extremadamente altas son producidas por los movimientos de la atmósfera de los que hablamos anteriormente.

Entonces, para saber cómo cambiarán las olas de calor a medida que nuestro planeta se calienta, Necesitamos saber cómo el clima cambiante afecta los eventos climáticos que Produce ellos. Esta es una pregunta mucho más difícil que conocer el cambio en la temperatura promedio global.

¿Cómo cambiarán los eventos que siembran las ondas de Rossby? ¿Cómo cambiarán las corrientes en chorro? ¿Se harán más olas lo suficientemente grandes como para romperse? ¿Los sistemas de alta presión permanecerán en un lugar por más tiempo? ¿Las lluvias asociadas se volverán más intensas? y ¿cómo podría afectar eso a las propias olas de calor?

Nuestras respuestas a estas preguntas son hasta ahora algo rudimentarias. Esto se debe en gran parte a que algunos de los procesos clave involucrados son demasiado detallados para ser incluidos explícitamente en los modelos climáticos actuales a gran escala.

Los modelos climáticos coinciden en que el calentamiento global cambiará la posición y la fuerza de las corrientes en chorro. Sin embargo, los modelos no están de acuerdo sobre lo que sucederá con las ondas de Rossby.

Del cambio climático al cambio climático

Hay una cosa que sabemos con certeza:necesitamos mejorar nuestro juego para comprender cómo clima está cambiando a medida que nuestro planeta se calienta, porque el clima es lo que tiene el mayor impacto en los seres humanos y los sistemas naturales.

Para hacer esto, tendremos que construir modelos informáticos del clima mundial que incluyan explícitamente algunos de los detalles finos del clima. (Por finos detalles, nos referimos a cualquier cosa de aproximadamente un kilómetro de tamaño). Esto, a su vez, requerirá una inversión en grandes cantidades de potencia informática para herramientas como nuestro modelo climático nacional, el Simulador del Sistema Terrestre y Climático de la Comunidad Australiana (ACCESS), y los proyectos de infraestructura de computación y modelado de la Estrategia Nacional de Infraestructura de Investigación Colaborativa (NCRIS) que lo respaldan.

También necesitaremos romper los límites artificiales entre el tiempo y el clima que existen en nuestra investigación, nuestra educación y nuestra conversación pública.

Este artículo se ha vuelto a publicar de The Conversation con una licencia de Creative Commons. Lea el artículo original.