Evolución de la media global y patrones de cambio en la temperatura superficial y precipitaciones durante el CO2 periodos de aceleración y desaceleración. (a) La media móvil de 21 años de CO2 atmosférico (verde) y los cambios medios anuales en la temperatura superficial media global (rojo) y la precipitación (azul) en el CO2 Experimento de aceleración/descenso. La línea vertical discontinua indica el año 140, cuando el CO2 picos de concentración. Las dos bandas grises que cubren los años 62–81 y 237–256 denotan los dos intervalos de tiempo representativos del calentamiento global medio de 2 °C durante el aumento y la disminución gradual. Cambios en las precipitaciones tropicales (b, c) y los componentes termodinámicos (d, e) y dinámicos (f, g) en los intervalos de tiempo de calentamiento de 2 °C durante el CO2 rampa ascendente (b, d, f) y rampa descendente (c, e, g). Los contornos en (b) representan la climatología de la lluvia tropical en piControl (intervalo:2 mm d −1 ). Los coeficientes de correlación espacial entre la suma de los componentes termodinámicos y dinámicos y los cambios en las precipitaciones tropicales se muestran en las esquinas superiores derechas de (b) y (c). El punteado en (b–g) indica que al menos cinco de los seis modelos concuerdan en el signo de la media multimodelo. Crédito:Science China Press
El uso de combustibles fósiles genera grandes cantidades de dióxido de carbono (CO2 ) que se emita, que es uno de los principales gases de efecto invernadero responsables del calentamiento global. El clima cambia con el aumento de CO2 forzamiento radiativo (llamado "CO2 rampa-up") se han proyectado ampliamente utilizando experimentos numéricos. Para un mundo neutral en carbono, más estudios han comenzado a centrarse en las respuestas climáticas regionales bajo la disminución de CO2 forzamiento de un alto CO2 concentración al nivel preindustrial (llamado "CO2 rampa hacia abajo").
Un nuevo estudio, publicado en la revista Science Bulletin , muestra que los cambios en las precipitaciones tropicales, uno de los indicadores más importantes del cambio climático global, son asimétricos al mismo nivel de calentamiento (como 2 °C) durante CO2 rampa ascendente y rampa descendente. La variación espacial del cambio de lluvia tropical es más fuerte durante CO2 rampa descendente que rampa ascendente, aumentando sobre el Pacífico ecuatorial con una extensión hacia el sur pero disminuyendo sobre la zona de convergencia intertropical del Pacífico y la zona de convergencia del Pacífico Sur. Este estudio se basa en un CO2 idealizado escenario de aceleración/disminución, en el que el CO2 aumenta continuamente al 1 % por año −1 desde el nivel preindustrial hasta un nivel cuadruplicado durante la aceleración, seguido de una disminución a la misma tasa del 1 % anual −1 para alcanzar el nivel preindustrial.
Utilizando un método de descomposición del balance de humedad, los investigadores demuestran que este cambio asimétrico de las precipitaciones tropicales se debe principalmente al cambio de la circulación tropical, que está más estrechamente relacionado con el cambio local de la temperatura de la superficie del mar (TSM).
Patrón de cambios en la TSM tropical y descomposición de la escala de tiempo. Cambios en la TSM tropical en intervalos de tiempo de calentamiento de 2 °C durante CO2 rampa ascendente (a) y descendente (b). Los cambios rápidos (c) y lentos (d) normalizados en la TSM tropical. (e, f) Como en (c, d) pero con la media tropical (que se muestra en la esquina superior derecha) eliminada. (g) La contribución media móvil de 21 años de las respuestas rápida (Ft; azul) y lenta (St; rojo) en el CO2 Experimento de aceleración/descenso. Se muestra que su suma (púrpura) se compara con el calentamiento medio global total (negro). Crédito:Science China Press
"Los procesos de múltiples escalas de tiempo podrían enredarse durante el CO2 escenario de aumento/disminución gradual, formando un patrón complejo de cambios en las precipitaciones tropicales que evoluciona en el tiempo”, explica el autor correspondiente, el Dr. Ping Huang, profesor del Instituto de Física Atmosférica de la Academia de Ciencias de China. las respuestas dependientes de SST durante los dos períodos son un híbrido de respuestas en diferentes escalas de tiempo".
Los investigadores aplican un método de descomposición de escala de tiempo a la respuesta climática (desarrollado en estudios previos para comprender las evoluciones enredadas de las respuestas en diferentes escalas de tiempo) para separar los impactos de las respuestas de SST en diferentes escalas de tiempo en el cambio de lluvia tropical. Se define una respuesta SST rápida y una respuesta lenta basada en procesos en diferentes escalas de tiempo para ser evaluadas en términos de sus contribuciones e impactos variables en el tiempo bajo el CO2 Escenario de aceleración/descenso.
Los resultados muestran que el impacto de la respuesta rápida de la TSM en el cambio de lluvia tropical es mucho más débil que el de la respuesta lenta de la TSM durante el CO2 rampa hacia abajo, y su contribución también es mucho menor. La respuesta lenta de la TSM puede inducir un cambio de lluvia tropical más fuerte debido a un patrón de calentamiento similar a El Niño sobre el Pacífico oriental ecuatorial. Un mayor calentamiento del subsuelo durante el CO2 El período de reducción suprime el efecto del termostato dinámico del océano, lo que lleva a un patrón de calentamiento similar a El Niño.
"Nuestros resultados indican que devolver el aumento de la temperatura media mundial por debajo de un objetivo determinado, como 2 °C, eliminando el CO2 , puede fallar en restaurar la distribución de la convección tropical, con efectos potencialmente devastadores en el clima en todo el mundo", concluye el primer autor, el Dr. Shijie Zhou, investigador postdoctoral en el Instituto de Física Atmosférica de la Academia de Ciencias de China. + Explore más
