Es posible que los bostonianos se hayan quejado de excavar en casi 2 pies de nieve después de que una histórica tormenta de nieve azotara el noreste a fines de enero de 2022, pero no debería haber sido una sorpresa. Esta parte de los EE. UU. ha visto muchas tormentas como esta en las últimas décadas.

De hecho, más de un siglo de registros meteorológicos confiables muestran que muchas de las nevadas más intensas del noreste han ocurrido desde 1990, incluidas siete de las 10 más importantes en Boston y Nueva York.

Al mismo tiempo, los inviernos en el Atlántico Medio y el Noreste se han calentado aproximadamente 4 grados Fahrenheit (2,2 C) desde finales del siglo XIX.

¿Cómo se puede reconciliar la avalancha de grandes tormentas de nieve con nuestro clima cálido? Soy un científico atmosférico. Veamos una importante ley de la física y algunas teorías que pueden ayudar a explicar los cambios.

Aire más cálido, más humedad

Primero, el aire más cálido puede contener más humedad que el aire frío.

Piense en la atmósfera como una esponja. El aire contiene aproximadamente un 4% más de vapor de agua por cada grado Fahrenheit adicional de aumento de temperatura (eso es aproximadamente un 7% por grado Celsius). La ley física que explica esta relación se conoce como relación Clausius-Clapyron.

Este aumento de la humedad atmosférica está contribuyendo a intensificar el ciclo del agua. El noreste y el Atlántico medio se han vuelto más húmedos, no solo en invierno, sino también en primavera, verano y otoño. Además de más precipitación total durante una temporada y un año, la humedad adicional también alimenta eventos extremos, como huracanes más intensos y lluvias torrenciales. El noreste ha visto un aumento de más del 50 % en los eventos de precipitación más intensos en las últimas décadas, el mayor aumento de cualquier región de los EE. UU.

A principios de la década de 1900, los inviernos en el noreste generalmente promediaban alrededor de 22 grados Fahrenheit. Ahora, 26 grados es la nueva temperatura "normal" oficial, definida como el promedio de 1991 a 2020. Algunos inviernos recientes han superado los 30.

En el noreste, entonces, tenemos un ambiente que se ha calentado, pero que a menudo todavía está por debajo del punto de congelación. Dicho de otra manera, las regiones del mundo que son lo suficientemente frías como para que haya nieve se han calentado lo suficiente como para ser visitadas por tormentas capaces de retener y dejar caer más humedad. En lugar de intensos aguaceros como los que ha estado experimentando Luisiana últimamente, la región recibe fuertes nevadas.

El calentamiento del océano juega un papel

La ventisca de enero fue alimentada por aguas oceánicas en el Atlántico occidental que son más cálidas de lo normal. Eso también es parte de un patrón constante.

Los océanos han estado absorbiendo más del 90% del calor adicional atribuible al aumento de los gases de efecto invernadero atmosféricos de las actividades humanas, en particular la quema de combustibles fósiles. Los océanos ahora contienen más energía térmica que nunca desde que comenzaron las mediciones hace seis décadas.

Los científicos están estudiando si el calentamiento global puede estar provocando una desaceleración de la cinta transportadora oceánica de corrientes que transportan agua por todo el mundo. Las imágenes satelitales y las mediciones oceánicas muestran que las aguas más cálidas se han "acumulado" a lo largo de la costa este, una posible indicación de una desaceleración de la circulación de vuelco meridional del Atlántico.

La humedad evaporada del agua del océano proporciona gran parte de la energía para los ciclones tropicales y extratropicales de latitudes medias, conocidos comúnmente como tormentas del noreste.

El Ártico también influye en el patrón de nieve

Mientras que los sistemas de tormentas tropicales son alimentados principalmente por agua tibia, las tormentas del noreste obtienen energía de los fuertes gradientes de temperatura donde se encuentran las masas de aire frío y cálido. La frecuencia de los brotes de aire frío es otro aspecto del cambio climático que puede estar contribuyendo a los aumentos recientes de nevadas extremas.

Investigaciones recientes han sugerido que el calentamiento del Ártico, incluida la disminución del hielo marino y la capa de nieve del Ártico, está influyendo en el comportamiento del vórtice polar, una banda de fuertes vientos del oeste que se forma en la estratosfera entre aproximadamente 10 y 30 millas sobre el Ártico cada invierno. Los vientos encierran una gran piscina de aire extremadamente frío.

Cuando el Ártico es relativamente cálido, el vórtice polar tiende a ser más débil y se alarga o "estira" más fácilmente, lo que permite que el aire extremadamente frío se sumerja en el sur. Los episodios de estiramiento de vórtices polares han aumentado considerablemente en las últimas décadas, lo que a veces lleva a un clima invernal más severo en algunos lugares.

La amplificación del Ártico, el aumento del calentamiento en nuestro norte, puede, paradójicamente, estar ayudando a transportar aire frío a la costa este durante las interrupciones del vórtice polar, donde el aire frío puede interactuar con el aire más cálido y cargado de humedad del oeste, más cálido de lo normal. Océano Atlántico. El evento de vórtice polar extendido más reciente ayudó a reunir los ingredientes clave para la tormenta de nieve histórica.

¿Qué hay más adelante?

Los modelos climáticos globales proyectan un aumento de las nevadas más extremas en grandes áreas del hemisferio norte con un calentamiento futuro. En algunas otras partes del mundo, como Europa Occidental, la intensificación del ciclo hidrológico significará más lluvia que nieve en invierno a medida que aumenten las temperaturas.

Para la costa este de América del Norte, así como el norte de Asia, se espera que las temperaturas invernales sigan siendo lo suficientemente frías como para que las tormentas traigan fuertes nevadas, al menos hasta mediados de siglo. Los modelos climáticos sugieren que las nevadas extremas serán más raras, pero no necesariamente menos intensas, en la segunda mitad del siglo, a medida que más tormentas produzcan lluvia.

El fuerte aumento de las tormentas invernales de alto impacto en el noreste es una manifestación esperada de un clima más cálido. Es otro riesgo para el que Estados Unidos tendrá que prepararse a medida que los eventos extremos se vuelvan más comunes con el cambio climático.