El brote de tornado mortal que arrasó comunidades desde Arkansas hasta Illinois en la noche del 10 al 11 de diciembre de 2021 fue tan inusual en su duración y fuerza, particularmente para diciembre, que muchas personas, incluido el presidente de EE. UU., se preguntan qué papel podría haber jugado el cambio climático, y si los tornados se volverán más comunes en un mundo que se calienta.

Ambas preguntas son más fáciles de hacer que de responder, pero la investigación está ofreciendo nuevas pistas.

Soy un científico atmosférico que estudia tormentas convectivas severas como tornados y las influencias del cambio climático. Esto es lo que muestran las investigaciones científicas hasta el momento.

Los modelos climáticos aún no pueden ver los tornados, pero pueden reconocer las condiciones de los tornados

Para comprender cómo el aumento de las temperaturas globales afectará el clima en el futuro, los científicos utilizan modelos informáticos complejos que caracterizan todo el sistema de la Tierra, desde la energía del Sol que fluye hasta cómo responde el suelo y todo lo demás, año tras año y estación tras estación. Estos modelos resuelven millones de ecuaciones a escala global. Cada cálculo suma, lo que requiere mucha más potencia informática de la que puede manejar una computadora de escritorio.

Para proyectar cómo cambiará el clima de la Tierra hasta el final del siglo, actualmente tenemos que usar una escala amplia. Piense en ello como la función de zoom de una cámara que mira una montaña lejana. Puedes ver el bosque, pero los árboles individuales son más difíciles de distinguir, y un cono de pino en uno de esos árboles es demasiado pequeño para verlo incluso cuando amplías la imagen. Con los modelos climáticos, cuanto más pequeño es el objeto, más difícil es verlo.

Los tornados y las tormentas severas que los crean están muy por debajo de la escala típica que los modelos climáticos pueden predecir.

En cambio, lo que podemos hacer es observar los ingredientes a gran escala que crean las condiciones propicias para que se formen los tornados.

Dos ingredientes clave para las tormentas severas son (1) la energía impulsada por el aire cálido y húmedo que promueve fuertes corrientes ascendentes, y (2) el cambio de velocidad y dirección del viento, conocido como cizalladura del viento, que permite que las tormentas se vuelvan más fuertes y duraderas. Un tercer ingrediente, que es más difícil de identificar, es un desencadenante para que se formen tormentas, como un día muy caluroso o tal vez un frente frío. Sin este ingrediente, no todos los entornos favorables conducen a tormentas severas o tornados, pero las dos primeras condiciones hacen que las tormentas severas sean más probables.

Al usar estos ingredientes para caracterizar la probabilidad de que se formen tormentas severas y tornados, los modelos climáticos pueden decirnos algo sobre el riesgo cambiante.

Cómo es probable que cambien las condiciones de la tormenta

Las proyecciones del modelo climático para los Estados Unidos sugieren que la probabilidad general de ingredientes favorables para tormentas severas aumentará para fines del siglo XXI. La razón principal es que el aumento de las temperaturas acompañado del aumento de la humedad en la atmósfera aumenta la posibilidad de fuertes corrientes ascendentes.

El aumento de las temperaturas globales está provocando cambios significativos en las estaciones que tradicionalmente pensamos que rara vez producen clima severo. Aumentos más fuertes en el aire cálido y húmedo en otoño, invierno y principios de la primavera significan que habrá más días con ambientes de tormentas severas favorables, y cuando ocurren estas tormentas, tienen el potencial de una mayor intensidad.

Lo que muestran los estudios sobre la frecuencia y la intensidad

En áreas más pequeñas, podemos simular tormentas eléctricas en estos climas futuros, lo que nos acerca a responder si se formarán tormentas severas. Varios estudios han modelado cambios en la frecuencia de tormentas intensas para comprender mejor este cambio en el medio ambiente.

Ya estamos viendo evidencia en las últimas décadas de cambios hacia condiciones más favorables para tormentas severas en las estaciones más frías, mientras que la probabilidad de que se formen tormentas en verano está disminuyendo.

Para los tornados, las cosas se complican. Incluso en un pronóstico acertado para el día siguiente, no hay garantía de que se forme un tornado. Solo una pequeña fracción de las tormentas producidas en un entorno favorable producirá un tornado.

Varias simulaciones han explorado lo que sucedería si ocurriera un brote de tornado o una tormenta productora de tornados en diferentes niveles de calentamiento global. Las proyecciones sugieren que las tormentas más fuertes que producen tornados pueden ser más probables a medida que aumentan las temperaturas globales, aunque se fortalecen menos de lo que podríamos esperar debido al aumento de la energía disponible.

El impacto de 1 grado de calentamiento

Mucho de lo que sabemos acerca de cómo el calentamiento del clima influye en las tormentas severas y los tornados es regional, principalmente en los Estados Unidos. No todas las regiones del mundo verán cambios en entornos de tormentas severas al mismo ritmo.

En un estudio reciente, mis colegas y yo descubrimos que la tasa de aumento en entornos de tormentas severas será mayor en el hemisferio norte y que aumenta más en latitudes más altas. En los Estados Unidos, nuestra investigación sugiere que por cada 1 grado Celsius (1,8 F) que aumenta la temperatura, es probable que haya un aumento del 14 al 25 % en ambientes favorables en primavera, otoño e invierno, con el mayor aumento en invierno. Esto se debe principalmente al aumento de la energía disponible debido a las temperaturas más altas. Tenga en cuenta que se trata de entornos favorables, no necesariamente de tornados.

¿Qué dice esto sobre los tornados de diciembre?

Para responder si el cambio climático influyó en la probabilidad o la intensidad de los tornados en el brote de diciembre de 2021, sigue siendo difícil atribuir un evento como este al cambio climático. Las influencias a más corto plazo como El Niño-Oscilación del Sur también pueden complicar el panorama.

Ciertamente hay señales que apuntan en la dirección de un futuro más tormentoso, pero cómo esto se manifiesta en los tornados es un área abierta de investigación.