Comprender los patrones de las nubes en nuestro clima cambiante es esencial para hacer predicciones precisas sobre su impacto en la sociedad y la naturaleza. Científicos del Instituto de Ciencia y Tecnología de Austria (ISTA) y del Instituto Max Planck de Meteorología publicaron un estudio en la revista Science Advances que utiliza un modelo climático global de alta resolución para comprender cómo la agrupación de nubes y tormentas afecta las precipitaciones extremas en los trópicos. Muestran que con el aumento de las temperaturas, aumenta la gravedad de los episodios de precipitaciones extremas.
Las precipitaciones extremas son uno de los desastres naturales más dañinos, que cuestan vidas humanas y causan daños por miles de millones. Su frecuencia ha ido aumentando en los últimos años debido al calentamiento del clima.
Durante varias décadas, los científicos han estado utilizando modelos informáticos del clima de la Tierra para comprender mejor los mecanismos detrás de estos eventos y predecir tendencias futuras.
En el nuevo Avances Científicos estudio, un equipo de investigadores del Instituto de Ciencia y Tecnología de Austria (ISTA) y el Instituto Max-Planck de Meteorología (MPI-M), dirigido por el postdoctorado de ISTA Jiawei Bao, utilizó un nuevo modelo climático de última generación para estudie cómo la agrupación de nubes y tormentas impacta los eventos de lluvia extrema, específicamente en los trópicos, con más detalle de lo que ha sido posible antes.
"Este nuevo tipo de modelo con una resolución mucho más fina mostró que, con un clima más cálido, los eventos de lluvia extrema en los trópicos aumentan en severidad más de lo que se esperaba en teoría debido a que las nubes están más agrupadas", dijo Bao, quien originalmente inició este proyecto durante explica su puesto postdoctoral anterior en el MPI-M.
"Podemos ver que cuando las nubes están más agrupadas, llueve durante más tiempo, por lo que aumenta la cantidad total de lluvia. También descubrimos que las lluvias más extremas en áreas de alta precipitación ocurren a costa de la expansión de las áreas secas, un paso adicional Esto se debe a la forma en que las nubes y las tormentas se agrupan, algo que ahora podemos simular con este nuevo modelo climático".
Este nuevo modelo, propuesto por primera vez en 2019, simula el clima con una resolución mucho mayor que los anteriores. Los modelos anteriores no podían tener en cuenta las nubes y las tormentas con tanto detalle, por lo que pasaban por alto gran parte de la compleja dinámica del movimiento del aire que crea las nubes y las hace congregarse para formar tormentas más intensas.
Aunque el modelo simula el mundo entero a la vez, los científicos centraron su análisis en la zona de los trópicos alrededor del ecuador. Lo hicieron porque la formación de nubes y tormentas allí funciona de manera diferente que en otras latitudes.
Caroline Muller, profesora asistente en ISTA, añade:"Los modelos anteriores han insinuado la influencia de la agrupación de nubes en las precipitaciones extremas, pero no pudieron proporcionar los datos necesarios. En colaboración con nuestros colegas Bjorn Stevens y Lukas Kluft del Instituto Max Planck de Meteorología, Nuestros hallazgos se suman al creciente cuerpo de evidencia que muestra que la formación de nubes a menor escala tiene un impacto crucial en los resultados del cambio climático".
Modelos colaborativos
Investigadores de todo el mundo están colaborando en la creación de modelos más detallados y realistas del clima mundial para comprender los efectos del cambio climático.
Los modelos climáticos dividen la atmósfera de la Tierra en porciones tridimensionales, cada una con sus propios datos sobre temperatura, presión, humedad y muchas más propiedades físicas. Luego emplean ecuaciones físicas para simular cómo estos fragmentos interactúan y cambian con el tiempo para crear una representación del mundo real. Como la potencia informática y el almacenamiento no son ilimitados, estos modelos tienen que introducir simplificaciones y los científicos trabajan continuamente para hacerlos más precisos.
Las generaciones más antiguas de modelos climáticos utilizan fragmentos de alrededor de 100 kilómetros de longitud horizontal, lo que todavía resulta en decenas a cientos de miles de ellos que cubren todo el mundo. Los avances en algoritmos y supercomputadoras permitieron a los científicos aumentar cada vez más la resolución de los modelos.
"Utilizamos un modelo climático desarrollado en MPI-M y analizamos los datos alojados en el Centro Alemán de Computación Climática en Hamburgo con una resolución de sólo cinco kilómetros, lo cual era muy costoso desde el punto de vista computacional", añade Bao. "Toda la investigación climática es un inmenso esfuerzo de colaboración de cientos de personas que quieren contribuir a nuestra comprensión del mundo y nuestro impacto en él."
Bao, quien se interesó por primera vez en la investigación climática durante su doctorado. en la Universidad de Nueva Gales del Sur, Australia, y que ahora trabaja como becario postdoctoral de IST-BRIDGE en ISTA, quiere continuar su trabajo sobre eventos de precipitación extrema para encontrar más evidencia de sus causas e impactos utilizando modelos adicionales.
Caroline Muller, que primero estudió matemáticas y luego encontró su pasión por las preguntas de investigación con mayor impacto en el mundo real, y su grupo de investigación utiliza modelos climáticos para estudiar la convección del aire y la formación de nubes y tormentas a diferentes escalas (hasta ciclones tropicales) para comprender mejor sus causas y los impactos del cambio climático en la sociedad y la naturaleza.
Más información: Jiawei Bao, Intensificación de las precipitaciones tropicales extremas diarias debido a una convección más organizada, Avances científicos (2024). DOI:10.1126/sciadv.adj6801. www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adj6801
Información de la revista: Avances científicos
Proporcionado por el Instituto de Ciencia y Tecnología de Austria
