Comprender el viento y el agua en el ecuador es clave para realizar proyecciones climáticas futuras más precisas: estudio

Lograr que los modelos climáticos imiten las observaciones en tiempo real en lo que respecta al calentamiento es clave: pequeñas discrepancias pueden generar malentendidos sobre la tasa de calentamiento global a medida que cambia el clima. Un nuevo estudio de la Universidad Estatal de Carolina del Norte y la Universidad de Duke encuentra que al modelar las tendencias de calentamiento en el Océano Pacífico, todavía falta una pieza del rompecabezas: el efecto del viento sobre las corrientes oceánicas en el Pacífico ecuatorial.

Los descubrimientos son Publicado en el diario Comunicaciones de la naturaleza.

«El Océano Pacífico puede actuar como un termostato para el clima global», dice Sarah Larson, profesora asistente de ciencias marinas, terrestres y atmosféricas en NC State y coautora del estudio. «Si el Pacífico se calienta rápidamente, por ejemplo, podría acelerar el calentamiento global. Del mismo modo, si se calienta a un ritmo más lento, podría ralentizar nuestro ritmo de calentamiento global».

En las últimas décadas, los científicos han notado un patrón de calentamiento complicado en el Pacífico tropical, con aguas en el Pacífico oriental y occidental calentándose, mientras que se ha observado un ligero efecto de enfriamiento en el Pacífico central, cerca del ecuador. Cuando los científicos intentaron modelar este patrón de calentamiento alimentando los modelos con datos históricos, descubrieron que los modelos actuales no podían reproducir el patrón observado.

«Estos modelos simulan la atmósfera y la respuesta del océano a lo que llamamos 'forzamiento externo', que son cosas como los gases de efecto invernadero y los aerosoles en la atmósfera», dice Larson. “Sin embargo, creemos que los modelos no simulan con precisión la respuesta del Océano Pacífico tropical.

«Estamos tratando de descubrir a qué procesos físicos en los modelos podemos atribuir esta discrepancia, por lo que nos fijamos en el viento», dice Larson. «Si el viento es importante para las corrientes oceánicas y las corrientes oceánicas mueven el calor, entonces es posible que nos falte en los modelos la parte del calentamiento impulsada por el viento».

Los investigadores ejecutaron dos modelos diferentes que cubrían el mismo período de tiempo: uno en el que los vientos cambiaban en respuesta a forzamientos externos y un modelo «desacoplado», en el que los vientos replicaban los anteriores a la revolución industrial y no cambiaban en respuesta a forzamientos. .

En el modelo en el que cambiaron los vientos, las tendencias de calentamiento siguieron las observadas, con la excepción del enfriamiento a lo largo del ecuador. En el modelo desacoplado estos patrones no aparecieron.

«Eliminamos los cambios del viento del modelo desacoplado para comprender mejor sus efectos en la evolución del clima del Pacífico tropical», dice Larson.

“Tomemos como ejemplo las Islas Galápagos en el Pacífico oriental”, dice Shineng Hu, profesor asistente de ciencias de la Tierra y el clima en la Universidad de Duke y coautor del estudio. “El agua del océano al norte del ecuador es más cálida que el agua ecuatorial allí. Descubrimos que el calentamiento inducido por el hombre desencadenó vientos del oeste al norte de las Islas Galápagos, que a su vez transportaron agua cálida hacia el sur. Creo que actúa como un proceso clave a través del cual los vientos afectan el patrón de calentamiento tropical del Pacífico».

«Lo que esto nos dice es que la forma en que los vientos reaccionan a las fuerzas inducidas por el hombre, como los gases de efecto invernadero, es extremadamente importante para determinar qué tan rápido se calienta el Pacífico tropical, y hasta ahora los vientos están cambiando de maneras que los modelos no predijeron», dice Larson. . . «Sabemos que el viento es clave, pero este descubrimiento apunta a una necesidad urgente de simular mejor los procesos oceánicos ecuatoriales y las estructuras térmicas para crear modelos más precisos».

Shuo Fu, un estudiante de posgrado que visita el laboratorio de Hu en Duke de la Ocean University de China, es el primer autor del estudio. Xiao-Tong Zheng de la Ocean University de China, Yiqun Tian de Duke y Kay McMonigal de NC State también contribuyeron al trabajo.