Informandonos sobre la Variabilidad y Cambio Climáticos

1. Informandonos sobre la Variabilidad y Cambio Climáticos Alfredo Ruiz Barradas University of Maryland College Park alfredo@atmos.umd.edu The Washington Center Washington, DC Mayo 10, 2010

2. Hablaremos Sobre: • El Sitema Climático • Diferencias entre Tiempo y Clima • La importancia del Sol • Los factores del clima • Variabilidad del Clima • Forzamientos Externos • Procesos Internos • Cambio Climático Antropogénico • Influencia del hombre sobre la atmósfera • Impacto global

3. El Sistema Climático Cambios en los componentes del sistema inducen cambios en el clima

4. El Ciclo del Agua El agua es vital para nuestras sociedades

5. ¿Que es el Clima? Los aspectos que varian lentamente en el sistema climático. Dichos aspectos se establecen a través de promedios mensuales, estacionales o anuales y de su variabilidad….AMS Promedio de 30 años Mayo en DC: Temperatura (°C) Precipitación (mm) Precip. (95 mm) Max. T. (24°C) Min. T. (13°C) ¿Que es el Tiempo? Las condiciones atmosféricas en un momento dado, incluyendo temperatura, precipitatción, viento, y humedad. Hoy 10 de mayo en DC: Max. T. (19°C) Precip. (0 mm) Min. T. (4.5°C)

6. El Sol: Conductor del Clima Fuente: http://blog.unab.cl/psalucci/?p=5 • La luminosidad del Sol es practicamente constante. • La órbita de la Tierra alrededor del Sol, y la inclinación del eje de rotación respecto al • plano de la orbita determinan la distribución de la radiación que llega a la superficie del • planeta y asi las estaciones. • Cambios en la órbita de la Tierra y la inclinación del eje pueden forzar cambios en la • distribución de la radiación que llega a la superficie del planeta y asi cambios en las • estaciones y el clima.

7. ¿Que factores nos dan la variedad de climas? Si solo la latitud determinara el clima, unicamente tendríamos las siguientes zonas climáticas: • Sin embargo, en general el clima se modifica • por los siguientes factores: • Latitud. • Altitud. • Distribución de masas de agua y tierra. • Montañas y cordilleras. • Corrientes marinas. Fuente: http://www.citi.pt/citi_2005_trabs/antonio_carvalho/Climas.htm Zona Fria Zona Templada Los cuales nos dan una variedad de climas: Zona Cálida Zona Templada Zona Fria

8. Clasificación Climática de Koeppen Usando temperatura, precipitación y tipo de vegetación… originalmente en 1884

9. Escalas de la Variabilidda Climática (Variabilidad natural que los modelos aspiran a simular) El Clima varía desde escalas sub-estacionales hasta las de siglos y milenios: Variabilidad Solar Circulación Profunda del Océano Variabilidad Decenal (Pac. y Atl.) Gases de Efecto Invernadero El Niño/La Niña Sequías Sequías Inundaciones Oscilación de Madden-Julian 1 mes 30 años 100 años 1 estación 3 años 7 años A corto plazo Sub-estacional a inter-estacional Interanual Decenal-Centurias-Milenios

10. Variabilidad y Cambio Climáticos Variabilidad Climática: Variaciones temporales de las variables climáticas respecto un estado medio (i.e., anomalías) y no atribuibles a las actividades humanas. Cambio Climático: Cambio sistemático de las variables climáticas mantenido por decadas o periodos mayores. Natural o antropogénico los efectos en nuestras sociedades pueden ser devastadores Inundaciones Sequías Olas de Frio/Calor

11. El Clima Puede Cambiar Debido a: • ForzamientosExternos: Ocurrenfuera del sistema y debido a • Variabilidad Solar • VariacionesOrbitales • ActividadVolcánica • CambiosAntropogénicos (gases y aerosoles, deforestación, etc.) • 2) ProcesosInternos: Dentro del sistema, y debido a cambios en • Atmósfera • Océanos • Criosfera

12. Cambios en el Clima debido a Cambios en: • Energia del Sol que llega a la Tierra • ~1367W/m2 a la distancia media entre la • Tierra y el Sol • Varía ~0.1% (1.5W/m2) entre picos de actividad • de lasmanchassolares • Efectodespreciable en la variabilidadclimática (<0.1°C) • a escalas de tiempo no astronómicas. • Las llamaradas solares: • originadas por repentinas explosiones de ondas • magnéticas, • liberan particulas cargadas (electrones) que no tienen • efecto sobre el clima terrestre pero si sobre los sistemas • de comunicacion y redes electricas. NASA: http://earthobservatory.nasa.gov/IOTD/view.php?id=1787

13. Cambios en el Clima debido a Cambios en: • Orbita de la Tierra e Inclinación del Eje que alteran la radiación solar recibida por la Tierra Precesión: trompo 26,000 años Forma de la órbita: Circular a eliptica 100,000 años Inclinación del Eje: 23.5°: 21.5°-24.5° 41,000 años Ciclos de Milankovitch y las Edades de Hielo Ciclo anual alterado: • La radiación en veranodecrecemasalla de lo normal y la nieve no se derrite. • La radiación en inviernoaumentamasalla de lo normal. La temperatura del aireaumenta y • retienemashumedad de lo normal. En latitudes altas, a pesar del aumento en las • temperaturas, estassiguenpordebajo del punto de congelación y puedenpermiten • mayor acumulación de nieve. • Con el tiempo, la capa de hielocrece y se extiende.

14. Cambios en el Clima debido a Cambios en: Ciclos de Milankovitch y las Edades de Hielo Aire atrapado en cilindros de hielo permite recolectar muestras de gases de epocas pasadas, como en en Vostok, Antartica: Vostok, Antartica Cilindro de Hielo Burbujas de Aire (conteniendo información sobre la composición de la atmósfera) Eras Interglaciales Bioxido de Carbono Temperatura Edades de Hielo Metano Insolación a 65°N Ciclos de Milankovicth Presente 200,000 años 400,000 años

15. Cambios en el Clima debido a Cambios en: Clima seco y árido en el interior de Pangea • Distribución de las Placas Tectonicas Alteran la distribución océano/continente • Erupciones Volcánicas Erupciones a partir de las cuales se registró descenso de la temperatura global Inyectan gases de efecto invernadero y aerosoles • Agung • Indonesia, 1963 • Chichón • México, 1982 • Pinatubo • Filipinas, 1991 Dioxido de Sulfuro Efecto: Enfriamiento Dioxido de Carbono Efecto: Calentamineto

16. Variabilidad Natural del Clima • La variabilidad natural del clima incluye fenómenos varios que impactan • el clima a escalas regionales y globales. Algunos ejemplos de esos • fenómenos son: • El Niño – Oscilación del Sur (ENSO por sus siglas en inglés) • Oscilación del Artico (AO por sus siglas en inglés) • Oscilación Multidecadal del Atlántico (AMO por sus siglas en inglés)

17. Variabilidad Natural del Clima Verde/Café representan LLUVIA por arriba/debajo de lo normal Rojo/Azul representan TEMPERATURA por arriba/debajo de lo normal ENE El Niño/La Niña ABR Impacto sobre Norteamérica Fuente: http://svs.gsfc.nasa.gov/goto?1402 JUL El Niño se caracteriza por el calentamiento de las aguas del Pacífico ecuatorial OCT Precipitación Temperatura

18. Variabilidad Natural del Clima Verde/Café representan LLUVIA por arriba/debajo de lo normal Rojo/Azul representan TEMPERATURA por arriba/debajo de lo normal Oscilación del Artico (Fase negativa) ENE ABR Impacto sobre Norteamérica Fuente: http://earthobservatory.nasa.gov/Newsroom/view.php?id=27651 JUL En su fase negativa se caracteriza por el debilitamiento de los vientos zonales a niveles altos en el Artico (alrededor de 55°N) causado por el aumento (disminucion) de la presión en elArtico (latitudes medias). OCT Precipitación Temperatura

19. Variabilidad Natural del Clima Oscilación Multidecadal del Atlántico En su fase positiva se caracteriza por el calentamiento de las aguas del Atlántico Norte. Precipitación Temperatura Verde/Café representan LLUVIA por arriba/debajo de lo normal Rojo/Azul representan TEMPERATURA por arriba/debajo de lo normal Tendencia Positiva de la Temperatura del Atlántico Norte!!

20. Variabilidad Natural del Clima La evolución del hombre, desde su separación de otras especies como el surgimiento y desaparición de distintas civilizaciones, se ha asociado a variabilidad y cambios naturales del clima. • Por ejemplo, el pico y desaparicion de la civilización moche en Perú esta estrechamente ligado a eventos de El Niño – La Niña en el Pacífico equatorial. Algunas ligas interesantes: • De la Administración Nacional del Océano y la Atmósfera (NOAA). • Del Museo Chileno de Arte Precolombino. Museo Chileno de Arte Precolombino • Otro ejemplo es sobre la teoria de que el hombre es producto • del cambio climatico. El aumento en el tamaño del cerebro y • la aparición de herramientas corresponde a periodos de cambios • rápidos en el clima a los culaes el hombre se tenia que adaptar o • perecer. Un par de ligas interesantes son las siguientes: • De la Radio Pública Nacional. • Del programa NOVA de la televisión pública (PBS): Becoming Human, Part 1. Chip Clark, Jim DiLoreto, & Don Hurlbert Smithsonian Institution

21. Conclusiones (1/2) • La variabilidad natural comprende un amplio • espectro de escalas temporales. • No se entiende completamemente todavia. • La AMO puede estar interfiriendo en las • estimaciones actuales de la tendecia de la • temperatura.

22. Que evidencia se tiene de que el hombre esta alterando el planeta? Primordialmente, y aparte de la deforestación de los bosques y selvas, las actividades humanas han ido alterando la composición de la atmósfera al ir aumentando gases de tipo invernadero (i.e., aquellos que inducen calentamiento del planeta) desde la revolución industrial.

23. Cambio Climático Antropogénico Dioxido de Carbono en Mauna Loa, HI Hay otra evidencia de que los humanos estamos alterando la composición de la atmósfera?

24. Indicadores de la Influencia Humana en la Atmósfera en la Era Industrial Concentraciones de: Dioxido de Carbono Oxido Nitroso Dioxido de Sulfuro Metano Fuente: Todos ellos aumentan a partir de la revolución industrial

25. Variaciones de la Temperatura de la Tierra Global: en los pasados 140 años Tendencia en la Temperatura en el mismo periodo que la AMO!! Climatologia 1961-1990 Hemisferio Norte: en los pasados 1000 años Fuente:

26. El Impacto de la AMO en la temperatura global • No es notable para todo el siglo XX: Anomalias de Temperatura (°C) • Pero en los ultimos 30 años hace que la tendencia aumente • de 0.26°C/decada a 0.30°C/decada : Pero la tendencia no es una sola ya que cambia por región y época del año Anomalias de Temperatura (°C)

27. Tendencias de la Temperature 1976-2000 Fuente:

28. Tendencias de la Precipitación 1900-2000 Fuente:

29. Cambio Climático: Una Vision Integral Impacto en Ecosistemas y Humanos Suministros de agua y comida Recursos naturales Ecosistemas y biodiversidad Asentamientos humanos Salud Cambio Climático Aumento de temperatura Aumento del nivel del mar Cambio en la precipitacion Sequias e inundaciones Emisiones y Concentraciones Gases de efecto invernadero Aerosoles A d a p t a c i ó n M i t i g a c i ó n ¿Desarrollo? Crecimiento económico Tecnología Población (Buen ) Gobierno A d a p t a c i ó n Fuente:

30. Conclusiones (2/2) • El calentamiento global es consecuencia de las • actividades del hombre. • Sin embargo, variabilidad natural del sistema climático • esta interfiriendo en las estimaciones de la tendencia de • la temperatura. • Entendimiento de la variabilidad natural del clima es de • vital importancia para mejorar simulaciones y proyecciones • del clima presente y futuro