Escenarios de Clima (de lo global a lo regional)

1. Escenarios de Clima(de lo global a lo regional) Arturo Quintanar Centro de Ciencias de la Atmosfera UNAM Marzo26, 2012

2. Diseño Escenarios de emisión Modelo del IPCC (2006) Algunos resultados globales Estrategias para el “downscaling”del clima regional Cubierta vegetal :ejemplo para México Conclusiones

3. Forzamiento climático: Es un desbalance de energía impuesto al sistema climático Puede ser : externo o por actividades humanas. Cambios en radiación solar, volcanismo, cambio deliberado de cubierta vegetal Emisiones antropogenicas de gases invernadero, aerosoles y sus precursores.

4. Retroalimentación climática: Es un proceso climático interno que amplifica o inhibe la respuesta climática a un forzante climático dado. Amplificación del calentamiento atmosférico por aumento inicial de CO2 que promueve un aumento de vapor de agua que a su vez promueve mayor calentamiento por ser gas invernadero.

5. Forzamiento climático Forzamiento Radiativo Directo Forzamiento Radiativo Indirecto Forzamiento No-Radiativo Afecta balance radiativodirectamente. Ej. CO2 absorbe y emite en el IR Desbalanceenergeticoporperturbaciones al sistemaclimatico.EjPrecipitacion, eficiencia de nubes Desbalanceenergetico sin involucrarprocesosradiativos. Ej. Irrigacion

6. Radiative forcing of climate change: Expanding the Concept and addressing uncertainties (2005) National Academy of Sciences.

7. FUENTE: IPCC (2001)

8. ESCENARIOS DE EMISION “Climate Projections for the 21st Century” Max Planck Institute for Meteorology (2006)

9. A2: Futuro: heterogéneo y fragmentado regionalmente en su economía con cambio tecnológico lento, aumento poblacional continuo. A1: Futuro con rápido aumento económico con tasa demográfica en aumento hasta la mitad del S. XX1 y disminuyendo a partir de ahí. Nuevas y mas eficientes tecnologías. A1FI: A1 pero con uso intensivo de combustibles fósiles A1T: A1 pero fuentes de energía sin uso de combustibles fósiles A1B: A1 pero con uso balanceado de fuentes de energía B1: Futuro utópico, crecimiento demográfico como en A1, economía de servicios, tecnología y conocimiento. Mayor justicia social , soluciones globales………

11. MODELO DEL PANEL INTER-GOBERNAMENTAL DE CAMBIO CLIMATICO (IPCC)

14. TEST DEL MODELO BASICO (FIG2) DEL IPCC PARA LOS ULTIMOS 500 No se reproducen eventos de Nino-Nina pero si su amplitud y frecuencia para el S. XX

17. Continentes se calientanmasque el Oceano. Latitudes altasbajo el efecto de la retroalimentacion: Albedo del Hielo- Temperatura

27. El escenariofuturo de calentamiento global depende directamente de los escenarios de emisionesadoptados. Al final del S. XX1 tenemos un aumentorespecto a la climatologia ( 1961-1990) de: B1  2.5 ºC A1B  3.7 ºC A2  4.1 ºC

28. La superficie continental se calientamasque la del oceano. En particular en el Artico hay un aumentotresvecesmasgrandeque la media global Incremento global de lasondas de calor en la segundamitad del S. XX1. Tasa de precipitacion global aumenta ~ 2% porcadagrado de calentamiento. Se espera un aumento de lluvia en los tropicos y en latitudes altas, menor Precipitacion en la region Mediterranea, Africa del Sur y Australia. Lluviasintensas e inundaciones se incrementaranglobalmente. Duracion de Periodossecos se incrementaglobalmente latitudes altas (Alaska, Siberia). Incremento en el contraste entre regionesclimaticashumedas (tropicos y latitudes Altas) y regionesrelativamentesecas (subtropicos). Calentamiento del mar resulta en incremento del nivel del mar. 21 cm para B1 y 28 cm para A2 se esperapara 2100 (relativo a la media de 1961-1990). Regionalmente Se observaranaumentoshasta de 1 m en nivel del mar. Del deshielo se esperauna Contribucion de de 13 cm (Groenlandia) y de 5 cm (Antartida).

29. El calentamientocaracteristico del Articodaunareduccion del Area de hielo en el verano. La reduccion del area de hieloobservada Actualmentecontinuara. Al final del S. XX1 los escenarios A1B y A2 predicen Un arctico sin hielo al final del verano. Unadisminucion de la densidad del agua superficial en el Atlantico del Norte junto con temperaturasmasaltasdebilitara la circulaciontermohalina Aproximadamente un 30% al final del S. XX1. Sin embargo la disminucion en el transporte de caloroceanico no resultara en un enfriamento regional yaque solo compensaraparcialmente el calentamientodebido a gases invernadero. Hastaahora, unafraccion del calentamiento global ha sidoenmascaradapor el Incremento en aerosolesantropogenicos (azufre, ceniza, entre otros). Las medidastendientes a mejorar la calidad del airecontribuiran a un calentamiento adicionaldebido a que los aerosolestienenunavidacorta en la atmosfera. Solo un esfuerzo real paradisminuir la emision de gases invernaderopuede compensarpor el efecto de los aerosoles.

40. POSSIBLE LAND USE LAND CHANGE EFFECTS ON THE CLIMATE a b Fig. 1. Model domain and : a) LULC as obtained from the 1999 USGS b) modified LULC with potential vegetation. Major modification occurs when crops and shrubs, in the current data set, are substituted by evergreen broadleaf forests. Regional Atmospheric Model WRF Ensemble runs for May 2008

41. TEMPERATURE DIFFERENCE POTENTIAL VEGETATION (POVE) EXP – CONTROL (CTRL) EXP Fig. 2 . July average of the 2m temperature difference ( ºC ) between the POVE and CTRL runs (POVE-CTRL) for the 0000Z May 31, 2008 initial conditions

42. SENSIBLE AND LATENT HEAT FLUXES AT THE SURFACE b a POVE-CTRL POVE-CTRL Fig.3 Same as Fig. 2 but for a) sensible heat flux and b) for latent heat flux at the surface ( W m-2)

43. WATER VAPOR MIXING RATIO AND POTENTIAL EVAPORATION a b Fig. 4. Same as Fig.2 but for a) mixing ratio (g kg-1 ) and b) potential evaporation (mm s-1 ) at the surface

44. PLANETARY BOUNDARY LAYER HEIGHT AND PRECIPITATION a b Fig. 5. Same as Fig.2 but for a) planetary boundary layer height (m) and b) total accumulated precipitation (mm)

45. CONCLUSIONES 1) Todos los escenarios del IPCC inducen un calentamiento global al final del S. XX1 que varia entre 2 y 4 C. 2) Los modelos regionales añaden valor a las simulaciones climáticas con modelos globales 3) Aun falta trabajar los forzamientos no radiativos como el cambio deliberado en la cubierta vegetal.