¿Qué son los modelos climáticos y qué tan precisos son??[

Hola gente bio, aqui un nuevo articulo para nuestro blog sobre noticias de ecologia, tiempo , reciclable, medio campo y otros varios temas que les gustaran

¿Qué son los modelos climáticos y qué tan precisos son??[

Por Lauren Harper[

Proyecciones de temperatura basadas en un modelo climático. Fuente: NOAA[

Hay un dicho famoso que dice: “El clima es lo que esperas; el clima es lo que obtienes”. Como nativo de Texas que se mudó a Nueva York, tuve una idea de qué esperar, pero no estaba completamente preparado para lo que obtendría. Debido a que el clima de Nueva York es drásticamente diferente de lo que estoy acostumbrado, todas las mañanas antes de salir de mi departamento reviso religiosamente el pronóstico del tiempo. Muy rápidamente sé si va a llover, si hay una tormenta saliendo de la costa o si necesitaré capas adicionales.[

Mientras que el clima puede cambiar dramáticamente de un día a otro, el clima significa las condiciones promedio durante aproximadamente 30 años: qué tan cálida es la región, en promedio, y cuánta precipitación obtiene en un año? El clima de Texas, por ejemplo, tiende a ser más cálido durante la mayor parte del año, mientras que Nueva York es en promedio más fresca con estaciones claramente definidas.[

El clima y el clima a veces se usan indistintamente, pero los científicos, meteorólogos e investigadores los estudian y modelan de manera diferente.[

¿Qué es un modelo meteorológico??[

“El pronóstico del tiempo de hoy está parcialmente nublado con la posibilidad de duchas al final de la tarde…” Este es un resumen del clima familiar que probablemente haya escuchado antes de un meteorólogo. Para hacer estas predicciones, los meteorólogos usan datos meteorológicos y modelos de pronóstico para determinar las condiciones atmosféricas actuales y futuras.[

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Los meteorólogos de la NASA Dryden se preparan para lanzar un globo meteorológico junto a una unidad de perfil de viento de detección y rango. Foto: NASA Dryden / Tom Tshida[

Debido a que el clima tiene lugar hora por hora, los modelos de pronóstico usan las condiciones atmosféricas y oceánicas actuales para predecir el clima futuro. El pronóstico tiene en cuenta la humedad, la temperatura, la presión del aire, la velocidad y dirección del viento, así como la capa de nubes. La ubicación geográfica, la proximidad al agua, las estructuras urbanas, la latitud y la elevación también pueden influir en el clima que experimenta.[

Los modelos meteorológicos funcionan con resoluciones lo suficientemente altas como para generar diferentes predicciones para las ciudades vecinas, en algunos casos, pero solo en plazos cortos de aproximadamente dos semanas como máximo.[

¿Qué es un modelo climático??[

Esencialmente, los modelos climáticos son una extensión del pronóstico del tiempo. Pero mientras que los modelos meteorológicos hacen predicciones sobre áreas específicas y períodos de tiempo cortos, los modelos climáticos son más amplios y analizan largos períodos de tiempo. Predicen cómo cambiarán las condiciones promedio en una región en las próximas décadas.[

Modelado climático, cuadrícula tridimensional[

Ilustración de la cuadrícula tridimensional de un modelo climático. Imagen: Ruddiman[

Los modelos climáticos incluyen procesos más atmosféricos, oceánicos y terrestres que los modelos meteorológicos, como la circulación oceánica y el derretimiento de los glaciares. Estos modelos generalmente se generan a partir de ecuaciones matemáticas que utilizan miles de puntos de datos para simular la transferencia de energía y agua que tiene lugar en los sistemas climáticos.[

Los científicos usan modelos climáticos para comprender sistemas de tierra complejos. Estos modelos les permiten probar hipótesis y sacar conclusiones sobre sistemas climáticos pasados y futuros. Esto puede ayudarlos a determinar si los eventos climáticos anormales o las tormentas son el resultado de cambios en el clima o solo parte de la variación climática de rutina. Por ejemplo, al predecir ciclones tropicales durante la temporada de huracanes, los científicos pueden usar modelos climáticos para predecir la cantidad de tormentas tropicales que pueden formarse frente a la costa y en qué regiones es probable que caigan en tierra.[

Al crear modelos climáticos, los científicos usan uno de los tres tipos comunes de modelos climáticos simples: modelos de balance energético, modelos de complejidad intermedia y modelos de circulación general. Estos modelos usan números para simplificar las complejidades que existen al tener en cuenta todos los factores que afectan el clima, como la mezcla atmosférica y la corriente oceánica.[

Los modelos de equilibrio energético ayudan a pronosticar los cambios climáticos como resultado del presupuesto energético de la Tierra. Este modelo tiene en cuenta las temperaturas de la superficie de la energía solar, el albedo o la reflectividad, y el enfriamiento natural de la tierra que emite calor al espacio. Para predecir el clima, los científicos usan una ecuación que representa la cantidad de energía que entra versus sale, para comprender los cambios en el almacenamiento de calor, por ejemplo, a medida que más CO2 absorbente de calor llena la atmósfera. Luego, los científicos toman esta ecuación y la conectan a modelos de caja que representan un cuadrado de tierra dentro de una cuadrícula tridimensional, para expresar el clima en una región o incluso en un continente.[

https://www.youtube.com/watch? v = toCFqOGVs54[

Este video que explica el modelado climático fue creado por la Organización de Investigación Científica e Industrial de la Commonwealth (CSIRO) en colaboración con la Oficina Australiana de Meteorología.[

Los modelos de complejidad intermedia son similares a los modelos de equilibrio energético, pero incluyen y combinan varias de las estructuras geográficas de la Tierra: tierra, océanos y características de hielo, por ejemplo. Estas características geográficas permiten que los modelos de complejidad intermedia simulen escenarios climáticos a gran escala, como fluctuaciones glaciales, cambios en la corriente oceánica y cambios en la composición atmosférica a largo plazo. Los modelos de complejidad intermedia describen el clima con detalles menos espaciales y específicos del tiempo, por lo que se utilizan mejor para variaciones a gran escala y de baja frecuencia en el sistema climático de la Tierra.[

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Un núcleo de hielo. Crédito: Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA / Ludovic Brucker[

Los modelos de circulación general son los modelos más complejos y precisos para comprender los sistemas climáticos y predecir el cambio climático. Estos modelos incluyen información sobre la química atmosférica, el tipo de tierra, el ciclo del carbono, la circulación oceánica y la composición glacial del área aislada. Este tipo de modelo también utiliza una cuadrícula tridimensional, con cada caja que representa alrededor de 100 kilómetros cuadrados de tierra, aire o mar, que es mejor resolución que los típicos 200 a 600 kilómetros por caja. Este modelo es más sofisticado que el balance energético y los modelos de complejidad intermedia, pero requiere una mayor cantidad de tiempo de computación, cada simulación podría demorar varias semanas en ejecutarse[

¿Qué nos pueden decir los modelos climáticos sobre el futuro y el pasado??[

Durante muchas décadas, los científicos han estado recopilando datos sobre el clima utilizando núcleos de hielo, árboles y coral, así como datación por carbono. De esta investigación han descubierto detalles sobre la actividad humana pasada, los cambios de temperatura en nuestros océanos, los períodos de extrema sequía y mucho más.[

A medida que se recopilan más puntos de datos, aumentan la precisión de los modelos climáticos existentes. Esto mejora el pronóstico del clima, porque los datos climáticos anteriores ayudan a establecer una línea de base para los sistemas climáticos típicos. A partir de ahí, los investigadores establecen variables climáticas que desean mantener igual, como la capa de nubes, y variables que desean probar, como el aumento de dióxido de carbono, para evaluar hipótesis sobre cambios futuros. Esto podría estimar cualquier cosa, desde el aumento del nivel del mar hasta el aumento de las temperaturas y el riesgo de sequía e incendios forestales.[

Cuán precisos son los modelos climáticos?[

Como el mundo no puede permitirse esperar décadas para medir la precisión de las predicciones del modelo climático, los científicos prueban la precisión de un modelo utilizando eventos pasados. Si el modelo predice con precisión los eventos pasados que sabemos que sucedieron, entonces también debería ser bastante bueno para predecir el futuro. Y cuanto más aprendemos sobre las condiciones pasadas y presentes, más precisos serán estos modelos.[

Los modelos climáticos son complejos debido a todos los elementos que están cambiando dentro de los sistemas de la Tierra. Si nuestra atmósfera fuera como la de la luna, el modelado climático sería bastante fácil porque la luna apenas tiene una atmósfera. En la Tierra, los científicos climáticos deben tener en cuenta las fluctuaciones de temperatura, los patrones de viento, las corrientes oceánicas, las características de la superficie terrestre y mucho más. Debido a esto, los modelos siempre consideran cierto nivel de incertidumbre, pero los modelos que miden áreas más pequeñas con resoluciones más altas producen modelos más precisos. A pesar de una pequeña cantidad de incertidumbre, los científicos consideran que los modelos climáticos del siglo XXI son bastante precisos porque se basan en principios físicos bien fundados de los procesos del sistema terrestre. Esta base solidifica la confianza de la comunidad científica de que las emisiones humanas están cambiando el clima, lo que afectará a todo el planeta.[

¿Por qué son importantes los modelos climáticos??[

Comprender el clima pasado, presente y futuro nos ayuda a comprender cómo funcionan naturalmente los sistemas de la Tierra. Esta información, combinada con modelos climáticos, nos permite determinar cómo las influencias naturales y artificiales tienen y afectarán los cambios en nuestro clima. Estas predicciones y resultados también pueden sugerir cómo mitigar los peores efectos del cambio climático, y ayudan a los tomadores de decisiones a priorizar los problemas ambientales basados en evidencia científica.[

Vulnerabilidad al cambio climático[

Vulnerabilidad al cambio climático. Crédito: Wesleyan University y Columbia University[

Numerosos modelos han demostrado que el clima está cambiando. El aumento de las emisiones de gases de efecto invernadero de las actividades humanas está dando como resultado retroalimentaciones positivas en nuestros sistemas climáticos. Estas retroalimentaciones positivas pueden dar lugar a cambios no tan positivos en los sistemas de la tierra, como la fusión del hielo glacial, el aumento de las temperaturas oceánicas, el aumento de las probabilidades de inundaciones severas y sequías, y la escalada de las temperaturas de la superficie.[

https://www.youtube.com/watch? v = AbyRYk1DnTU[

Un modelo climático predice temperaturas futuras. Este modelo fue desarrollado por varios grupos de investigación de modelado climático, incluido el Instituto Goddard de Estudios Espaciales de la NASA.[

Es crucial que continuemos recopilando datos y mejorando modelos, aumentando su precisión para refinar nuestro conocimiento del clima y el clima. También es imperativo que reconozcamos la importancia de los resultados basados en datos y los hechos respaldados por la ciencia, ya que influyen en cómo las comunidades y los responsables políticos planean el futuro. Los modelos climáticos y climáticos tienen la capacidad de avanzar en la forma en que planificamos nuestras ciudades, influir en las oportunidades comerciales e incluso en cómo planificamos nuestro día. Estos modelos son nuestra mejor oportunidad para encontrar formas de mitigar los efectos peligrosos del cambio climático.[

Lauren Harper es pasante en el departamento de comunicaciones del Instituto de la Tierra. Es estudiante graduada en el Programa de Ciencias y Políticas Ambientales en la Escuela de Asuntos Internacionales y Públicos de Columbia.[


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