De los trópicos a los polos: cómo el calentamiento del océano Pacífico prepara el terreno para los cambios estratosféricos antárticos meses después.


El océano Pacífico tropical y la vasta extensión helada de la Antártida están separados por más de 10 000 kilómetros. Sin embargo, una nueva investigación demuestra que cuando las aguas superficiales se calientan cerca del ecuador durante el invierno boreal, la estratosfera antártica responde meses después; una reacción tardía que podría mejorar las predicciones de los patrones climáticos del hemisferio sur.


Por la Academia China de Ciencias


Diagrama esquemático que ilustra el mecanismo físico propuesto que vincula las anomalías de la temperatura superficial del mar en la región Niño 4 durante el invierno boreal con el calentamiento estratosférico antártico en el invierno austral subsiguiente. Crédito: Zi Yucheng

Publicado en Atmospheric Chemistry and Physics , el estudio fue dirigido por un equipo de investigación del Instituto de Física Atmosférica de la Academia China de Ciencias, en colaboración con la Universidad de Ciencia y Tecnología de China, la Universidad de Dalhousie (Canadá) y el Instituto Oceanográfico de Bedford (Canadá).

El vórtice polar estratosférico antártico —una enorme circulación de aire frío que gira a gran altura sobre el continente— desempeña un papel crucial en la configuración del clima del hemisferio sur y en la influencia sobre los niveles de ozono polar. Cuando el vórtice se debilita, puede alterar los patrones climáticos en las latitudes medias y afectar el agujero de ozono antártico. Sin embargo, predecir estos cambios con meses de antelación ha resultado ser un desafío.

El equipo de investigación, tras analizar datos climáticos desde 1980 hasta 2024, descubrió un patrón revelador: cuando las temperaturas de la superficie del mar en el Pacífico central tropical (una región conocida como Niño4) aumentaban entre diciembre y febrero, la estratosfera antártica mostraba sistemáticamente un calentamiento y un debilitamiento del vórtice polar entre julio y septiembre siguientes.

«Estamos observando una clara conexión intertemporal», explica el autor principal, el profesor Xiao Ziniu. «Lo que ocurre en el Pacífico tropical durante el invierno boreal deja su huella en la estratosfera antártica medio año después. Esto abre la puerta a predicciones a largo plazo».

El estudio describe la cadena de eventos que conectan estas regiones distantes, comenzando cuando las aguas cálidas del Pacífico central tropical, durante el invierno boreal, intensifican la convección, inyectando energía en la atmósfera. Esto desencadena una teleconexión Pacífico-Sudamérica (PSA, por sus siglas en inglés): un tren de ondas atmosféricas que se extiende hacia el sureste a través del Pacífico, transportando la señal tropical hacia la Antártida.

Cuando estas olas alcanzan los mares de Amundsen y Ross , provocan la pérdida de hielo marino en estas regiones críticas, y la reducción de la capa de hielo persiste durante el invierno austral. Las aguas abiertas siguen liberando calor a la atmósfera, intensificando las ondas planetarias que, en última instancia, se propagan hacia arriba y perturban el vórtice polar estratosférico, provocando su calentamiento y debilitamiento.

Mediante análisis estadísticos, el equipo descubrió que la combinación del índice de temperatura superficial del mar Niño4 de invierno con el índice de circulación PSA puede explicar aproximadamente el 32 % de la variabilidad de la temperatura estratosférica antártica el invierno siguiente, lo que constituye una señal predictiva significativa.

«Un 32% es un porcentaje considerable para una conexión intertemporal que abarca miles de kilómetros y varios meses», afirma el profesor Xiao. «No se trata solo de una curiosidad estadística. Es una ruta basada en principios físicos que podría incorporarse a los sistemas de predicción estacional».

El estudio también señala que, cuando el vórtice polar se debilita , las concentraciones de ozono en la estratosfera polar tienden a aumentar, probablemente debido a una menor degradación química del ozono en condiciones más cálidas y a la alteración de los patrones de transporte. Esto añade una nueva dimensión a la comprensión de la variabilidad del ozono antártico.

Según el equipo de investigación, una mejor predicción de la variabilidad estratosférica antártica beneficiaría a los pronósticos meteorológicos estacionales para las latitudes medias del hemisferio sur, que están influenciadas por la intensidad del vórtice polar.

Las operaciones y la logística en la Antártida, que dependen de la comprensión de las condiciones climáticas regionales, también podrían experimentar mejoras. Además, para el monitoreo y la predicción de la capa de ozono, comprender el papel del vórtice en la química del agotamiento del ozono ofrece información adicional.

El estudio también plantea una pregunta abierta: en el contexto del calentamiento global , ¿el continuo calentamiento del Pacífico central tropical aumenta significativamente la probabilidad y la intensidad de las anomalías del vórtice polar estratosférico antártico, incluidos los raros eventos de calentamiento estratosférico repentino (SSW)? Es una cuestión que merece una investigación más profunda.

Detalles de la publicación

Yucheng Zi et al., Impacto intertemporal de las anomalías de la temperatura superficial del mar sobre el océano Pacífico central tropical en la estratosfera antártica, Atmospheric Chemistry and Physics (2026). DOI: 10.5194/acp-26-2117-2026