Las nubes son importantes para el equilibrio energético de la Tierra porque interactúan con la radiación de diferentes maneras. Por un lado, las nubes bajas reflejan la radiación solar incidente y, por lo tanto, enfrían la Tierra mediante una propiedad conocida como albedo. Por otro lado, las nubes, principalmente a gran altitud, impiden que la radiación térmica escape al espacio, lo cual tiene un efecto de calentamiento. En general, actualmente predomina el efecto de enfriamiento.
por Denise Müller-Dum, Sociedad Max Planck
Si el calentamiento global provoca que las nubes cambien su extensión o brillo, esto podría aumentar o disminuir su albedo y, por lo tanto, su efecto de enfriamiento . El efecto de calentamiento de las nubes podría verse alterado si se desplazaran a diferentes altitudes a medida que aumentan las temperaturas. Ambos factores tendrían un impacto en la sensibilidad climática , que mide cuánto se calienta la superficie terrestre al duplicarse el dióxido de carbono y es una medida clave para las proyecciones climáticas.
Para aislar el aspecto de la altitud cambiante de las nubes, un equipo dirigido por Lukas Kluft, del Instituto Max Planck de Meteorología (MPI-M), investigó el efecto radiativo de las nubes con albedo constante mediante un modelo simple e idealizado. El artículo se publicó en la revista Atmospheric Chemistry and Physics .
Cómo el calentamiento impacta la altitud de las nubes
En el modelo, la atmósfera se representa como una columna de aire con un perfil típico de temperatura y presión. Los investigadores introdujeron nubes en tres capas: nubes bajas cerca de la superficie, nubes de nivel medio que se forman a nivel de congelación y nubes altas de hielo. El experimento asumió que el albedo de estas nubes no cambiaba con el aumento de la temperatura global , sino que permitía su ascenso o descenso.
«La belleza de estos modelos simplificados reside en su proximidad a nuestra comprensión conceptual. Su simplicidad los define con claridad, lo que nos permite experimentar de forma específica», afirma Kluft.
Dado que el modelo simplificado no permite predecir las propiedades de las nubes, los investigadores simularon un gran número de combinaciones plausibles de nubes, consistentes con las mediciones satelitales actuales. La sensibilidad climática calculada para estas aproximadamente 500 configuraciones con un albedo fijo fue de 2,2 °C para una duplicación de los niveles de dióxido de carbono, justo por debajo del valor teórico para una atmósfera completamente despejada de nubes en ausencia de cambios en la superficie.
Cuando los investigadores aumentaron la temperatura en su modelo, las nubes bajas se mantuvieron al mismo nivel de presión y se calentaron. Las nubes medias y altas se desplazaron a mayor altitud y mantuvieron en gran medida su temperatura. Si bien la temperatura constante provoca un mayor calentamiento, la mayor altitud también atenúa el efecto invernadero del dióxido de carbono. Estos dos efectos se compensan mutuamente, por lo que la sensibilidad climática general permanece prácticamente inalterada.
Valor de referencia importante
«Para nosotros era importante establecer la base que implica la comprensión teórica: podemos comprender una sensibilidad climática de 2,2 °C. Si nuestros modelos climáticos más complejos arrojan valores diferentes, podemos investigar el origen de posibles desviaciones», explica Kluft.
Por ejemplo, simplemente considerar el retroceso de la nieve y el hielo superficiales con el calentamiento aumenta la sensibilidad climática esperada a los valores más comunes, cercanos a los 3 °C. De este modo, los investigadores han establecido un importante valor de referencia que puede servir de base para estudios posteriores, por ejemplo, sobre los posibles cambios en el albedo de las nubes utilizando la nueva generación de modelos del sistema terrestre que se está desarrollando en el instituto.
Más información: Lukas Kluft et al., Un marco conceptual para comprender los efectos de las nubes de onda larga en la sensibilidad climática, Química y Física Atmosférica (2025). DOI: 10.5194/acp-25-9075-2025
