El poder predictivo de los modelos climáticos puede estar enmascarado por los volcanes


Las erupciones volcánicas simuladas pueden estar destruyendo nuestra capacidad para predecir el clima a corto plazo, según un nuevo estudio publicado en Science Advances.


por el Centro Nacional de Investigaciones Atmosféricas


La investigación, dirigida por el Centro Nacional de Investigación Atmosférica (NCAR), encuentra que la forma en que se representan las erupciones volcánicas en los modelos climáticos puede estar enmascarando la capacidad de los modelos para predecir con precisión las variaciones en las temperaturas de la superficie del mar en el Pacífico tropical que se desarrollan durante varios años. a una década.

Estas variaciones decenales en las temperaturas de la superficie del mar en el Pacífico tropical están vinculadas a los impactos climáticos en todo el mundo, incluidas las variaciones en las precipitaciones y el clima severo. Por lo tanto, las predicciones precisas podrían proporcionar a los líderes comunitarios , agricultores, administradores de agua y otros información climática crítica que les permita planificar con años de anticipación.

“La predicción climática a corto plazo en escalas de tiempo anuales a decenales es un campo importante y de rápido crecimiento en la comunidad climática porque cierra la brecha entre los pronósticos estacionales existentes y las proyecciones climáticas centenarias”, dijo Xian Wu, quien dirigió el estudio como investigador postdoctoral en NCAR. “Cuando confiamos en modelos para hacer estas predicciones, es importante considerar cuidadosamente la fidelidad del modelo. En este caso, encontramos que los errores del modelo al simular la respuesta a las erupciones volcánicas degradaron nuestra capacidad de predicción”.

Para el estudio, Wu y sus colegas se basaron en dos colecciones paralelas de simulaciones climáticas del Decadal Prediction Large Ensemble, un conjunto de datos producido utilizando el Community Earth System Model basado en NCAR. Estas simulaciones se realizaron como retrospectivas y cubren los años de 1954 a 2015, lo que permitió a los científicos comparar las simulaciones con lo que realmente ocurrió y evaluar su habilidad para predecir el futuro.

Una colección de simulaciones incluyó las tres principales erupciones volcánicas que ocurrieron durante el período de estudio: Agung (1963), El Chichón (1982) y Pinatubo (1991). La otra colección no.

Debido a que está bien establecido que las grandes erupciones volcánicas pueden tener efectos de enfriamiento significativos a largo plazo en el clima, Wu y sus colegas esperaban que la colección de simulaciones que incluían las erupciones volcánicas produjera predicciones climáticas multianuales y decenales más precisas. En cambio, encontraron que la inclusión de las erupciones degradó las capacidades predictivas del modelo, al menos en el Pacífico tropical, un área que es especialmente importante debido a las conexiones entre las temperaturas de la superficie del mar y los eventos climáticos a corto plazo.

Por ejemplo, las simulaciones que incluyeron los volcanes predijeron un posterior enfriamiento de las temperaturas de la superficie del mar en el Pacífico tropical después de las erupciones. En realidad, esa región del océano se calentó, un cambio que fue bien predicho por las simulaciones que no incluyeron las erupciones volcánicas.

Estos hallazgos resaltan la dificultad de representar con precisión los impactos climáticos complejos que siguen a una erupción volcánica en un modelo, una tarea que se vuelve más desafiante porque los investigadores solo tienen algunos ejemplos de la vida real en el registro de observación. Los científicos saben que los volcanes pueden lanzar gases de azufre a lo alto de la estratosfera, donde pueden transformarse en aerosoles que reflejan la luz solar. Pero no se comprende bien cómo el enfriamiento resultante afecta en última instancia a todo el sistema de la Tierra, incluidas las temperaturas de la superficie del mar .

“Simplemente no tenemos suficientes observaciones”, dijo Wu. “Y nuestros métodos para observar lo que sucede en la estratosfera solo han estado disponibles desde la era de los satélites, lo que significa que solo tenemos Chichón y Pinatubo”.

Aún así, Wu tiene la esperanza de que las representaciones de las erupciones volcánicas y sus impactos en los modelos puedan mejorarse con el tiempo y que, en última instancia, este trabajo mejore nuestra capacidad para pronosticar eventos climáticos importantes con años de anticipación.

“La variabilidad decadal en el Pacífico tropical es una fuente importante de previsibilidad en todo el mundo”, dijo Wu. “Afecta al clima en los continentes circundantes, así como a los ecosistemas marinos. Mejores predicciones proporcionarán información importante para las partes interesadas”.

Más información: Xian Wu, El forzamiento volcánico degrada la capacidad de predicción de varios años a décadas en el Pacífico tropical, Science Advances (2023). DOI: 10.1126/sciadv.add9364 . www.science.org/doi/10.1126/sciadv.add9364



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