La lenta respuesta tardía de los océanos a la eliminación de dióxido de carbono provoca un cambio asimétrico en las precipitaciones tropicales


El uso de combustibles fósiles provoca la emisión de grandes cantidades de dióxido de carbono (CO 2 ), que es uno de los principales gases de efecto invernadero responsables del calentamiento global. 


por Science China Press


Los cambios climáticos bajo el aumento del forzamiento radiativo del CO 2 (llamado «aumento del CO 2 «) se han proyectado ampliamente mediante experimentos numéricos. Para un mundo neutral en carbono, más estudios han comenzado a enfocarse en las respuestas climáticas regionales bajo el forzamiento decreciente de CO 2 desde una alta concentración de CO 2 hasta el nivel preindustrial (llamado «reducción de CO 2 «).

Un nuevo estudio, publicado en la revista Science Bulletin , muestra que los cambios en las precipitaciones tropicales, uno de los indicadores más importantes del cambio climático global, son asimétricos al mismo nivel de calentamiento (por ejemplo, 2 °C) durante el aumento de CO 2 y rampa de descenso. La variación espacial del cambio en las precipitaciones tropicales es más fuerte durante la disminución gradual del CO 2 que durante el aumento gradual, aumentando sobre el Pacífico ecuatorial con una extensión hacia el sur pero disminuyendo sobre la zona de convergencia intertropical del Pacífico y la zona de convergencia del Pacífico Sur. Este estudio se basa en un escenario idealizado de aumento/disminución del CO 2 , en el que el CO 2 aumenta continuamente al 1 % por año.−1 desde el nivel preindustrial hasta un nivel cuadruplicado durante la aceleración, seguido de una disminución a la misma tasa del 1 % anual −1 para alcanzar el nivel preindustrial.

Usando un método de descomposición del balance de humedad, los investigadores demuestran que este cambio asimétrico de las precipitaciones tropicales se debe principalmente al cambio de la circulación tropical, que está más estrechamente relacionado con el cambio de la temperatura de la superficie del mar (SST, por sus siglas en inglés) local.

La lenta respuesta tardía de los océanos a la eliminación de CO2 provoca un cambio asimétrico en las precipitaciones tropicales
Patrón de cambios en la TSM tropical y descomposición de la escala de tiempo. Cambios en la TSM tropical en intervalos de tiempo de calentamiento de 2 °C durante el aumento (a) y la disminución (b) del CO 2 . Los cambios rápidos (c) y lentos (d) normalizados en la TSM tropical. (e, f) Como en (c, d) pero con la media tropical (que se muestra en la esquina superior derecha) eliminada. (g) La contribución media móvil de 21 años de las respuestas rápida (Ft; azul) y lenta (St; rojo) en el experimento de aumento/disminución de CO2 . Se muestra que su suma (púrpura) se compara con el calentamiento medio global total (negro). Crédito: Science China Press

«Los procesos de múltiples escalas de tiempo podrían enredarse durante el escenario de aumento/disminución del CO2 , formando un patrón complejo de cambios en las precipitaciones tropicales que evoluciona en el tiempo», explica el autor correspondiente, el Dr. Ping Huang, profesor de la Instituto de Física Atmosférica, Academia China de Ciencias. «Estas respuestas SST dependientes del tiempo durante los dos períodos son un híbrido de respuestas en diferentes escalas de tiempo».

Los investigadores aplican un método de descomposición de la escala de tiempo a la respuesta climática (desarrollado en estudios previos para comprender las evoluciones enredadas de las respuestas en diferentes escalas de tiempo) para separar los impactos de las respuestas de SST en diferentes escalas de tiempo en el cambio de lluvia tropical. Se define una respuesta SST rápida y una respuesta lenta basada en procesos en diferentes escalas de tiempo para ser evaluadas en términos de sus contribuciones e impactos variables en el tiempo bajo el escenario de aumento/disminución de CO 2 .

Los resultados muestran que el impacto de la respuesta rápida de la TSM en el cambio de la precipitación tropical es mucho más débil que el de la respuesta lenta de la TSM durante la reducción gradual del CO 2 y su contribución también es mucho menor. La respuesta lenta de la TSM puede inducir un cambio de lluvia tropical más fuerte debido a un patrón de calentamiento similar a El Niño sobre el Pacífico oriental ecuatorial. Un calentamiento más intenso del subsuelo durante el período de reducción gradual del CO 2 suprime el efecto del termostato dinámico del océano, lo que lleva a un patrón de calentamiento similar al de El Niño.

«Nuestros resultados indican que devolver el aumento de la temperatura media global por debajo de un objetivo determinado, como 2 °C, mediante la eliminación de CO 2 , puede no restaurar la distribución de la convección tropical, con efectos potencialmente devastadores en el clima de todo el mundo», concluye el primer autor, Dr. Shijie Zhou, investigador postdoctoral en el Instituto de Física Atmosférica de la Academia de Ciencias de China.


Más información: Shijie Zhou et al, Las contribuciones variables de las respuestas rápidas y lentas provocan cambios asimétricos en las precipitaciones tropicales entre el aumento y la disminución del CO2 , Science Bulletin (2022). 

DOI: 10.1016/j.scib.2022.07.010



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