Las nubes bajas marinas tropicales desempeñan un papel crucial en la regulación del clima terrestre. Sin embargo, si mitigan o exacerban el calentamiento global ha sido un misterio durante mucho tiempo.
por la Universidad de Ciencia y Tecnología de Hong Kong
Ahora, investigadores de la Escuela de Ingeniería de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Hong Kong (HKUST) han desarrollado un método que mejora significativamente la precisión de las predicciones climáticas. Esto condujo a un descubrimiento importante: que la retroalimentación de las nubes tropicales podría haber amplificado el efecto invernadero un asombroso 71 % más de lo que los científicos conocían previamente.
Los efectos de las nubes bajas tropicales son difíciles de investigar debido a la influencia de diversos factores. Los factores de control de las nubes bajas comúnmente utilizados suelen tener dificultades para separar la influencia de las temperaturas superficiales del mar (TSM) locales de la de las temperaturas en la troposfera libre (la capa más baja de la atmósfera terrestre), lo que genera incertidumbre en las proyecciones.
A la complejidad se suman las diferencias sustanciales en la dinámica de las nubes entre las dos principales regiones de estratocúmulos de la Tierra, es decir, el Pacífico tropical y el Atlántico, según las observaciones.
Un equipo de investigación dirigido por el profesor Su Hui, catedrático del Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental y profesor de Ciencias, Tecnología, Ingeniería y Matemáticas (STEM) Global en la HKUST, ha desarrollado un nuevo método para desentrañar la matriz. Los hallazgos se publicaron recientemente en Nature Communications , en un artículo titulado «La restricción observacional multiobjetivo de la variabilidad de las nubes bajas del Atlántico tropical y el Pacífico reduce la incertidumbre en la retroalimentación de las nubes».
Para superar las limitaciones de la literatura existente, el equipo de investigación evaluó el rendimiento de 28 modelos climáticos de vanguardia. En lugar de asignar ponderaciones arbitrarias al Pacífico y al Atlántico, desarrollaron un enfoque de optimización de Pareto para realizar esta evaluación. Esto se logró reduciendo la ponderación de los modelos con bajo rendimiento en ambas regiones, manteniendo los óptimos en términos de Pareto.
«Nuestro nuevo enfoque de optimización de Pareto proporciona un marco más sólido y de aplicación universal para evaluar modelos frente a múltiples restricciones observacionales», afirmó el profesor Su, autor correspondiente de este estudio.
Posteriormente, el equipo combinó este enfoque con métodos bayesianos para derivar restricciones a priori para la retroalimentación de las nubes de onda corta tropicales (SWCF). «En comparación con estudios previos que también utilizaron observaciones para restringir la retroalimentación de las nubes bajas marinas, una diferencia significativa en nuestro trabajo es la elección de los factores que controlan las nubes», explicó el profesor Su.
Después de comparar los resultados del modelo con las observaciones satelitales, identificaron con éxito dos factores críticos de control de las nubes que capturan de manera efectiva los efectos de los patrones de calentamiento de la TSM: la TSM local y la temperatura de la troposfera inferior a aproximadamente 3 km de altitud.
Los resultados revelaron un aumento del 71 % en el SWCF en comparación con las proyecciones del modelo únicamente. El profesor Wu Mengxi, primer autor de este trabajo y profesor asistente de investigación del Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental, explicó que los hallazgos indican que el clima terrestre puede ser mucho más sensible al aumento de los niveles de dióxido de carbono de lo que muchos modelos habían estimado previamente.
«Aunque las nubes bajas tropicales pueden proporcionar un efecto de enfriamiento , nuestro estudio descarta la posibilidad de que el efecto de enfriamiento pueda hacerse más fuerte con el calentamiento de la superficie causado por el aumento de los gases de efecto invernadero», dijo.
«Los resultados no solo reducen la incertidumbre en una de las mayores incógnitas de la ciencia climática, sino que también permiten predicciones más precisas sobre el calentamiento que podríamos esperar. Esto nos permite prepararnos mejor para los desafíos del cambio climático», añadió el profesor Wu.
El profesor J. David Neelin, de la Universidad de California en Los Ángeles, fue colaborador.
Más información: Mengxi Wu et al., La restricción observacional multiobjetivo de la variabilidad de las nubes bajas en el Atlántico y el Pacífico tropical reduce la incertidumbre en la retroalimentación de las nubes, Nature Communications (2025). DOI: 10.1038/s41467-024-53985-w
