Agencias, Ciudad de México.- Un nuevo estudio en Nature Climate Change realiza una de las primeras inmersiones profundas en cómo el cambio climático afectará las corrientes en chorro atmosféricas más rápidas.
Se trata de los vientos poderosos y estrechos en la atmósfera superior que dirigen gran parte de los sistemas climáticos de la Tierra y están conectados con brotes de clima severo.
La investigación, realizada por la profesora Tiffany Shaw de la Universidad de Chicago y el científico del Centro Nacional de Investigación Atmosférica Osamu Miyawaki, sugiere que a medida que el mundo se calienta, los vientos más rápidos de las corrientes en chorro en los niveles superiores serán cada vez más rápidos, aproximadamente un 2% por cada grado Celsius que el mundo se calienta. Además, los vientos más rápidos aumentarán 2,5 veces más rápido que el viento medio.
“Con base en estos resultados y nuestra comprensión actual, esperamos vientos sin precedentes”, dijo Shaw en un comunicado, “y es probable que contribuyan a una disminución de los tiempos de vuelo, un aumento de la turbulencia en el aire claro y un posible aumento de la aparición de condiciones climáticas severas”.
En parte motivados por noticias recientes sobre vuelos a velocidades récord sobre el Atlántico, Shaw y Miyawaki comenzaron a investigar y se dieron cuenta de que se había explorado muy poco cómo responderían los vientos en chorro más rápidos al cambio climático.
A new study from UChicago scientists finds that for every degree the world warms, the fastest jet stream winds will get faster and faster. The finding could mean quicker flight times, but also more severe winds, tornadoes and storms.
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— The University of Chicago (@UChicago) December 21, 2023
Para llenar este vacío, combinaron modelos de cambio climático con lo que sabemos sobre la física de las corrientes en chorro.
Las corrientes en chorro generalmente se mueven de oeste a este alrededor del mundo en la atmósfera superior, a unos 10 kilómetros por encima de nosotros. Sabemos que las corrientes en chorro influyen fuertemente en el clima que experimentamos en tierra, especialmente la temperatura del aire, los vientos, los patrones climáticos y las tormentas. También influyen en la aparición de tormentas fuertes, tornados, granizo y vientos fuertes.
Las corrientes en chorro se forman debido al contraste entre el aire frío y denso de los polos y el aire cálido y ligero de los trópicos, en combinación con la rotación de la Tierra. (Esto fue demostrado por primera vez en el siglo XX por los meteorólogos pioneros de la Universidad de Chicago, Carl-Gustaf Rossby y Dave Fultz).
El análisis de Shaw y Miyawaki encontró que el cambio climático intensifica este contraste de densidad. A medida que el aire en los trópicos se calienta más, retendrá mucha más humedad. Si bien el aire en los polos también se calentará, el aire más caliente puede contener mucha más humedad que el aire frío, por lo que la diferencia general de densidad no hace más que aumentar… y de forma pronunciada.
“El aumento es multiplicativo (alrededor del 2% por grado) en lugar de lineal”, dijo Shaw. “Por lo tanto, no sólo aumenta con el tiempo, sino que cuanto más pronunciado es el contraste al empezar, mayor es el aumento, lo que lleva a que los vientos rápidos se vuelvan más rápidos”.
Realizaron pruebas con modelos del clima de la Tierra y descubrieron que esta explicación física fundamental era muy sólida. “Si se eliminan las corrientes oceánicas en los modelos, se sigue viendo este comportamiento. Lo mismo ocurre incluso si se elimina toda la tierra”, dijo Shaw. “Esta combinación de simulación y comprensión es lo que justifica que les digamos a los responsables políticos que se tomen esto en serio”.
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Aunque los hallazgos son sólidos, será necesario realizar más investigaciones para predecir exactamente cómo estos vientos más rápidos afectarán las tormentas individuales y la aparición de condiciones climáticas severas.
Si bien la generación actual de modelos climáticos globales representa bien la corriente en chorro, los fenómenos extremos como los fenómenos meteorológicos severos, que ocurren en escalas más pequeñas, no están incluidos, lo que dificulta predecir cómo cambiarán. Están comenzando a aparecer nuevos modelos climáticos más detallados, que representan condiciones climáticas severas, y deberían ayudar a generar una imagen más completa. “Es realmente importante que los responsables políticos y las comunidades puedan planificar el futuro”, afirmó.
Si bien los vuelos transatlánticos más rápidos pueden no parecer tan malos, la otra cara es que es probable que los aviones experimenten más turbulencias, dijo Shaw.
Los científicos dijeron que aunque en las últimas décadas se han observado velocidades de viento de corriente en chorro récord, el efecto aún no es estadísticamente significativo. “Esperaríamos que la señal surgiera en las próximas décadas, si los humanos continúan el camino que estamos siguiendo con las emisiones de carbono”, dijo Shaw.
“Al final, es importante recordar que aquí estamos en el asiento del conductor”.
Hemos demostrado, utilizando datos diarios de proyecciones de modelos climáticos a través de una jerarquía de complejidad física, que los rápidos vientos de las corrientes en chorro en los niveles superiores se vuelven más rápidos con el cambio climático. Además, los vientos rápidos aumentan aproximadamente 2.5 veces más que la respuesta promedio del viento; por lo tanto, los modelos climáticos proyectan vientos de corriente en chorro en niveles superiores que batirán récords en el futuro.
Proporcionamos una base física para la respuesta de rápido se vuelve más rápido y mostramos que el aumento multiplicativo es consistente con la respuesta de húmedo se vuelve más húmedo (aumento del gradiente de humedad específico de saturación meridional bajo el cambio climático) que se deriva de la relación no lineal de Clausius-Clapeyron. La respuesta de humedad se vuelve más húmeda implica evaporación, no liberación de calor latente, e impacta el viento térmico directamente a través del gradiente de densidad meridional. Los resultados muestran que los procesos húmedos se pueden utilizar para comprender la respuesta de los vientos de las corrientes en chorro extratropicales bajo el cambio climático, incluidos los vientos rápidos de las corrientes en chorro.
Además, la solidez del mecanismo físico subyacente a la respuesta “rápido se vuelve más rápido” y el hecho de que ocurra en toda la jerarquía de un modelo climático da confianza en las proyecciones de los modelos climáticos. Si bien la señal de que cada vez más rápido no ha surgido en los datos del reanálisis, se proyecta que surja en ambos hemisferios para 2050 si se considera el escenario de incertidumbre. Finalmente, los resultados pueden usarse para explicar los importantes cambios proyectados en los tiempos de los vuelos comerciales y las turbulencias en cielo despejado en el futuro. También señalan la necesidad crítica de comprender el impacto de la respuesta cada vez más rápida ante la ocurrencia de condiciones climáticas severas en el futuro.
Prof. Tiffany Shaw and National Center for Atmospheric Research scientist Osamu Miyawaki present new research that suggests that as the world warms upper level jet streams winds will get faster.
University of Chicago News https://t.co/75n0PMjLmI— UChicago GeoSci (@GeoSci_UChicago) December 7, 2023
