Atribución del impacto de Florence al cambio climático casi en tiempo real

¿Te imaginas comparar las predicciones actuales de un huracán (con los modelos numéricos) y realizar la misma predicción sin tener en cuenta los efectos del cambio climático casi en tiempo real? Pues esto ya se hace. Un ejemplo que se ha hecho con el huracán Florence

La técnica experimental busca pronosticar los huracanes sin tener en cuenta los efectos generados por el cambio climático y compararlos con las predicciones actuales casi en tiempo real.

Días antes de que el huracán Florence golpeara con las Carolinas, llevando con él lluvias y fuertes vientos catastróficos, los científicos ya estaban trabajando para cuantificar si el cambio climático podía haber contribuido a las características más severas del ciclón tropical.

El uso de un sofisticado modelo informático de la atmósfera en el Centro Nacional de Investigación Atmosférica (National Center for Atmospheric Research, NCAR), el equipo de investigación de varias instituciones utilizaron una tecnología experimental para pronosticar cómo evolucionará el huracán.

Quitando los efectos del cambio climático

La tecnología permite ver la tormenta en el “mundo real”, así como en un escenario alternativo donde los efectos del cambio climático se retiran: aumento de las temperaturas del aire, océanos más calientes, y un ambiente más húmedo.

Mediante la comparación de los dos pronósticos, los científicos pudieron obtener un primer vistazo a cómo un clima más cálido podría estar afectando Florence e incluso antes de que el huracán llegara a tierra.

Su investigación indicó que el cambio climático podría ser responsable de la tormenta tropical más grande y significativo aumento de la precipitación equivalente en agua pronosticado al caer sobre las Carolinas.

Predicciones por conjuntos para la precipitación media acumulada del huracán Florence utilizando términos estándar meteorológicas iniciales (izquierda) y las misma con la señal del cambio climático eliminada (derecha).

El equipo de investigación - incluyendo a Kevin Reed y Alyssa Stansfield, ambos, de la Universidad Stony Brook; Michael Wehner, Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley; y Colin Zarzycki, en NCAR - creen que su tarea es la primera vez que los científicos han tratado de atribuir los efectos del cambio climático en una previsión de avance en tiempo casi real.

En el pasado, los científicos han hecho estudios de atribuciones a los impactos del cambio climático con las tormentas tropicales individuales, como el huracán Harvey, después de los hechos, haciendo retrospectiva "hindcast" de datos de observación analizados.

Zarzycki dijo, que “Podemos simular la realidad con fuertes tormentas tropicales en un modelo climático y aprender algo sobre ellas en tiempo real ".

Ampliar las características meteorológicas más pequeñas

Para el experimento con Florence, los científicos utilizaron el Community Atmosphere Model (CAM), que es un componente de Community Earth System Mode (CESM). Las simulaciones de modelos climáticos, tales como CESM, a menudo se extienden durante décadas, siglos, o incluso más. Para cubrir tales tramos largos de tiempo sin sobrecargar los superordenadores, los modelos se ejecutan a distancia modular (resolución) típicamente demasiada gruesa para simular huracanes y otros fenómenos relativamente de pequeña escala.

Zarzycki ha estado trabajando en el funcionamiento del CAM en una resolución más alta en áreas más pequeñas para ir cortos períodos de tiempo con el fin de observar otras características del tiempo, como huracanes, tormentas de nieve, y grupos o sistemas de tormenta.

"Being able to do these initialized simulations in CAM opens up this really interesting realm of research questions," Zarzycki said.

Así escribió Zarzycki un código que permite que el modelo ingeste los análisis del tiempo de la NOAA en tiempo real y usa esa información para poner en marcha el modelo que se ejecuta con las condiciones iniciales actuales. Él llama a los resultados "betacasts."

"Ser capaz de hacer simulaciones inicializada en CAM abre este reino de las preguntas de investigación muy interesantes", dijo Zarzycki.

Uno de ellos es la posibilidad de atribuir el impacto del cambio climático sobre las tormentas tropicales a medida que ocurren, como el equipo de investigación usando el huracán Florence como un caso de prueba.

"Podemos tomar la señal climática de la versión estándar de la CAM", dijo Zarzycki. "Es un sistema unificado y físicamente muy consistente forma de evaluar el papel del clima en una tormenta en particular."

Los resultados de la investigación, incluyendo el modelado y análisis adicionales que van a hacer en los próximos meses, ayudarán Zarzycki y otros científicos del clima a entender mejor cómo el modelo es capaz de simular tormentas realistas en el futuro.

"Si podemos demostrar que el modelo puede predecir ciclones tropicales bien hoy, luego, cuando nos estamos mirando simulaciones de ciclones tropicales de 100 años a partir de ahora, podemos sentir más confianza que estamos simulando algo que es creíble", dijo Zarzycki.

Más aquí en Stony Brook University.

Stony Brook University
Lawrence Berkeley National Laboratory
National Center for Atmospheric Research

Esta entrada se publicó en Noticias en 30 Sep 2018 por Francisco Martín León