Cambios en la circulación atmosférica y aumento del momento angular provocados por el calentamiento antropogénico
La circulación atmosférica terrestre condiciona el tiempo y el clima de nuestro planeta pero puede ir más allá en un mundo que se calienta: puede condicionar la propia rotación terrestre y la duración del día.
La circulación atmosférica rige el tiempo y el clima, pero también transporta momento angular. Cuando los vientos cambian o la masa se redistribuye, la atmósfera puede intercambiar momento con la Tierra sólida, alterando ligeramente la velocidad de rotación del planeta. Este no es un concepto nuevo, pero ¿qué sucede con el calentamiento global a largo plazo?
Estudios previos habían proyectado un aumento del momento angular atmosférico (MAA). Sin embargo, la razón seguía sin estar clara. ¿Se debía simplemente a vientos más fuertes? ¿O acaso existía una reestructuración dinámica más profunda de la atmósfera?
Los autores se propusieron responder a esta pregunta en un artículo publicado en npj Climate and Atmospheric Science.
Rastrear la huella del calentamiento global
Utilizando simulaciones climáticas de gran envergadura de tres modelos globales diferentes, se examinó cómo evoluciona la circulación atmosférica bajo un escenario de altas emisiones. El resultado fue una imagen consistente y físicamente coherente:
- La célula de Hadley se expande hacia los polos.
- Las corrientes en chorro subtropicales se intensifican.
- Los vientos alisios tropicales se debilitan.
- Los vientos zonales en niveles superiores se intensifican.
Estas son respuestas bien conocidas al calentamiento, pero en conjunto aumentan sistemáticamente la MAA.
Al mismo tiempo, ocurre algo igualmente importante en la superficie: el intercambio de momento entre la atmósfera y la Tierra sólida se debilita. Esto reduce la capacidad de la Tierra para adaptarse a los cambios atmosféricos.
¿El resultado? Una atmósfera que se mueve un poco más rápido y una Tierra que gira un poco más despacio.
Los cambios que identificamos son sutiles. Para finales del siglo XXI, el aumento en la duración del día (LOD) debido a los cambios atmosféricos alcanza aproximadamente entre el 10 % y el 18 % de la tendencia a largo plazo de la fricción de las mareas.
A primera vista, esto puede parecer modesto. Pero es significativo por dos razones:
- Representa una señal sistemática, impuesta externamente, no solo una variabilidad interna.
- Surge de cambios dinámicos bien comprendidos en la circulación atmosférica.
Para contextualizar, cabe señalar que la fricción mareal se ha considerado durante mucho tiempo el principal factor que impulsa la desaceleración rotacional a largo plazo. La comparación no pretende sugerir una equivalencia, sino proporcionar un punto de referencia físicamente significativo para interpretar la magnitud de la contribución atmosférica.
Al mismo tiempo, estudios recientes destacan que las interacciones entre el núcleo y el manto dominan la variabilidad de la rotación terrestre en escalas temporales de décadas a siglos. Por lo tanto, los resultados del estudio sitúan los cambios atmosféricos como un componente adicional, impulsado por el clima, dentro de este sistema rotacional más amplio. En consecuencia, el calentamiento global está reorganizando la circulación atmosférica de una manera que influye de forma significativa en la dinámica rotacional de la Tierra.
Mirando hacia adelante
El estudio subraya una idea más amplia: el cambio climático no solo altera la temperatura, las precipitaciones o los fenómenos extremos, sino que transforma el equilibrio dinámico fundamental del sistema terrestre. La atmósfera, los océanos, la criosfera y la Tierra sólida están estrechamente interconectados. Los cambios en un componente se propagan inevitablemente a los demás, a veces de maneras inesperadas.
Comprender estas conexiones será crucial a medida que avancemos.
Este trabajo comenzó con una simple pregunta sobre la rotación. Evolucionó hasta convertirse en una exploración más profunda de cómo la dinámica atmosférica responde al calentamiento y cómo estos cambios se propagan por todo el sistema terrestre.
La señal que identificamos es sistemática, tiene fundamentos físicos y forma parte de una historia más amplia: el calentamiento global está influyendo en la Tierra de maneras que van mucho más allá del propio sistema climático.
Esta historia forma parte de Science X Dialog, una iniciativa donde los investigadores pueden compartir los resultados de sus artículos de investigación publicados. Visite esta página para obtener más información sobre Science X Dialog y cómo participar.
Fuente: Phys.org