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Los efectos del cambio climático en las granizadas

Las tormentas con granizo son fenómenos peligrosos y muy costosos que se esperan que cambien en respuesta al calentamiento del clima. ¿Cómo afectará el cambio climático al granizo y las granizadas?

Imagen de un granizo gigante, solo para ilustración. NOAA NWS

Predecir actualmente el granizo y granizadas significativas por el tamaño de la piedra o por sus acumulaciones no es una tarea fácil. El cambio climático antropogénico podría afectar a este fenómeno tan singular y potencialmente adverso.

Algunas consideraciones básicas en la formación del granizo

El granizo se forma en los focos convectivos y tormentas con cierto grado de organización. Se necesita inestabilidad, humedad y un mecanismo de disparo, o varios, que generen corrientes ascendentes intensas convectivas. La variación del viento con la altura, la cizalladura o cortante del viento, genera que las tormentas tengan desacopladas las corrientes ascendentes y descendentes, haciendo que los focos convectivos se organicen y duren más. En estas condiciones los gérmenes iniciales del granizo pueden persistir más tiempo dentro de la nube y crecer en tamaño.

Imagen conceptual de una nube convectiva de granizo y de gran desarrollo mostrando las corrientes ascendentes y descendentes, así como la cizalladura vertical del viento.

El granizo caerá cuando las corrientes, dentro de la nube, no puedan mantener a la piedra sólida y caerá, pudiendo o no llegar a la superficie terrestre. El granizo podría evaporarse y desaparecer antes de llegar a tierra. Solo los grandes podrían alcanzar la superficie. El abanico de posibilidades de granizada o no, intensidad, acumulación, etc., es muy amplia

Vemos que el mecanismo de generación y caída del granizo son muy complejos y no están al 100 % entendido y modelizado.

El granizo en un mundo más cálido

Habrá aire más cálido y más húmedo para alimentar las tormentas. Se está evaporando más humedad de los océanos a medida que aumentan las temperaturas, por lo que las masas de aire cálido y húmedo que alimentan el tiempo adverso pueden volverse más inestables en promedio, un factor que favorecería el crecimiento de tormentas y el granizo grande, en igualdad de condiciones.

En un clima cálido, el nivel promedio de fusión tenderá a aumentar dentro de las tormentas. Esto no solo reduciría la profundidad de la capa superior productora de granizo de una tormenta, sino que también daría a los pequeños granizos más posibilidades de derretirse a medida que caen al suelo a través de una capa más profunda de aire que está por encima del punto de congelación. Los granizos más grandes se verían menos afectados.

Cambios en la cizalladura del viento

Los primeros estudios que examinaron las tormentas y el cambio climático plantearon la hipótesis de que las tormentas supercélulares, SP, podrían ser menos potentes en promedio en un mundo más cálido.

Nota. Las SPs son focos convectivos y tormentosos muy complejos que poseen un grado de organización interna con corrientes verticales en rotación, pudiendo generar fenómenos adversos en superficie: tornado o granizo severo o fuertes vientos de origen convectivo.

Las razones: aunque la inestabilidad debería aumentar en general, se espera que una corriente en chorro que se debilite conduzca a una disminución general de la cizalladura vertical del viento (el cambio de los vientos con la altura que ayuda a las supercélulas a mantenerse organizadas). El resultado sería un montón de tormentas, pero menos SPs intensas que generen tornados y granizo enorme.

Imagen conceptual de una supercélula, SP, estructuras con una organización interna de corrientes ascendentes y descendentes en rotación en su seno. Las SPs suelen ser una de los focos convectivos más intensos en generar granizadas adversas. COMET

El estado del arte actual, como se resume en Nature Reviews, es que "es poco probable que los cambios en la cizalladura del viento vertical afecten fuertemente a las tormentas de granizo".

Una innovación de modelado llamada reducción de escala dinámica ahora permite a los investigadores combinar proyecciones climáticas globales a gran escala con modelos a escala fina que pueden simular tormentas individuales. Como resultado, los científicos pueden concentrarse no solo en el tipo de entornos que producirían granizo en un clima más cálido, sino también en las propias tormentas eléctricas. Un próximo paso futuro sería llevar el espectro de tamaños de granizo a tales modelos, para ver si ese espectro en sí mismo podría cambiar y cómo.

A principios de 2022, los estudios de reducción dinámica hasta el momento sugieren que Estados Unidos podría experimentar una temporada de granizo más prolongada. Se proyecta que el verano cambie a menos granizadas en general, especialmente en el este de los Estados Unidos, pero con un aumento en el granizo de verano potencialmente dañino en el centro de los EE. UU., donde las granizadas ya son más frecuentes y costosas.

Aún quedan muchas preguntas por resolver sobre las tendencias regionales del granizo, y la incertidumbre sigue siendo alta. Sin embargo, a medida que las ciudades en las áreas más vulnerables al granizo, continúan expandiendo sus huellas urbanas, es muy posible que el cambio climático agrave los efectos de ese crecimiento en el riesgo total de granizo en los EE.UU. por daños por granizo que aumentan cada vez más abruptamente con el tiempo.

Algunas consideraciones del estudio de Nature Reviews Earth & Environment

Se resume los conocimientos actuales sobre los efectos del cambio climático en las tormentas y focos convectivos con granizo. Como resultado del calentamiento antropogénico, generalmente se anticipa que la humedad de bajo nivel y la inestabilidad convectiva aumentarán, aumentando la probabilidad de granizo y permitiendo la formación de granizos más grandes; la altura de fusión aumentará, mejorando el derretimiento del granizo y aumentando el tamaño promedio de los granizos sobrevivientes; y la cizalladura vertical del viento disminuirá en general, con una influencia limitada en la actividad general de granizo, debido al predominio de otros factores.

Dadas las diferencias geográficas y las interacciones compensatorias en estos cambios ambientales proyectados, existe una heterogeneidad espacial en las respuestas a las tormentas de granizo. Las observaciones y los modelos conducen a la expectativa general de que la frecuencia de las tormentas de granizo aumentará en Australia y Europa, pero disminuirá en el este de Asia y América del Norte, mientras que la gravedad del granizo aumentará en la mayoría de las regiones. Sin embargo, estos cambios proyectados muestran una marcada variabilidad espacial y temporal.

Debido a la escasez de observaciones a largo plazo, así como a la comprensión incompleta del proceso y a los limitados estudios de modelado que permiten la convección, los efectos actuales y futuros del cambio climático en las tormentas de granizo siguen siendo muy inciertos.

Puntos clave:

Los esfuerzos para comprender los efectos del cambio climático en el granizo se ven complicados por la pequeña escala y la relativa rareza de las tormentas de granizo, que hacen que sea difícil observar y modelar el granizo.

El cambio climático afecta a la humedad de bajos niveles y a la inestabilidad convectiva, los procesos microfísicos y la cizalladura vertical del viento, todos los cuales son relevantes para la formación y las propiedades del granizo.

La escasez de observaciones de granizo y estudios de modelado de alta resolución, y las lagunas en la comprensión de los procesos físicos, contribuyen a la alta incertidumbre actual en torno a los efectos del cambio climático en las tormentas de granizo en todo el mundo.

Las tormentas adversas/severas potencialmente generadoras de granizo no son bien entendidas y modelizadas en la actualidad, y los efectos del cambio climático sobre ellas poseen alta incertidumbre y baja confianza en las proyecciones futuras. NOAA

Las indicaciones generales basadas en observaciones y modelos son que la frecuencia general de las tormentas de granizo aumenta en Australia, aumenta ligeramente en Europa y disminuye en el este de Asia y los EE. UU.

En la mayoría de las regiones, se espera que la severidad de las tormentas de granizo aumente con el cambio climático.

Las observaciones a largo plazo y el modelado de alta resolución son cruciales para comprender los efectos del cambio climático en las tormentas de granizo. Los estudios futuros deberían centrarse en promover la comprensión del proceso y mejorar las relaciones de representación.

Referencia

The effects of climate change on hailstorms. Timothy H. Raupach, Olivia Martius, John T. Allen, Michael Kunz, Sonia Lasher-Trapp, Susanna Mohr, Kristen L. Rasmussen, Robert J. Trapp & Qinghong Zhang. Nature Reviews Earth & Environment volume 2.
https://www.nature.com/articles/s43017-020-00133-9

Esta entrada se publicó en Reportajes en 21 Abr 2022 por Francisco Martín León