Variabilidad y Cambio Climático

Variabilidad y Cambio Climático
Mario Bidegain (MSc.)
Escuela de Meteorología del Uruguay
Dirección Nacional de Meteorología
Curso de Formación y Actualización de Docentes de Geografía en
Gestión Integrada de Riesgos de Desastres - 2009
DIFERENCIAS ENTRE TIEMPO Y CLIMA
TIEMPO
Es el estado instantáneo de la atmósfera en un momento y
lugar dados.
CLIMA
Es la síntesis de las condiciones meteorológicas
correspondientes a un área geográfica dada, elaborada en
base a un período suficientemente largo como para
establecer sus propiedades estadísticas de conjunto
(valores medios, varianzas, probabilidades de fenómenos
extremos, etc.).
Atmósfera
Es la delgada envoltura gaseosa que rodea
el planeta, consiste en una mezcla de gases,
que tiene una composición casi constante
hasta los 25 kilómetros de altura.
COMPOSICION DE LA ATMOSFERA
Gas
Concentración (%)
NITROGENO
OXIGENO
ARGON
ANHIDRIDO CARBONICO
GASES NOBLES (HELIO,NEON,XENON)
78.09%
20.95%
0.93%
0.03%
10-3
Las proporciones de estos gases se mantienen casi constantes con la altura y esto
se debe a la permanente mezcla vertical por agitación, que supera a la
separación difusiva que es comparativamente lenta, de los gases componentes
según sus pesos moleculares respectivos.
El vapor de agua mezclado en cantidades variables con el aire seco constituye el
denominado “aire húmedo”.. Es gracias a la turbulencia y a corrientes
verticales que el vapor de agua tiene acceso a niveles de condensación, con las
consiguiente formación de nubes y precipitaciones, regresando de esta manera el
agua a la superficie terrestre.
ESTRUCTURA TERMICA VERTICAL DE LA ATMOSFERA
En función del gradiente térmico vertical a las capas de
la atmósfera (desde abajo hacia arriba) se les da los
nombres de:
Tropósfera
Estratósfera
Mesósfera
Termósfera
Las fronteras entre ellas son llamadas, tropopausa,
estratopausa y mesopausa.
La tropósfera es la capa inferior, que limita con la
superficie terrestre. Es en ella donde tienen lugar la
mayoría de los fenómenos meteorológicos que influyen
en la vida de las plantas y animales, así como la
totalidad de las actividades humanas.
ESTRUCTURA TERMICA VERTICAL DE LA ATMOSFERA
•La “tropósfera”, donde la temperatura disminuye con la altura, desde el
suelo hasta el nivel de una capa fronteriza denominada “tropopausa”; esta
se encuentra relativamente baja (8000-9000 m) sobre los polos y alta
(16000-18000 m) sobre el ecuador.
•La “estratosfera”, superpuesta a la anterior, distinguiéndose por una
primera región prácticamente isoterma y otra superior donde la
temperatura aumenta gradualmente con la altura, termina con una
“estratopausa” situada hacia los 50 km. da altura.
•La “mesósfera” situada por encima de ésta, con temperatura decreciente
con la altura, hasta los 85 km., donde se encuentra una “mesopausa”.
•La “termósfera”, mas allá de esta última, con temperatura aumentando
en la vertical.
Más arriba, el recorrido libre medio de las moléculas es muy grande,
siendo escasas las colisiones, consiguiendo algunas superar la velocidad
de escape a la gravedad terrestre. Esta región se conoce como “exósfera”
y es prácticamente isoterma.
ESTRUCTURA TERMICA VERTICAL
DE LA ATMOSFERA
Sistema Climático terrestre
Fenómenos
astronómicos
Atmosfera
Litosfera
Tierra
sólida
Hidrosfera
SOL
Criosfera
Radiación
Solar
incidente
Biosfera
Antropos
fera
Pérdida
de calor
EL SISTEMA CLIMATICO TERRESTRE Y
SUS INTERACCIONES
RADIACION SOLAR RECIBIDA EN EL TOPE DE LA
ATMOSFERA Y EN LA SUPERFICIE TERRESTRE
RADIACION TERRESTRE
BALANCE DE ENERGIA EN EL SISTEMA
TIERRA-ATMOSFERA
TRANSFERENCIA DE ENERGIA EN EL
SISTEMA OCEANO - ATMOSFERA
Conclusiones importantes del punto de vista
energético en el sistema atmósfera-océano
• En el calentamiento atmosférico y oceánico la fuente
primaria es la radiación solar sin embargo el calentamiento
atmosférico se da por la radiación terrestre.
• Debido a las variaciones geográficas de radiación ---->
se dan variaciones de temperatura esto provoca la
circulación a gran escala
• La radiación terrestre calienta la atmósfera.
• 90 % de la radiación solar incidente se utiliza para la
evaporación de agua.
• Vapor de agua: almacena calor en la atmósfera
(condensación, liberación LE, calentamiento atmosférico)
• Enfriamiento del sistema se produce por la radiación de
onda larga o terrestre hacia el espacio.
VARIABILIDAD Y CAMBIO CLIMATICO
Variabilidad Climática destaca la variabilidad dentro del clima, o
sea fluctuaciones en las propiedades estadísticas sobre períodos de
semanas, meses o años. De esta manera se determinan límites
dentro de los cuales los valores medios, desvíos o frecuencias de
valores entre los límites establecidos pueden ser aceptados como
normal. Los eventos fuera de estos límites pueden ser vistos como
anómalos a un cierto nivel de significación
Cambio Climático si las propiedades estadísticas de una secuencia
de años, décadas, etc. difiere considerablemente respecto de otra
secuencia de años, décadas, etc. de referencia, podemos hablar de
cambio sobre una escala de tiempo adecuada.
El Cambio Climático es una realidad
• Tenemos actualmente las mas altas concentraciones de CO2 de
los últimos 650000 años.
• Las temperaturas en superficie se han elevado unos 0.8°C
durante los últimos 100 años.
• La mayoría del calentamiento global es debido al efecto
invernadero.
• El futuro calentamiento dependerá de que escenarios de
emisiones de GEI tengamos.
Evidencias del Cambio Climático
•
Tenemos actualmente las más altas
concentraciones de CO2 de los
últimos 650000 años.
•
Las tasas de crecimiento de la
concentración de Gases de Efecto
Invernadero (dióxido de carbono,
metano, óxido nitroso) se han
incrementado durante los últimos
50 años.
•
El dióxido de carbono (CO2) se
incrementa en la atmósfera
principalmente debido a la quema
de combustibles fósiles.
Evidencias del Cambio Climático
Las temperaturas en superficie están unos 0.8°C más altas que
hace 100 años atrás y las tasas de crecimiento continúan
aumentando.
ESCENARIOS DE CAMBIO CLIMATICO
• Estimaciones socio-económicas futuras (población,
economía, etc.) – que determinan como los Gases
de Efecto Invernadero (GEI) pueden variar
• Modelado Climático
Como resultado tenemos Escenarios integrados más
sofisticados que el puro modelado climático
ESCENARIOS FUTUROS DE TEMPERATURA
Fuente: IPCC WG1 2007
ESCENARIOS FUTUROS DE PRECIPITACION
Decrecimiento
Crecimiento
Fuente: IPCC 2007 WG 1.
ESCENARIOS
FUTUROS
SOBRE
URUGUAY
www.miem.gub.uy/arch/informes/
DU%2014%2014-09-05.pdf
ESCENARIOS REGIONALES DE TEMPERATURA
(Ensemble de 4 Modelos Climáticos Globales)
Escenario SRES A2
CAMBIO EN LA TEMPERATURA MEDIA ANUAL (° C)
PARA LA DECADA DE 2020
SEGUN EL ESCENARIO SRES A2
CAMBIO EN LA TEMPERATURA MEDIA ANUAL (° C)
PARA LA DECADA DE 2050
SEGUN EL ESCENARIO SRES A2
-20
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-22
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-24
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Década 2020
Escenario A2
Fuente: UCC (MVOTMA) – Fac.Ciencias (UROU).
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Década 2050
Escenario A2
Fuente: UCC (MVOTMA) – Fac.Ciencias (UROU).
ESCENARIOS REGIONALES DE PRECIPITACION
(Ensemble de 4 Modelos Climáticos Globales)
Escenario SRES A2
CAMBIO EN LA PRECIPITACION ANUAL (%)
PARA LA DECADA DE 2050
SEGUN EL ESCENARIO SRES A2
CAMBIO EN LA PRECIPITACION ANUAL (%)
PARA LA DECADA DE 2020
SEGUN EL ESCENARIO SRES A2
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Década 2020
Escenario A2
Fuente: UCC (MVOTMA) – Fac.Ciencias (UROU).
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Década 2050
Escenario A2
Fuente: UCC (MVOTMA) – Fac.Ciencias (UROU).
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CONCLUSIONES
•
Los escenarios futuros indican calentamientos de hasta 1.5° C para el
norte del Uruguay en la década del 2050 según el escenario A2.
•
Los escenarios para lluvias indican un aumento entre 5 y 10% sobre
Uruguay para la década del 2050 bajo el escenario A2.
•
Estos escenarios climáticos de alta resolución espacial serán utilizados
para los estudios de impacto y adaptación al cambio climático en
Uruguay como parte del 3er Informe País a la Convención Marco de
Cambio Climático.
•
Estos son resultados recientes obtenidos por un equipo de
Investigadores nacionales con el apoyo de la Unidad de Cambio
Climático del MVOTMA.
REFERENCIAS:
CENPAT (Sistema Climatico)
http://www.cenpat.edu.ar/calentamientog/SistemaClimatico.htm
Hartman, D. L.: Global Physical Climatology. Academic Press Inc., 1999.
IPCC. 2007. Third Assesment Report. WG 1 Chapter 2. Changes in Atmospheric
constituents and in Radiative forcing.
http://www.ipcc.ch/pdf/assessment-report/ar4/wg1/ar4-wg1-chapter2.pdf
Peixoto, J. P. and A. Oort: Physics of Climate. Springer – Verlag New York, Inc.,
1992.
Trenberth, Kevin: Climate System Modeling (Editor). Cambridge University
Press, 1992.
Wallace J.M. and P.V. Hobbs (2006). Atmospheric Science: an introductory
survey (2nd edition). International Geophysics Series 92, Associated Press,
484pp.