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CAMBIO CLIMATICO
Dra. Madeleine Renom
Unidad de Ciencias de la Atmósfera
Fac. de Ciencias
renom@fisica.edu.uy
Cambio Climático
Dimensión socio-político-económica
Dimensión científica (física + …)
EL SISTEMA CLIMATICO TERRESTRE
• ATMOSFERA: es la componente de más rápida variación
• OCEANOS: interactúan con la atmósfera baja en períodos de
meses a años, a través de sus capas superficiales, mientras que las
capas más profundas sólo responden a cualquier estímulo en
periodos de décadas a siglos.
• CRIOSFERA: comprende las capas de hielo continentales y
marinos, sobre y por debajo de la superficie terrestre, así como
también todos los depósitos de nieve del mundo.
• CONTINENTES: que no sólo incluyen las masas terrestres
continentales, sino, también, los lagos, ríos y depósitos de agua
subterránea.
• BIOSFERA: que comprende la vida vegetal y animal del planeta,
incluyendo la vida humana.
EL SISTEMA CLIMATICO TERRESTRE Y
LAS INTERACCIONES
• Atmósfera: Es un sistema
que evoluciona y es
infinitamente variable, con
una estructura compleja en
todas las escalas de espacio
y tiempo.
ESTRUCTURA TERMICA VERTICAL
Enero
Julio
Temperatura
• Variaciones geográficas radiación
•
•
•
•
•
variaciones de T
circulación gran
escala
Calentamiento atmosférico: fuente
primaria de calor: radiación solar entrante.
Intercambio calor con superficie: radiación
solar calienta tierra y océanos.
90 % R.S.I : evaporación de agua.
Vapor de agua: almacena calor en
atmósfera (condensación, liberación LE,
calentamiento atmosférico)
Enfriamiento: radiación onda larga.
Balance de energía del sistema climático
En equilibrio, la Tierra recibe tanta energía delSolcom o la que
em ite.
Siuno de los com ponentes cam bia, elbalance energético se
ajustará de form a de recobrar un nuevo equilibrio que tendrá una
nueva tem peratura.
Radiación Neta al Tope de la Atmósfera
Efecto Invernadero Natural
• Gases traza que
•
•
absorben y emiten
radiación IR
Forma parte del
balance de
energía terrestre
Principales gases
de efecto
invernadero: CO2,
CH4, N2O, O3,
vapor de agua.
Océanos - Temperatura
•Corrientes oceánicas transportan casi la mitad de la energía
de la circulación global
Océanos – Corrientes
Superficiales
Aguas más densas en océanos de latitudes altas crean un sistema
de circulación termohalina (THC) que tiene un fuerte impacto en
climas regionales
Criósfera
Superficie Terrestre
ALGUNAS DEFINICIONES
IMPORTANTES
DEFINICIONES BASICAS
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.).
Variabilidad Climática
Destaca la variabilidad dentro del clima, o
sea fluctuaciones en las propiedades
estadísticas sobre períodos de 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.
Variabilidad Climática
• Un ejemplo:
FENOMENO DE “EL NIÑO”
SITUACION DE TEMPERATURA
SUPERFICIAL DEL MAR DURANTE EL NIÑO
SITUACION TEMPERATURA SUPERFICIAL
DEL MAR DURANTE LA NIÑA
Variabilidad Interanual Fenómeno
ENSO
• Anomalías
•
•
Ropelewsky y Halpert
en
circulación atmosférica
sobre América del Sur.
cambios en advección
de humedad desde el
norte
cambios en la
advección de humedad
desde el Océano
Atlántico.
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
Precipitación Media Anual - Región Noroeste
2100
1900
mm/año
1700
1500
1300
1100
900
700
1950 1955 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000
Años
Media 61-90
Precipitación
Precipitación anual 1926-2000
Salto- Bella Union
1998
1959
2100
mm/año
1800
1500
1200
900
600
1926
1955-56
1936
1946
1956
1966
1976
1988
1999
1986
1996
B.Union
Salto
El clima naturalmente cambia….
(Paleoclimatología)
Últimos 1.200 años
Período cálido
m edieval
18/08/2009
Pequeña
edad de hielo
27
IPCC AR4
Forzantes naturales del clima
Variaciones solares:
ciclos de manchas solares, Mínimo de
Mauder
Erupciones volcánicas
Cambios en la orbita
terrestre
Hace 18.000
Años
En la actualidad
• La actividad solar es un factor externo de
variabilidad climática que no podemos
controlar.
• La reflectividad (albedo) depende de:
nubes, aerosoles, cobertura de hielo, tipos
de superficie, etc
• Los gases de invernadero
La actividad humana puede cambiar la
reflectividad y la concentración de
gases de invernadero y por lo tanto
afectar el balance de energía
18/08/2009 terrestre y así su temperatura.
30
Definición Cambio Climático(IPCC)
Importante variación estadística en el estado
medio del clima o en su variabilidad, que persiste
durante un período prolongado (normalmente
decenios o incluso más). El cambio climático se
puede deber a procesos naturales internos o a
cambios del forzamiento externo, o bien a
cambios persistentes antropogénicos en la
composición de la atmósfera o en el uso de las
tierras.
Se debe tener en cuenta que la Convención Marco
de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático
(CMCC), en su Artículo 1, define ‘cambio
climático’ como: ‘un cambio de clima atribuido
directa o indirectamente a la actividad humana
que altera la composición de la atmósfera
mundial y que se suma a la variabilidad natural
del clima observada durante períodos de tiempo
comparables’. La CMCC distingue entre ‘cambio
climático’ atribuido a actividades humanas que
alteran la composición atmosférica y ‘variabilidad
climática’ atribuida a causas naturales.
El efecto invernadero incrementado se relaciona al aumento de estos
gases naturales por actividades humanas
El resultado neto es que depositamos aproximadamente 2 mil millones de
toneladas extra de carbón en un ciclo en desequilibrio. Eventualmente esto será absorbido
por la tierra pero la escala de tiempo para ese proceso es desconocida. De ahí que el
carbón extra, en la forma de C02, permanece en la atmósfera.
Evolución de la temperatura global observada y simulada con modelos
climaticos incluyendo:
1) forzantes naturales (radiación solar y emisión de volcanes)‫‏‬
2) forzantes naturales + antropogénicos (gases de invernadero
y aerosoles)‫‏‬
Únicamente
incluyendo
los forzantes
creados
por el hombre
se puede
simular la
temperatura
observada!!!!
18/08/2009
33
EVIDENCIAS DEL CAMBIO
CLIMATICO
Las temperaturas medias globales aumentan
rápidamente en 12
el tiempo
años mas calidos:
1998,2005,2003,2002,2004,2006,
2001,1997,1995,1999,1990,2000
IPCC,2007
El calentamiento global es un hecho
Anomalia de temperatura
Tendencia 1979-2006
Calentamiento es global, pero NO uniforme!!!
Mas evidencia...
Glaciares en retroceso desde 1970
Aumento del nivel del mar
3 mm/año
Calor alm acenado en los océanos
Pascua Lama, ubicado en
la cordillera entre Chile y
Argentina.
Eventos Extremos de Temperatura:
noches calidas aumentan, noches frías
disminuyen
• Frecuencia de ocurrencia de temperaturas extremas frías y
calidas obtenidas a partir de 202 estaciones distribuidas a
nivel global.
Periodos: 1901-1950(negro), 1951-1978(azul),
1979-2003(rojo)
Cambios observados en la precipitación global
Aumentos
Disminuciones
Anomalias anuales suavizadas (%) 1900 to 2005; otras regiones
estan dominadas por variabilidad.
IPCC,2007
Observaciones Invernadero
incrementado
Concentraciones de CO2,
CH4 y N2O
• Superan ampliamente los
valores pre-industriales. A
partir de 1750 aumento muy
marcado debido a actividad
humana.
• Aumento CO2 ppal,
combustibles fosiles y cambio
uso de la tierra.
• Aumento CH4 y N2O ppal.
agricultura
Emisiones Globales de Gases Efecto
Invernadero desde diferentes fuentes
Agricultura 5.6 Gt
14%
mayoría desde los
suelos y ganado
Cambios en el
uso de la tierra
7.6 Gt 18%
Deforestación
Source: World Resources Institute. 2000 estimate.
GEI en CO2 equivalente
Generación
eléctrica y
Calefacción
Energía –
25.6 Gt 61%
Consumo de
combustibles
fósiles
Transporte
Otras
energías Industria
Aumento en el
ultimo Siglo
Dióxido de
Carbono: +30%
Metano: 100 %
Oxido Nitroso : 15
%
Halocarbonos: ?
¿Y en Uruguay???
¿Que se ha observado???
Temperaturas Extremas
• Cambios en las
tendencias de
noches frías y
noches calidas son
coincidentes con
cambios detectados
a nivel mundial.
(1961-2002 : 1.2%/dec.
otros periodos: 0.7%/dec)
Renom and Rusticucci, 2007
,International Journal of Climatology
Tendencias Anuales período: 1950-2005
DÍAS CÁLIDOS (TX90)
DÍAS FRÍOS (TX10)
-30.5
-30.5
-31
-31
-31.5
-31.5
-32
-32
-32.5
-32.5
-33
-33
-33.5
-33.5
-34
-34
-34.5
-34.5
-58
-57.5
-57
-56.5
-56
-55.5
-55
-54.5
-54
-53.5
-58
-57.5
-30.5
-30.5
-31
-31
-31.5
-31.5
-32
-32
-32.5
-32.5
-33
-33
-33.5
-33.5
-34
-34
-34.5
-34.5
-57.5
-57
-56.5
-56
-55.5
-55
-54.5
-54
-56.5
-56
-55.5
-55
-54.5
-54
-53.5
-54
-53.5
NOCHES FRÍAS (TN10)
NOCHES CÁLIDAS (TN90)
-58
-57
-53.5
-58
-57.5
-57
-56.5
-56
-55.5
-55
-54.5
Tendencias estacionales significativas (1950-2005)
Tendencias lineales 1950-2005
• Disminución de la ocurrencia de extremos
fríos así como de días cálidos.
• Veranos con menor ocurrencia de días
cálidos así como de noches frías.
• Otoño se destaca por un calentamiento
nocturno.
• Invierno presenta una disminución en la
ocurrencia de eventos fríos.
TENDENCIAS DE PRECIPITACIÓN ANUAL
(Test Kendall-Mann, Período 1918-1989)
Tendencias positivas significativas predominantes en Uruguay
Cambio Climático
Dimensión socio-político-económica
Dimensión científica (física + …)
Países desarrollados dan cuenta de la mayoría
de las emisiones de GEI
9
145%
39%
8
Emisiones proyectadas, 2025
7
Emisiones 2002
Gt CO2
6
5
11%
Emisiones sector Energía
solamente
4
3
95%
32%
5%
2
78%
63%
99%
1
0
US
West
Europe
China
Russia
Japan
India
Source: World Resources Institute, CAIT Energy Information Administration Reference Scenario, Energy emissions only
Africa
Mexico
Brazil
¿?
Alarmismo=Cli
mate porn:
atrae al lector,
pero no informa
ni ayuda a
resolver el
problema
W arm w ords, Ereaut & Segnit, 2006
Cambio Global
“Cambios en el medio
ambiente global
(incluyendo
modificaciones en el
clima, en productividad
de tierra, en los océanos
u otros recursos
hídricos, en la química
atmosférica, y en
sistemas ecológicos) que
puedan alterar la
capacidad de la tierra
para sostener la vida”
La naturaleza del cambio global
COMO SE ELBORAN LAS
PROYECCIONES FUTURAS??
Que es un Escenario?
Un escenario es:
“Una descripción coherente, internamente
consistente y plausible de un posible
estado futuro del mundo” (Parry and
Carter, 1998)
z
z
No es un pronóstico o predicción
Es una serie de imágenes de como podría
ser el mundo en el futuro
Escenarios de Cambio Climatico
• Estimaciones Socio-económicas futuras
(población, economía, etc) – que
determinan como los GEI pueden variar
• Modelado Climático
• Resultado: Escenarios integrados - mas
sofisticados que el puro modelado
climático
Escenarios Socio-Económicos
Emisiones globales escenarios IPCC
¿Que es un modelo físico?
La Física utiliza modelos matemáticos para describir los
fenómenos naturales. Es decir que las leyes y principios
que enuncia son sólo aproximaciones y no algo preciso.
Los físicos observan un fenómeno, juntan datos y luego
intentan formular una expresión matemática,
generalmente basadas en conocimientos anteriores,
que se adecue a los datos experimentales.
2000s: Earth System Models
QUE PODEMOS ESPERAR A
FUTURO???
• La proyección para las próximas
dos décadas, estaría dando un
calentamiento de 0.2ºC por
década.
• Si los niveles de concentración de
gases de efecto invernadero y
aerosoles se mantuvieran
constantes a niveles del año 2000,
se estima un calentamiento de
0.1ºC por década (efecto de los
océanos).
CAMBIOS 1980-1999 RESPECTO A 2080-2099 A1B
MUCHAS
GRACIAS