La predicción del cambio climático asociado con las actividades humanas es uno de los desafíos más urgente de la ciencia. El enfoque moderno para su solución se basa en el uso de modelos matemáticos del sistema climático, que actualmente se están desarrollando intensamente en muchos equipos científicos alrededor del mundo. En este artículo que traemos, en una colaboración de 2×3, te contaremos un poco sobre estos modelos.
Modelado y construcción de escenarios climáticos
El cambio climático global es muy complejo, por lo que la ciencia moderna no puede dar una respuesta definitiva sobre lo que nos espera en el futuro cercano. Hay muchos escenarios para el desarrollo de la situación:
- El calentamiento global ocurrirá gradualmente
La tierra es un sistema muy grande y complejo, se compone de varios componentes que están relacionados entre sí. La atmósfera en el planeta se está moviendo, el movimiento de las masas de aire distribuye energía térmica a través de las latitudes del planeta, hay un gran acumulador de calor y gases en la tierra: los océanos. Los cambios en un sistema tan complejo no pueden ocurrir rápidamente, pasarán siglos y milenios.
- El calentamiento global ocurrirá rápidamente
Este es el escenario más “popular” en este momento. Según diversas estimaciones, en los últimos cien años, la temperatura en la tierra ha aumentado en 0.5 – 1°C, la concentración de CO2 ha aumentado en un 20-24% y el metano en 100%. En el futuro, estos procesos continuarán y la temperatura promedio de la superficie de la tierra puede aumentar de 1.1 a 6.4°C para fines del siglo XXI, en comparación con 1990.
Una mayor fusión del hielo ártico y antártico puede acelerar los procesos de calentamiento global debido a los cambios en el albedo del planeta. Según algunos científicos, las capas de hielo del planeta enfrían nuestra tierra en 2°C y el hielo que cubre la superficie del océano ralentiza significativamente los procesos de intercambio de calor en la atmósfera. Además, prácticamente no hay gases de efecto invernadero principales por encima de las capas de hielo, ya que está congelado.
El calentamiento global estará acompañado por un aumento en el nivel del mar. De 1995 a 2005, el nivel del océano del mundo ya aumentó 4 centímetros, en lugar de los 2 que estaban previstos. Si este nivel continúa aumentando al mismo ritmo, para fines del siglo XXI el nivel total de su elevación será de 30 a 50 cm, lo que provocará inundaciones parciales de muchas zonas costeras, especialmente las pobladas costas de Asia. Muchas personas viven a una altura de menos de 88 centímetros sobre el nivel de mar.
Además del aumento del nivel del mar, el calentamiento global afecta la fuerza de los vientos y la distribución de las precipitaciones en el planeta. Como resultado, la frecuencia y la escala de varios desastres naturales se duplicarán. Hoy, el 2% de toda la tierra sufre de sequía, según algunos científicos, para 2050, la sequía cubrirá hasta el 10% de todas las tierras continentales. Además, la distribución estacional de las lluvias cambiará.
- El calentamiento global en algunas partes de la tierra será reemplazado por un enfriamiento a corto plazo
Uno de los factores en la ocurrencia de las corrientes oceánicas es la diferencia de temperaturas entre el Ártico y las aguas cálidas. La fusión del hielo polar aumenta la temperatura de las aguas del Ártico, lo que conducirá a una desaceleración de las corrientes en el futuro. Una de las corrientes cálidas más famosas es la Corriente del Golfo, gracias a la cual en muchos países del norte de Europa la temperatura media anual es 10 grados más alta que en otras zonas climáticas similares de la tierra.
La detención de este transportador de calor oceánico afectará en gran medida el clima de la tierra. Hoy, la Corriente del Golfo se ha debilitado en 30% en comparación con 1957. El modelado matemático ha demostrado que elevar la temperatura en 2 – 2.5 grados puede detener la Corriente del Golfo por completo. Actualmente, la temperatura del Atlántico Norte ya se calienta en 0.2 grados en comparación con los años 70.
Si se detiene la Corriente del Golfo, la temperatura media anual en Europa continuará bajando 1 grado cada año. Otros científicos “prometen” un enfriamiento más fuerte de Europa. De acuerdo a los cálculos matemáticos, la parada completa de la Corriente del Golfo ocurrirá en 20 años, como resultado dará que el clima del norte de Europa, Irlanda, Islandia y Gran Bretaña disminuirá en 4-6 grados, aumentar las lluvias y producir tornados de manera más frecuente. El enfriamiento afectará a muchos países en diferentes continentes, a finales de 2030 el calentamiento en Europa se reanudará en el escenario número 2.
- El calentamiento global reemplazado por el enfriamiento global
La interrupción de la corriente del Golfo y otras corrientes oceánicas provocará el calentamiento global en la tierra y el inicio de la próxima era del hielo.
- Catástrofe de Invernadero
La catástrofe del efecto invernadero es el escenario más “desagradable ”del desarrollo de los procesos de calentamiento global. Según algunos científicos, la temperatura media anual en la tierra aumenta debido a un aumento en el contenido antropogénico de CO2 en la atmósfera de la tierra. Esto provocará una transición a la atmósfera de CO2 disuelto en el océano y también provocará la descomposición de rocas sedimentarias de carbonato con emisión adicional de dióxido de carbono, lo que, a su vez, elevará aún más la temperatura en la tierra, lo que implicaría una mayor descomposición de los carbonatos que yacen en las capas más profundas de la corteza terrestre.
Los glaciares se derretirán intensamente, reduciendo el albedo de la tierra. Un aumento tan rápido de la temperatura contribuirá a una afluencia intensiva de metano a partir de la descongelación del permafrost, y un aumento de la temperatura a 1.4 – 5.8°C para fines de siglo contribuirá a la descomposición de los hidratos de metano (compuestos helados de agua y metano) concentrados frecuentemente en lugares fríos de la tierra. Si consideramos que el metano causa un efecto invernadero 21 veces más fuerte que el CO2, la situación en la tierra será desastrosa.
Si quieres imaginar mejor lo que sucederá con la tierra, debes prestar atención a nuestro vecino del sistema solar: el planeta venus. Tiene los mismos parámetros atmosféricos que la tierra, por lo que la temperatura en venus debe ser solo 60°C más alta que la de la tierra (venus está más cerca del sol), es decir, alrededor de 75°C. pero en realidad, la temperatura en venus es casi 500°C. Actualmente, la atmósfera de venus consiste en 98% de CO2, lo que lleva a un aumento de la temperatura del planeta en casi 400°C.
Si el calentamiento global sigue el mismo escenario, entonces la temperatura de las capas superficiales de la atmósfera en la tierra puede alcanzar 150 grados. El aumento de la temperatura de la tierra incluso a 50°C pondrá una cruz en la civilización humana, y un aumento de la temperatura en 150° causará la muerte de casi todos los organismos vivos en el planeta.
Algunos científicos dicen: si la cantidad de CO2 que ingresa a la atmósfera permanece en el mismo nivel, la temperatura será de 50 °C y se establecerá en la tierra en 300 años. Este progreso no se puede detener, las emisiones de CO2 aumentan cada año. Según un escenario realista, las emisiones de CO2 crecerán al mismo ritmo, se duplicarán cada 50 años, y la temperatura de 50°C en la tierra ya se establecerá en 100 años, y 150°C en 300 años.
¿Qué tan confiable es el modelado climático?
Lo que dice la ciencia: “Aunque los modelos contienen incertidumbres, reproducen con éxito el pasado y dan predicciones, que luego son confirmadas por observaciones”
Argumento de los escépticos: “No se puede confiar en los modelos, ya que no pueden describir correctamente las nubes, los aerosoles, la química y la biología de los campos, granjas y bosques. Hay muchos factores ajustados en ellos, por lo que son más o menos consistentes con los datos de observación. Pero no hay razón para pensar que los mismos factores ajustados asegurarán un comportamiento correcto en un mundo con una química diferente, por ejemplo, en un mundo con un mayor nivel de CO2”
De hecho, hay varias dificultades para predecir el clima. El comportamiento del sol es difícil de predecir, los fenómenos a corto plazo como “El Niño” o las erupciones volcánicas no son fáciles de modelar. Sin embargo, los principales impactos que provocan el clima son bien entendidos.
Los escépticos dicen que debemos esperar hasta que los modelos climáticos se vuelvan completamente precisos. Si esperamos una precisión del 100%, nunca tomaremos medidas. Los modelos están en constante desarrollo, incluyen más procesos y usan menos aproximaciones. Además, aumenta la productividad de los computadores.
La naturaleza compleja y no lineal del clima significa que los refinamientos y las mejoras siempre continuarán. Lo principal es que ya sabemos lo suficiente como para actuar ahora, los modelos en su desarrollo han alcanzado la etapa en la que predicen con éxito las tendencias a largo plazo y ahora están desarrollando su capacidad para predecir cambios a corto plazo más caóticos. Múltiples líneas de evidencia, tanto empíricas como basadas en modelos, y estudios científicos como este, nos muestran que las temperaturas globales cambiarán en 3°C con una duplicación de CO2.
Los modelos no tienen que ser precisos en todos los aspectos para darnos una tendencia general precisa y sus principales consecuencias. Si sabes que existe una probabilidad del 90% que tendrás un accidente de tránsito, no te subirás al auto (o al menos te abrocharás el cinturón. El IPCC (Grupo Intergurbenamental de Expertos sobre el Cambio Climático, por sus siglas en inglés) concluye que el hombre es la causa del calentamiento global con más del 90% de probabilidad. Es imprudente e irresponsable esperar al 100% de confianza para actuar.
Conclusión
La modelización del clima ayudó a predecir muchos fenómenos, que posteriormente se descubrieron en la realidad. Entonces, la respuesta es SÍ, se puede confiar en los modelos para predecir el cambio climático.
El Rincón del Buscador. 