Retos de la capacidad de
predicción de sequías
Francisco Espejo Gil
Presentación realizada a partir de materiales
de Roger Pulwarty (NIDIS), Vikram Mehta
(CRCES) y S. Schubert (NASA/GSFC) en la
reunión de alto nivel sobre políticas
nacionales de sequía
•
Las escalas temporales de las sequías
SEMANAS / MESES
(ESTACIONES) ESTACIONES / AÑOS AÑOS / DÉCADAS
Olas de calor
Cambios en la circulación sinóptica Oscilación de Madden Julian
El Niño-Oscilación Sur
Oscilación Decadal del Pacífico Variabilidad del Atlántico Tropical Oscilación Multidecadal del Atlántico
Variabilidad de la zona templada del Pacífico Occidental Variabilidad monzónica intrínseca
Variabilidad solar
Gases de efecto invernadero
Aerosoles naturales y antropogénicos Cambios en los usos del suelo
•
Potenciales cambios en la capacidad de
predecir (ej.: teleconexiones ENSO)
• Distinguir entre herramientas de predicción y capacidad de predecir
• Herramientas (controlables por nosotros): aplicación de modelos empíricos/estadísticos en un clima
cambiante frente a modelos basados en la física
• Capacidad de predecir (la controla la naturaleza): ¿se está volviendo menos predecible ENSO?
– Problemas entre señal y ruido (difícil de medir sólo con las observaciones, necesidad de utilizar modelos=>referencia circular!!
– Sabemos que la capacidad de predecir varía con la escala temporal y con los fenómenos (¿se amortigua para periodos de tiempo más largos?)
• ¿Cómo poder avanzar?
• Mejorar la fiabilidad de las predicciones de los modelos climáticos
– Mejorar la simulación de la variabilidad en todas las escalas temporales (meteorológica, MJO, ENSO, decadal, etc.)
– Los modelos actuales tienden a dar demasiada confianza – Si se pudiera predecir la destreza del modelo, se podría
tener información sobre la confianza de las predicciones
• Necesidad de una evaluación global de la capacidad de predecir el clima
– Comenzar con múltiples modelos para obtener un rango de valores
– Comparar con la destreza (para conocer los límites de la capacidad de predecir)
Capacidad de predecir
Capacidad actual Necesidades de los usuarios
Escala temporal
•
Causas de las sequías plurianuales
• Cambios/variabilidad en la circulación
atmosférica y en los patrones de precipitación producidos por la variabilidad/cambios en el calentamiento oceánico
•
Causas de las sequías plurianuales
• Variabilidad de la actividad solar (radiación, partículas y campo electromagnético)
•
Causas de las sequías plurianuales
• Retroalimentación positiva entre los patrones de la humedad del suelo y la circulación
•
Causas de las sequías plurianuales
• Cambios en los usos del suelo, sobreexplotación, deforestación
•
Causas de las sequías plurianuales
• Aerosoles naturales (cenizas volcánicas, polvo mineral…)
• Aerosoles antropogénicos (emisiones de vehículos e industrias…)
•
Principales patrones de temperatura de la
superficie del mar que producen sequías
plurianuales
• Oscilación Decenal del Pacífico
• Patrón de variabilidad del gradiente del Atlántico tropical
•
Oscilación decenal del Pacífico
• Aguas frías o calientes en buena parte del Océano Pacífico
Las fases frías o cálidas persisten de varios años a varias décadas Patrones anómalos de la temperatura del agua del mar
•
Gradiente de la temperatura superficial del
Atlántico tropical
Gradiente transversal al ecuador de sur a norte o de norte a sur que dura desde unos pocos años a una década.
Anomalías importantes de la temp. sup. del mar. Asociación con 1 SD en la gráfica inferior (ºC)
Definición de zona cálida tropical:
Temp. sup. mar superior a 28,5ºC Se produce un aumento sustancial en la convección atmosférica y en la nubosidad cuando TSM>28,5ºC
•
Patrón de la zona templada del Pacífico
Occidental
•
Evolución de la temperatura de la zona
cálida del Pacífico Occidental
• Serie original y serie sin tendencia
• El océano Indo-Pacífico se está calentando en los últimos 50 años. También es más extrema la variabilidad interanual y decadal
clima en los continentes?
• La variabilidad de la TSM regula las
transferencias de calor y de vapor de agua entre el océano y la atmósfera
• Regulando la formación de nubes, las
precipitaciones y los movimientos atmosféricos a gran escala
• Influyendo en el transporte de calor y de vapor de agua hacia los continentes y los patrones de presión, temperatura y viento sobre los
continentes
•
Asociaciones entre los principales patrones
de TSM y las anomalías del PDSI
• Rojo-seco, azul-húmedo en la fase positiva del patrón de TSM
•
Asociaciones entre los principales patrones
de TSM y las anomalías del PDSI
• Rojo-seco, azul-húmedo en la fase positiva del patrón de TSM
•
Asociaciones entre los principales patrones
de TSM y las anomalías del PDSI
• Rojo-seco, azul-húmedo en la fase positiva del patrón de TSM
•
Asociaciones entre los principales patrones
de TSM y las anomalías del PDSI
• Rojo-seco, azul-húmedo en la fase positiva del patrón de TSM
•
Estos patrones y su variabilidad se están
utilizando para simular sequías de más de un
año de duración en experimentos con
modelos climáticos, puesto que:
• Los principales patrones de las sequías están regulados por los principales patrones de la TSM
• Ser capaces de predecir correctamente las
sequías depende con mucho de la capacidad de predecir los principales patrones de la TSM
• Es muy importante comprender la física de las teleconexiones entre los patrones de la
temperatura de la superficie del mar y los patrones de las sequías
•
Resultados de experimentos preliminares
(Experimento CMIP5: NOAA-GFDL CM2.1,
NCAR CCSM4, UKMO-HadCM3, Japan-MIROC5)
• Muchas causas naturales y antropogénicas en las sequías de plurianuales a decenales
• La variabilidad de la temperatura de la
superficie del Atlántico y del Pacífico es la que se asocia más claramente con las sequías
• Resultados muy alentadores en predicción de sequías de larga duración utilizando las salidas del proyecto CMIP5 del WCRP.
