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Escenarios de Clima
(de lo global a lo regional)
Arturo Quintanar
Centro de Ciencias de la Atmosfera
UNAM
Marzo 26, 2012
Diseño
1.
2.
3.
4.
Escenarios de emisión
Modelo del IPCC (2006)
Algunos resultados globales
Estrategias para el “downscaling”del
clima regional
5. Cubierta vegetal :ejemplo para México
6. Conclusiones
Forzamiento climático: Es un desbalance de
energía impuesto al sistema climático
Puede ser : externo o por actividades
humanas.
Cambios en radiación solar, volcanismo,
cambio deliberado de cubierta vegetal
Emisiones antropogenicas de gases
invernadero, aerosoles y sus precursores.
Retroalimentación climática: Es un proceso
climático interno que amplifica o inhibe la
respuesta climática a un forzante climático dado.
Amplificación del calentamiento atmosférico por
aumento inicial de CO2 que promueve un
aumento de vapor de agua que a su vez
promueve mayor calentamiento por ser gas
invernadero.
Forzamiento
climático
Forzamiento
Radiativo
Directo
Afecta balance
radiativo
directamente. Ej.
CO2 absorbe y emite
en el IR
Forzamiento
Radiativo
Indirecto
Desbalance
energetico por
perturbaciones al
sistema climatico.Ej
Precipitacion,
eficiencia de nubes
Forzamiento
No-Radiativo
Desbalance
energetico sin
involucrar
procesos
radiativos. Ej.
Irrigacion
Radiative forcing of climate change: Expanding the Concept and addressing uncertainties (2005)
National Academy of Sciences.
FUENTE: IPCC (2001)
ESCENARIOS DE EMISION
“Climate Projections for the
21st Century”
Max Planck Institute for
Meteorology (2006)
A2: Futuro: heterogéneo y fragmentado regionalmente en su economía
con cambio tecnológico lento, aumento poblacional continuo.
A1: Futuro con rápido aumento económico con tasa demográfica en aumento
hasta la mitad del S. XX1 y disminuyendo a partir de ahí. Nuevas y mas eficientes
tecnologías.
A1FI: A1 pero con uso intensivo de combustibles fósiles
A1T: A1 pero fuentes de energía sin uso de combustibles fósiles
A1B: A1 pero con uso balanceado de fuentes de energía
B1: Futuro utópico, crecimiento demográfico como en A1, economía de servicios,
tecnología y conocimiento. Mayor justicia social , soluciones globales………
MODELO DEL
PANEL INTER-GOBERNAMENTAL DE CAMBIO CLIMATICO
(IPCC)
TEST DEL MODELO BASICO (FIG2) DEL IPCC PARA LOS ULTIMOS 500
No se reproducen eventos de Nino-Nina pero si su amplitud y frecuencia para el S. XX
Continentes se calientan mas que el
Oceano. Latitudes altas bajo el efecto
de la retroalimentacion:
Albedo del Hielo- Temperatura
El escenario futuro de calentamiento global depende
directamente de los escenarios de emisiones adoptados.
Al final del S. XX1 tenemos un aumento respecto a la
climatologia ( 1961-1990) de:
B1  2.5 ºC
A1B  3.7 ºC
A2  4.1 ºC
La superficie continental se calienta mas que la del oceano. En particular en el
Artico hay un aumento tres veces mas grande que la media global
Incremento global de las ondas de calor en la segunda mitad del S. XX1.
Tasa de precipitacion global aumenta ~ 2% por cada grado de calentamiento.
Se espera un aumento de lluvia en los tropicos y en latitudes altas, menor
Precipitacion en la region Mediterranea, Africa del Sur y Australia.
Lluvias intensas e inundaciones se incrementaran globalmente. Duracion de
Periodos secos se incrementa globalmente latitudes altas (Alaska, Siberia).
Incremento en el contraste entre regiones climaticas humedas (tropicos y latitudes
Altas) y regiones relativamente secas (subtropicos).
Calentamiento del mar resulta en incremento del nivel del mar. 21 cm para B1 y
28 cm para A2 se espera para 2100 (relativo a la media de 1961-1990). Regionalmente
Se observaran aumentos hasta de 1 m en nivel del mar. Del deshielo se espera una
Contribucion de de 13 cm (Groenlandia) y de 5 cm (Antartida).
El calentamiento caracteristico del Artico da una reduccion del
Area de hielo en el verano. La reduccion del area de hielo observada
Actualmente continuara. Al final del S. XX1 los escenarios A1B y A2 predicen
Un arctico sin hielo al final del verano.
Una disminucion de la densidad del agua superficial en el Atlantico del Norte
junto con temperaturas mas altas debilitara la circulacion termohalina
Aproximadamente un 30% al final del S. XX1. Sin embargo la disminucion en el
transporte de calor oceanico no resultara en un enfriamento regional ya que solo
compensara parcialmente el calentamiento debido a gases invernadero.
Hasta ahora, una fraccion del calentamiento global ha sido enmascarada por el
Incremento en aerosoles antropogenicos (azufre, ceniza, entre otros).
Las medidas tendientes a mejorar la calidad del aire contribuiran a un calentamiento
adicional debido a que los aerosoles tienen una vida corta en la atmosfera.
Solo un esfuerzo real para disminuir la emision de gases invernadero puede
compensar por el efecto de los aerosoles.
POSSIBLE LAND USE LAND CHANGE EFFECTS ON THE CLIMATE
a
Fig. 1. Model domain and : a) LULC as
obtained from the 1999 USGS b) modified
LULC with potential vegetation.
Major modification occurs when crops and
shrubs, in the current data set, are substituted
by evergreen broadleaf forests.
b
Regional Atmospheric Model WRF
Ensemble runs for May 2008
TEMPERATURE DIFFERENCE
POTENTIAL VEGETATION (POVE) EXP – CONTROL (CTRL) EXP
Fig. 2 . July average of the 2m temperature
difference ( ºC ) between the POVE and CTRL
runs (POVE-CTRL) for the 0000Z May 31, 2008
initial conditions
SENSIBLE AND LATENT HEAT FLUXES AT THE SURFACE
b
a
POVE-CTRL
POVE-CTRL
Fig.3 Same as Fig. 2 but for a) sensible heat flux and
b) for latent heat flux at the surface ( W m-2)
WATER VAPOR MIXING RATIO AND POTENTIAL EVAPORATION
a
b
Fig. 4. Same as Fig.2 but for a) mixing ratio (g kg-1 ) and
b) potential evaporation (mm s-1 ) at the surface
PLANETARY BOUNDARY LAYER HEIGHT AND PRECIPITATION
a
b
Fig. 5. Same as Fig.2 but for a) planetary boundary layer
height (m) and b) total accumulated precipitation (mm)
CONCLUSIONES
1) Todos los escenarios del IPCC inducen un calentamiento
global al final del S. XX1 que varia entre 2 y 4 C.
2) Los modelos regionales añaden valor a las simulaciones
climáticas con modelos globales
3) Aun falta trabajar los forzamientos no radiativos como el
cambio deliberado en la cubierta vegetal.