Los investigadores desarrollaron un nuevo enfoque utilizando observaciones satelitales y modelos climáticos para reducir la incertidumbre con respecto a los cambios futuros del vapor de agua en la estratosfera. Sus hallazgos indican que los escenarios extremos de un aumento del vapor de agua en la estratosfera, que podría afectar negativamente a la capa de ozono, son menos probables de lo que se pensaba anteriormente.
Una nueva investigación dirigida por la Universidad de East Anglia (UEA) reduce la incertidumbre sobre el futuro cambio climático asociado con la estratosfera, con importantes implicaciones para la vida en la Tierra.
El cambio climático provocado por el hombre es uno de los mayores desafíos que enfrentamos hoy en día, pero la incertidumbre en la escala exacta del cambio global dificulta las respuestas políticas efectivas.
Una fuente importante de incertidumbre se relaciona con los cambios futuros del vapor de agua en la estratosfera, una región extremadamente seca de la atmósfera a 15-50 km sobre la superficie de la Tierra.
Los aumentos futuros del vapor de agua corren el riesgo de amplificar el cambio climático y retrasar la recuperación de la capa de ozono, que protege la vida en la Tierra de la dañina radiación solar ultravioleta.
Ahora, un equipo internacional dirigido por Per Novak, quien hasta hace poco era miembro de la Unidad de Investigación Climática de la Universidad de East Anglia, ha desarrollado un nuevo enfoque de aprendizaje estadístico que combina información de observaciones satelitales con los últimos datos del modelo climático para reducir posibles futuras cantidades de vapor de agua estratosférico.
Uno de los principales hallazgos publicados en la revista Ciencias Naturales de la Tierra, descarta efectivamente los escenarios más extremos, lo que significa que las concentraciones de vapor de agua podrían aumentar en más de un 25% por cada grado de calentamiento global. El nuevo enfoque representa una reducción del 50 por ciento en el 95 por ciento de las respuestas del modelo climático.
«El cambio climático provocado por el hombre afecta la atmósfera de la Tierra de varias maneras importantes y, a menudo, sorprendentes», dijo el profesor Nowak, que ahora trabaja en el Instituto de Informática Teórica del Instituto de Tecnología de Karlsruhe, Alemania.
«En nuestro artículo, observamos los cambios en el vapor de agua en la estratosfera bajo el calentamiento global, un efecto que aún no se comprende bien. Debido a que el vapor de agua es fundamental para la física y la química de la estratosfera, sentí que necesitábamos urgentemente un nuevo enfoque para abordar este factor de incertidumbre de larga data.
Con nuestro nuevo enfoque basado en datos, que explota aprendizaje automático Ideas, hemos podido usar las observaciones de la Tierra de manera muy efectiva para reducir esa incertidumbre. Esto requiere que desarrollemos un marco en el que podamos combinar la comprensión científica y las relaciones matemáticas aprendidas de los datos satelitales de manera innovadora”.
dijo el coautor, el Dr. Sean Davis, científico investigador de la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica de EE. UU. que se especializa en mediciones satelitales de vapor de agua en la estratosfera.
Determinar las tendencias del vapor de agua estratosférico bajo el calentamiento global ha sido un desafío de investigación de larga data. La complejidad de los procesos básicos que controlan el vapor de agua en la estratosfera y el registro relativamente corto de observaciones satelitales de alta calidad dificultaron esta tarea.
La existencia de las llamadas retroalimentaciones climáticas presenta un desafío adicional, ya que pueden amplificar o suprimir aún más el calentamiento global, lo que lleva a una gama más amplia de posibles aumentos de temperatura en el futuro.
La cantidad de vapor de agua retenida por la estratosfera es un ejemplo de una retroalimentación de este tipo, que los modelos climáticos han pronosticado que aumentará, pero el rango de aumentos del modelo se ha mantenido muy amplio durante décadas.
Esto es importante porque los grandes aumentos del vapor de agua estratosférico provocados por el clima, como los proyectados por muchos modelos climáticos, podrían retrasar la recuperación de la capa de ozono antártico y el agujero de ozono en el transcurso de este siglo.
Sin embargo, Manoj Joshi, profesor de dinámica climática en la UEA y coautor del artículo, dijo: «Nuestra investigación indica que, si bien es probable que las concentraciones de vapor de agua en la estratosfera aumenten con el calentamiento global, se están produciendo cambios significativos que podrían retrasar significativamente la recuperación del ozono». insuficiente, muy probable.”
Referencia: “Respuesta del vapor de agua estratosférico al calentamiento restringida por observaciones satelitales” por Per Novak, Paulo Sipi, Shaun M Davies, Gabriel Chiodo, Will Ball, Mahamadou A. Diallo, Birgitte Hassler, Yue Jia, James Keppel y Manoj Joshi, junio 26, 2023, disponible aquí. Ciencias Naturales de la Tierra.
DOI: 10.1038/s41561-023-01183-6
La investigación fue financiada por el Consejo de Investigación del Medio Ambiente Natural (NERC) del Reino Unido a través del proyecto ML4CLOUDS.
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