Retos de la capacidad de predicción de sequías

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María Cristina Villanueva Reyes
hace 6 años
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1 Retos de la capacidad de predicción de sequías Francisco Espejo Gil Agencia Estatal de Meteorología

2 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

3 Las escalas temporales de las sequías 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 SEMANAS / MESES (ESTACIONES) ESTACIONES / AÑOS AÑOS / DÉCADAS Olas de calor Cambios en la circulación sinóptica Oscilación de Madden Julian Variabilidad monzónica intrínseca

4 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?)

5 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)

6 Capacidad de predecir Capacidad actual Necesidades de los usuarios Escala espacial Escala temporal

7 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

8 Causas de las sequías plurianuales Variabilidad de la actividad solar (radiación, partículas y campo electromagnético)

9 Causas de las sequías plurianuales Retroalimentación positiva entre los patrones de la humedad del suelo y la circulación atmosférica

10 Causas de las sequías plurianuales Cambios en los usos del suelo, sobreexplotación, deforestación

11 Causas de las sequías plurianuales Aerosoles naturales (cenizas volcánicas, polvo mineral ) Aerosoles antropogénicos (emisiones de vehículos e industrias )

12 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 Patrón de la zona cálida del Pacífico Occidental

13 Oscilación decenal del Pacífico Aguas frías o calientes en buena parte del Océano Pacífico Patrones anómalos de la temperatura del agua del mar Las fases frías o cálidas persisten de varios años a varias décadas

14 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)

15 Patrón de la zona templada del Pacífico Occidental 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

16 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

17 Cómo modifica la variabilidad de la TSM el 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 Resultando todo ello en la variabilidad de precipitación y temperatura en los continentes

18 Asociaciones entre los principales patrones de TSM y las anomalías del PDSI Rojo-seco, azul-húmedo en la fase positiva del patrón de TSM Oscilación decenal del Pacífico (PDO)

19 Asociaciones entre los principales patrones de TSM y las anomalías del PDSI Rojo-seco, azul-húmedo en la fase positiva del patrón de TSM Patrón del Atlántico Tropical

20 Asociaciones entre los principales patrones de TSM y las anomalías del PDSI Rojo-seco, azul-húmedo en la fase positiva del patrón de TSM Zona cálida del Pacífico Occidental

21 Asociaciones entre los principales patrones de TSM y las anomalías del PDSI Rojo-seco, azul-húmedo en la fase positiva del patrón de TSM EL NIÑO

22 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

23 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.

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