Variabilidad y Cambio Climático Mario Bidegain (MSc.) Escuela de Meteorología del Uruguay Dirección Nacional de Meteorología Curso de Formación y Actualización de Docentes de Geografía en Gestión Integrada de Riesgos de Desastres - 2009
DIFERENCIAS ENTRE TIEMPO Y CLIMA TIEMPO Es el estado instantáneo de la atmósfera en un momento y lugar dados. CLIMA Es la síntesis de las condiciones meteorológicas correspondientes a un área geográfica dada, elaborada en base a un período suficientemente largo como para establecer sus propiedades estadísticas de conjunto (valores medios, varianzas, probabilidades de fenómenos extremos, etc.).
Atmósfera Es la delgada envoltura gaseosa que rodea el planeta, consiste en una mezcla de gases, que tiene una composición casi constante hasta los 25 kilómetros de altura.
COMPOSICION DE LA ATMOSFERA Gas Concentración (%) NITROGENO 78.09% OXIGENO 20.95% ARGON 0.93% ANHIDRIDO CARBONICO 0.03% GASES NOBLES (HELIO,NEON,XENON) 10-3 Las proporciones de estos gases se mantienen casi constantes con la altura y esto se debe a la permanente mezcla vertical por agitación, que supera a la separación difusiva que es comparativamente lenta, de los gases componentes según sus pesos moleculares respectivos. El vapor de agua mezclado en cantidades variables con el aire seco constituye el denominado aire húmedo.. Es gracias a la turbulencia y a corrientes verticales que el vapor de agua tiene acceso a niveles de condensación, con las consiguiente formación de nubes y precipitaciones, regresando de esta manera el agua a la superficie terrestre.
ESTRUCTURA TERMICA VERTICAL DE LA ATMOSFERA En función del gradiente térmico vertical a las capas de la atmósfera (desde abajo hacia arriba) se les da los nombres de: Tropósfera Estratósfera Mesósfera Termósfera Las fronteras entre ellas son llamadas, tropopausa, estratopausa y mesopausa. La tropósfera es la capa inferior, que limita con la superficie terrestre. Es en ella donde tienen lugar la mayoría de los fenómenos meteorológicos que influyen en la vida de las plantas y animales, así como la totalidad de las actividades humanas.
ESTRUCTURA TERMICA VERTICAL DE LA ATMOSFERA La tropósfera, donde la temperatura disminuye con la altura, desde el suelo hasta el nivel de una capa fronteriza denominada tropopausa ; esta se encuentra relativamente baja (8000-9000 m) sobre los polos y alta (16000-18000 m) sobre el ecuador. La estratosfera, superpuesta a la anterior, distinguiéndose por una primera región prácticamente isoterma y otra superior donde la temperatura aumenta gradualmente con la altura, termina con una estratopausa situada hacia los 50 km. da altura. La mesósfera situada por encima de ésta, con temperatura decreciente con la altura, hasta los 85 km., donde se encuentra una mesopausa. La termósfera, mas allá de esta última, con temperatura aumentando en la vertical. Más arriba, el recorrido libre medio de las moléculas es muy grande, siendo escasas las colisiones, consiguiendo algunas superar la velocidad de escape a la gravedad terrestre. Esta región se conoce como exósfera y es prácticamente isoterma.
ESTRUCTURA TERMICA VERTICAL DE LA ATMOSFERA
Sistema Climático terrestre Fenómenos astronómicos Atmosfera SOL Hidrosfera Litosfera Tierra sólida Criosfera Biosfera Radiación Solar incidente Antropos fera Pérdida de calor
EL SISTEMA CLIMATICO TERRESTRE Y SUS INTERACCIONES
RADIACION SOLAR RECIBIDA EN EL TOPE DE LA ATMOSFERA Y EN LA SUPERFICIE TERRESTRE
RADIACION TERRESTRE
BALANCE DE ENERGIA EN EL SISTEMA TIERRA-ATMOSFERA
TRANSFERENCIA DE ENERGIA EN EL SISTEMA OCEANO - ATMOSFERA
Conclusiones importantes del punto de vista energético en el sistema atmósfera-océano En el calentamiento atmosférico y oceánico la fuente primaria es la radiación solar sin embargo el calentamiento atmosférico se da por la radiación terrestre. Debido a las variaciones geográficas de radiación ----> se dan variaciones de temperatura esto provoca la circulación a gran escala La radiación terrestre calienta la atmósfera. 90 % de la radiación solar incidente se utiliza para la evaporación de agua. Vapor de agua: almacena calor en la atmósfera (condensación, liberación LE, calentamiento atmosférico) Enfriamiento del sistema se produce por la radiación de onda larga o terrestre hacia el espacio.
VARIABILIDAD Y CAMBIO CLIMATICO Variabilidad Climática destaca la variabilidad dentro del clima, o sea fluctuaciones en las propiedades estadísticas sobre períodos de semanas, meses o años. De esta manera se determinan límites dentro de los cuales los valores medios, desvíos o frecuencias de valores entre los límites establecidos pueden ser aceptados como normal. Los eventos fuera de estos límites pueden ser vistos como anómalos a un cierto nivel de significación Cambio Climático si las propiedades estadísticas de una secuencia de años, décadas, etc. difiere considerablemente respecto de otra secuencia de años, décadas, etc. de referencia, podemos hablar de cambio sobre una escala de tiempo adecuada.
El Cambio Climático es una realidad Tenemos actualmente las mas altas concentraciones de CO 2 de los últimos 650000 años. Las temperaturas en superficie se han elevado unos 0.8 C durante los últimos 100 años. La mayoría del calentamiento global es debido al efecto invernadero. El futuro calentamiento dependerá de que escenarios de emisiones de GEI tengamos.
Evidencias del Cambio Climático Tenemos actualmente las más altas concentraciones de CO2 de los últimos 650000 años. Las tasas de crecimiento de la concentración de Gases de Efecto Invernadero (dióxido de carbono, metano, óxido nitroso) se han incrementado durante los últimos 50 años. El dióxido de carbono (CO2) se incrementa en la atmósfera principalmente debido a la quema de combustibles fósiles.
Evidencias del Cambio Climático Las temperaturas en superficie están unos 0.8 C más altas que hace 100 años atrás y las tasas de crecimiento continúan aumentando.
ESCENARIOS DE CAMBIO CLIMATICO Estimaciones socio-económicas futuras (población, economía, etc.) que determinan como los Gases de Efecto Invernadero (GEI) pueden variar Modelado Climático Como resultado tenemos Escenarios integrados más sofisticados que el puro modelado climático
ESCENARIOS FUTUROS DE TEMPERATURA Fuente: IPCC WG1 2007
ESCENARIOS FUTUROS DE PRECIPITACION Decrecimiento Crecimiento Fuente: IPCC 2007 WG 1.
ESCENARIOS FUTUROS SOBRE URUGUAY www.miem.gub.uy/arch/informes/ DU%2014%2014-09-05.pdf
ESCENARIOS REGIONALES DE TEMPERATURA (Ensemble de 4 Modelos Climáticos Globales) Escenario SRES A2-20 CAMBIO EN LA TEMPERATURA MEDIA ANUAL ( C) PARA LA DECADA DE 2020 SEGUN EL ESCENARIO SRES A2-20 CAMBIO EN LA TEMPERATURA MEDIA ANUAL ( C) PARA LA DECADA DE 2050 SEGUN EL ESCENARIO SRES A2-22 -22-24 -24-26 -26-28 -28-30 -30-32 -32-34 -34-36 -36-38 -38-40 -63-61 -59-57 -55-53 -51-49 -47-45 Década 2020 Escenario A2 Fuente: UCC (MVOTMA) Fac.Ciencias (UROU). -40-63 -61-59 -57-55 -53-51 -49-47 -45 Década 2050 Escenario A2 Fuente: UCC (MVOTMA) Fac.Ciencias (UROU).
ESCENARIOS REGIONALES DE PRECIPITACION (Ensemble de 4 Modelos Climáticos Globales) Escenario SRES A2 CAMBIO EN LA PRECIPITACION ANUAL (%) PARA LA DECADA DE 2020 SEGUN EL ESCENARIO SRES A2 CAMBIO EN LA PRECIPITACION ANUAL (%) PARA LA DECADA DE 2050 SEGUN EL ESCENARIO SRES A2-20 -20-22 -22-24 -24-26 -26-28 -28-30 -30-32 -32-34 -34-36 -36-38 -38-40 -63-61 -59-57 -55-53 -51-49 -47-45 -40-63 -61-59 -57-55 -53-51 -49-47 -45 Década 2020 Escenario A2 Fuente: UCC (MVOTMA) Fac.Ciencias (UROU). Década 2050 Escenario A2 Fuente: UCC (MVOTMA) Fac.Ciencias (UROU).
CONCLUSIONES Los escenarios futuros indican calentamientos de hasta 1.5 C para el norte del Uruguay en la década del 2050 según el escenario A2. Los escenarios para lluvias indican un aumento entre 5 y 10% sobre Uruguay para la década del 2050 bajo el escenario A2. Estos escenarios climáticos de alta resolución espacial serán utilizados para los estudios de impacto y adaptación al cambio climático en Uruguay como parte del 3er Informe País a la Convención Marco de Cambio Climático. Estos son resultados recientes obtenidos por un equipo de Investigadores nacionales con el apoyo de la Unidad de Cambio Climático del MVOTMA.
REFERENCIAS: CENPAT (Sistema Climatico) http://www.cenpat.edu.ar/calentamientog/sistemaclimatico.htm Hartman, D. L.: Global Physical Climatology. Academic Press Inc., 1999. IPCC. 2007. Third Assesment Report. WG 1 Chapter 2. Changes in Atmospheric constituents and in Radiative forcing. http://www.ipcc.ch/pdf/assessment-report/ar4/wg1/ar4-wg1-chapter2.pdf Peixoto, J. P. and A. Oort: Physics of Climate. Springer Verlag New York, Inc., 1992. Trenberth, Kevin: Climate System Modeling (Editor). Cambridge University Press, 1992. Wallace J.M. and P.V. Hobbs (2006). Atmospheric Science: an introductory survey (2nd edition). International Geophysics Series 92, Associated Press, 484pp.