Modelos climáticos

Modelos climáticos

Predicciones basadas en diferentes modelos del incremento de la temperatura media global respecto de su valor en el año 2000.

La distribución geográfica de calentamiento de la superficie durante el siglo XXI. En esta figura, el calentamiento global corresponde a un promedio de 3,0 ° C (5.4 ° F).

Un modelo climático es una representación computarizada de los cinco componentes del sistema climático: Atmósfera, la hidrosfera, la criosfera, superficie terrestre y la biosfera.⁷² Estos modelos se basan en principios físicos como la dinámica de fluidos, la termodinámica y la transferencia de radiación. No puede haber componentes que representen el movimiento del aire, la temperatura, las nubes, y otras propiedades de la atmósfera, la temperatura del océano, el contenido de sal, y la circulación; la capa de hielo en tierra y mar; la transferencia de calor y humedad del suelo y la vegetación a la atmósfera; procesos químicos y biológicos; y otros.⁷³
Aunque los investigadores intentan de incluir tantos procesos como sea posible, la simplificación del sistema climático real son inevitables debido a las limitaciones de potencia de los ordenadores disponibles y limitaciones en el conocimiento del sistema climático. Los resultados de los modelos también pueden variar debido a las diferentes entradas de gases de efecto invernadero y la sensibilidad del modelo climático. Por ejemplo, la incertidumbre del IPCC en las proyecciones de 2007 se debe a (1) el uso de varios modelos con diferente sensibilidad a las concentraciones de gases de efecto invernadero, (2) el uso de diferentes estimaciones de "las futuras emisiones humanas de gases de efecto invernadero, (3) cualquier emisión adicional de las retroalimentaciones climáticas que no fueron incluidas en los modelos del IPCC para preparar su informe, es decir, las emisiones de gases de invernadero de permafrost.⁷⁴
Los modelos no contemplan que el clima se caliente debido al aumento de los niveles de gases de efecto invernadero. En cambio los modelos predicen cómo los gases de efecto invernadero van a interactuar con la transferencia de radiación y otros procesos físicos. Uno de los resultados matemáticos de estas ecuaciones complejas es una predicción de si se producirá el calentamiento o enfriamiento.⁷⁵
Investigaciones recientes han llamado la atención sobre la necesidad de perfeccionar los modelos con respecto al efecto de las nubes⁷⁶ y el ciclo del carbono.^{77 78 79}
Los modelos también se utilizan para ayudar a investigar las causas del reciente cambio climático mediante la comparación de los cambios observados en los modelos proyectados desde diferentes causas de origen natural y humano. Aunque estos modelos no sin ambigüedad atribuyen el calentamiento que ocurrió entre aproximadamente 1910 hasta 1945 a cualquiera de las variaciones naturales o los efectos humanos, indican que el calentamiento desde 1970 está dominado por las emisiones de gases de efecto invernadero de origen humano.²⁶
El realismo de los modelos físicos se prueba mediante el examen de su capacidad para simular el clima actual o pasado.⁸⁰
Los modelos climáticos actuales producen una buen parte de las observaciones de los cambios de la temperatura global durante el último siglo, pero no simula todos los aspectos del cambio climático.³⁸ No todos los efectos del calentamiento global han sido predecidos con exactitud por los modelos climáticos utilizados por el IPCC. Por ejemplo, la contracción del Ártico ha sido más rápida de lo previsto.⁸¹ Las precipitaciones se incrementan proporcionalmente a la humedad atmosférica, y por lo tanto mucho más rápido que los actuales modelos climáticos globales predicen.⁸² 83