Variabilidad Natural del Clima Santiago de Compostela Lino R. Naranjo Díaz MeteoGalicia Santiago de Compostela

METEOROLOGÍA Y CLIMATOLOGÍA El concepto ‘tiempo’ en meteorología se refiere al estado fluctuante de la atmósfera a nuestro alrededor. Se caracteriza por la lluvia, la nubosidad, la temperatura o el viento. Está producido por sistemas tales como borrascas y anticiclones que varían en escalas de tiempo diarias. El clima se refiere a al promedio de todos los estados del tiempo. El clima varía: Espacialmente: Diferencias de latitud, distancia al mar, presencia de montañas, vegetación. Temporalmente: Diferencias estacionales, interanuales, decadales o en escalas milenarias (ej. Períodos glaciares e interglaciares). Meteo Galicia

El Sistema Climático L  A  H  C  L  B Es un sistema complejo, compuesto de 5 elementos principales interrelacionados L  A  H  C  L  B Las escalas temporales de los diferentes elementos del Sistema Climático (velocidad de respuesta) varían mucho entre ellos provocando desajustes internos que son fuente de variabilidad

Variabilidad Climática Fuentes de variabilidad Variabilidad Climática Fuentes de variabilidad. - Forzamientos externos de carácter periódico. -Forzamientos internos no lineales entre los elementos del Sistema Climático y proceso de “feedback”. - Fluctuaciones de carácter “aleatorio” ( erupciones, contaminación etc)

Sensibilidad climática Los forzamientos externos son capaces de cambiar el balance radiativo del Sistema Climático y producir un “cambio” desde un estado de equilibrio inicial que se refleja en una variación de la temperatura global. La relación entre la magnitud del cambio de la temperatura global y el cambio equivalente en el balance de radiación de la atmósfera se llama Sensibilidad climática

2 units in 20 units out 10 power Amplifier 40 units out 2 units in 2 units feedback 0 units out 2 units in 10 power Amplifier -2 units feedback

Si: C ’= λ  + Q Donde  es la temperatura global y: ’= d  /dt Es la razón de cambio con el tiempo. Donde λ = Σ λi Es la suma de los “feedbacks” lineales positivos y negativos y Q = Σ Qi Si esto fuera asi, entonces el aumento de la temperatura global se efectuaria de una forma suave. Sin embargo, esto no ocurre asi, debido en lo fundamental a la presencia de una variabilidad natural y a forzamientos externos no lineales, de esta forma X’=F(X,t,ц) Donde X es un vector de variables de estado que describe el estado de la atmosfera, los oceanos y los otros subistemas climáticos.

Tipos de variabilidad climática No cíclicas Cambios en la radiación solar Cambios en la composición de la atmósfera. Cambios en la geografía de los continentes. Cíclicas a largo plazo Variabilidad orbital Variabilidad termohalina

Tipos de variabilidad climática Ciclos a corto plazo Manchas solares. El Niño – Oscilación del Sur Oscilación Norte Atlántica Oscilación Decadal del Pacifico El Patron Pacifico Norte America Eventos casuales Catastroficos Volcanes

Variabilidad Orbital (Ciclos de Milankovich) Variabilidad en Excentricidad de la órbita terrestre Inclinación del eje terrestre Presesión del eje terrestre.

Excentricidad

Inclinación

Presesión

Que importancia tiene esto? NINGUNA en relación con la cantidad total de energía recibida por la Tierra. MUCHA en cuanto a su distribución espacial y temporal.

Interacciones

SI Si El eje terrestre tuviera una inclinación máxima El Sol estuviera mas cerca de la Tierra en el verano del HN La Excentricidad fuera máxima El HN recibiría un 10% más en verano y aproximadamente la misma cantidad menos en invierno.

Circulación Termohalina Esquema de la tres tipos de circulaciones que prevalecieron durante diferentes tiempos en el pasado período glacial. Se muestra una sección longitudinal del Atlántico entre Groenlandia e Islandia

Variabilidad Termohalina (Circulación termohalina incrementada) (Circulación termohalina disminuída)

Variabilidad Solar Ciclo de 11 años en manchas solares La radiación solar total cambia por debajo del 0.1% En algunas longitudes de onda UV, la radiación cambia sobre el 20%. Afecta los niveles de ozono en un 3%.

Actividad Solar

Actividad Solar

Oscilación del Atlántico Norte (NAO) Uno de los principales moduladores de la variabilidad climática en el Hemisferio Norte Intensidad relativa de la baja Islándica y el anticiclón de la Azores-Bermudas POSITIVA: Ambos son más intensos que lo normal. NEGATIVA: Ambos son más débiles que lo normal.

NAO POSITIVE NEGATIVE

Oscilación del Atlántico Norte Los mecanismos causales aún son inciertos: Afecta la temperatura superficial a corto plazo. Afectada por el flujo de calor oceánico a largo plazo??

Oscilación del Atlántico Norte Anomalías de presión Invierno

Oscilación del Atlántico Norte ANOMALIAS DE TEMPERATURA

Oscilación del Atlántico Norte

El Niño. El fenómeno de El Niño, en su concepción original, ocurre sobre las costas occidentales del Suramérica, cerca de la línea Ecuatorial, cercano a Perú y Ecuador. Es fundamentalmente un fenómeno oceánico, pero con espectaculares manifestaciones a través de los eventos atmosféricos. Los calentamientos extremos reportados en las costas peruanas, estan asociados a fenómenos que involucraban a toda la cuenca del Pacífico. De esta forma, para uso científicos posteriores, el término de El Niño se ha convertido en una expresión mas amplia usada para describir los calentamiento extremos que ocurren cada un cierto número de años en gran parte del Océano Pacífico Tropical.

Generación de un evento El Niño en el Océano Pacífico Generación de un evento El Niño en el Océano Pacífico. En las condiciones normales (izquierda) las aguas cálidas (en rojo) se concentran al oeste y la circulación atmosférica sigue los patrones normales de movimientos ascendentes y lluvia al oeste y movimientos descendentes y sequedad al este. En condiciones El Niño (derecha) las aguas cálidas se han expandido hacia el este y los movimientos atmosféricos ascendentes se han movido también para acercarse a las costas de Sudamérica.

La Oscilación del Atlántico Sur. La Oscilación del Sur se asocia de manera consistente con importantes anomalías climáticas. Su “fase negativa” definida cuando las presiones bajan sobre el sudeste del Océano Pacífico y suben sobre Indonesia y Australia se asocia normalmente a condiciones de sequías sobre Australia mientras que por otra parte, sobre las costas de Sudamérica se observa un incremento de las precipitaciones al igual que en las áreas del Pacífico Ecuatorial Central. Durante la “fase positiva” se presenta aproximadamente el cuadro opuesto. La Oscilación del Sur constituye uno de los más importantes patrones climáticos, debido a su estrecha vinculación al fenómeno oceánico El Niño. El calentamiento anormal de las temperaturas superficiales del mar observado durante un evento El Niño en áreas normalmente más frías altera la circulación atmosférica y por lo tanto a la Oscilación del Sur. De hecho, la presencia de eventos El Niño se asocian con fases negativas de esta Oscilación y sus consecuencias climáticas derivadas.

El Niño y la oscilación del Sur son manifestaciones de un mismo fenómeno. El ENOS

Que desencadena El ENOS? NO se comprende muy bien el mecanismo pero intensificaciones súbitas de los “oestes” vinculados con la variabiidad interna del trópico pudieran actuar como un agente desencadenante.

Los “oestes fuerzan el “hundimiento” de agua superficial en el Ecuador y el afloramiento al norte y al sur => Excita ondas Kelvin y Rossby Onda de Rossby de afloramiento Onda de Kelvin

Impacto del ENOS

Volcanes

Por último: ¿Por qué un registro climático es tan difícil de analizar y clasificar? Y ahora.............. Tratemos de añadirle las tendencias!!!!!