Nuestro Clima Cambiante:

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1 Nuestro Clima Cambiante:
Que sabemos y que no? René D. Garreaud Departamento de Geofísica Center for Climate and Reslience Research (CR)2 Universidad de Chile Ciclo de Seminarios SERNAGEOMIN Santiago, 07 Mayo 2014

2 Temario 1. Aspectos básicos 2. Cambios observados
3. Atribución y Proyecciones 4. Incertidumbre y conclusiones

3 Historia climática del Planeta
Permanente cambio  forzamientos e inestabilidades Variaciones de T en un rango pequeño (biosfera  t )  termostato Usualmente más cálida que condición actual

4 Historia climática del Planeta
Configuración continental Composición atmosférica Uso de Suelo Efecto Antropogénico Composición atmosférica

5 Historia climática del Planeta
Importancia del CO2 en sistema climático Ruddiman: Earth’s Climate, Chapter 4

6 Cambios observados en Temperatura Superficial
© IPCC 2013: WG1-AR5

7 Cambios observados en Temperatura Superficial
Falvey & Garreaud 2007

8 Cambios de Temperatura en Chile
Falvey and Garreaud 2007

9 Cambios observados en Temperatura Superficial
Estación Quinta Normal, Santiago Calentamiento Temperatura Máxima Temperatura Mínima Enfriamiento

10 Cambios observados en Precipitación (1960-hoy)
Semiarid climate MAP  mm (IA)/MAP  0.3 – 0.5 Strong ENSO Impact No significant trend Rainy climate MAP  mm (IA)/MAP  0.1 Weak ENSO Impact Significant drying trend

11 Modelos Globales (GCM)
 lat  lon  z CO2 y otros GEI entran como parámetros variables en el tiempo lat ~  lon ~ 1 - 3 z ~ 1 km t ~ minutes-hours Top of atmosphere: km

12 Modelación de sistemas físicos: GCMs
GCMs: 10 ecuaciones, 20 variables, forzantes y 100 parámetros ~ 10 parámetros débilmente acotados Forzante GEI siglo XX conocido Forzante Aerosoles siglo XX menos conocido Contrastar modelo con realidad: Promedio global Tsfc siglo XX Modificar parámetros hasta obtener un buen ajuste… No muy elegante, pero “es lo que hay”….

13 Atribución de cambio climático
© IPCC 2007: WG1-AR4 (2007)

14 Escenarios Desarrollo
Y como viene la cosa? Escenarios Desarrollo Economico-Social GCMs

15 Y como viene la cosa? IEA global human CO2 annual emissions from fossil fuels estimates vs. IPCC SRES scenario projections. The IPCC Scenarios are based on observed CO2 emissions until 2000, at which point the projections take effect.

16 Y como viene la cosa? © IPCC 2007: WG1-AR4 (2007)

17 Y como viene la cosa? © IPCC 2007: WG1-AR4 (2007)

18 Proyecciones de TAS y Precipitación para Chile central
en base a ensemble multi-modelo CMIP3

19 Proyecto CONAMA – DGF/UCH http://www.dgf.uchile.cl/PRECIS
Simulaciones disponibles línea base SRES A2 y B2 25 km de resolución Datos diarios

20 Diferencia Temperatura 2-m A2-BL
30°S 75°W 50°S -1° 0° 1° 2° 3° 4° 5° C

21 * 100*[P(A2)-P(BL)]/P(BL) Promedio anual +50% 20°S +25% 0% -25% -50%
70°W © DGF-UCh 2010 75°W 80°W

22 PRECIS-DGF Acomplamiento con modelos hidrológicos.
Vicuña et al. 2010; 2011

23 Eventos extremos (tormentas de invierno intensa) conservan su magnitud, pero aumento de área aportante contribuye a mayores crecidas BL A2

24 Obtained with a regional climate model (PRECIS) forced by Echam4 / A2
Diferencia T2m ( ) – ( ) Obtained with a regional climate model (PRECIS) forced by Echam4 / A2 B2-LB A2-LB Urrutia and Vuille 2009

25 Cambios de Circulación A2- BL
Multimodel mean diff. A2-BL in 200 hPa wind, summer Minvielle and Garreaud 2010

26 Cambios de Precipitación esperables por cambio de viento
dP (mm) dP/Pbl (%) Minvielle and Garreaud 2010

27 Asociados a modelación climática
Incertidumbre en nuestras proyecciones Incorrecta representación de variabilidad interna: ENSO + PDO Incertidumbre en la respuesta al forzamiento radiativo Incertidumbre en escenarios de emisiones GEI Incertidumbre en modelos de impacto Incertidumbre en otros forzantes (estresores) Asociados a modelación climática

28 asociado a cambio de polaridad de la PDO
Salto Climático asociado a cambio de polaridad de la PDO Falvey and Garreaud 2007

29 Un actor clave en la variabilidad interna del planeta es la Oscilación Décadal del Pacífico (PDO), un fenómeno con expresiones climáticas similares a ENOS pero de mayor duración. PDO index (from JISAO-UW) ? Frío Cálido

30 Proyecciones para Chile central
Clima actual Futuro bajo A2 Verano (DEF) T(DEF)  4.5°C +0.75°/dec +0.50°/dec +0.20°/dec Tendencia + salto climático Temperatura media [°C] T(JJA)  2.2°C +0.25°/dec Invierno (JJA) Años

31 Warning: uncertainty is not obviously related to accuracy.
Hawkins and Sutton 2009 Fractional uncertainty = signal/noise = ensemble mean / ensemble spread Warning: uncertainty is not obviously related to accuracy.

32 Wilby and Dessai 2010 Adaptación Robusta: Enfatice vulnerabilidad actual y escoja estrategias que sean resistentes a un cambio climático que es aun incierto….

33 Conclusiones Existen manifestaciones del cambio climático asociado a los GI en las últimas décadas a nivel global y local. Cambios proyectados son en algunos casos similares en magnitud y signo a los cambios observados en las últimas décadas (aumento de temperatura en el interior y cordillera, tendencia a la sequia). Incertidumbre en las proyecciones climáticas es importante y debe ser considerada en estrategias de adaptación.