Cambio climático global y sequía en

Occidente

Kevin E. TrenberthNCAR

Cambio climático global y sequía en

Occidente

Kevin E. TrenberthNCAR

ClimaClima

La atmósfera es “algo común.”El aire sobre un sitio está típicamente a la mitad del camino alrededor del mundo una semana después, como se muestra por los vuelos alrededor del globo.La atmósfera es una zona de descarga de todas las naciones de contaminación de todos los tipos. Algunas tardan largo tiempo y son compartidas por todos. ¡Una consecuencia es el calentamiento global!

Emisiones de CO2 de combustibles fósiles

CO2 de combustibles fósiles acumulado (1850-2004) Porciones de emisiones de CO2 2004

Emisiones de CO2 en diferentes regiones en 2000 en términos de emisiones per cápita (altura de cada barra); población (ancho de cada barra); y total de emisiones (producto de población y emisiones per cápita = área de la barra).

Fuente: M. Grubb, http://www.eia.doe.gov/iea/

Población (millones)

Latinoamérica

Estados Unidos

Canadá, Australia-Nueva Zelanda

Rusia

Medio este

Europa occidental

Vapor de agua

DióxidocarbónicoOzono

Metano, óxidonitroso

Vapor de Vapor de Agua 60%Agua 60%

Dióxido Dióxido carbónicocarbónico26%26%

OO33

8%8%

CHCH44

NN2200 6%6%

El efecto invernadero natural: cielo claro

Nubes también tienen un efecto invernadero Kiehl y Trenberth 1997

La radiación solar pasa a través de la atmósfera clara

La mayoría de la radiación es absorbida por la superficie terrestre y se calienta

Radiación infrarroja es emitida por la superficie terrestre

El efecto invernadero

Alguna radiación solar es reflejada por la tierra a la atmósfera

Algo de la radiación infrarroja pasa a través de la atmósfera y alguna es absorbida y re-emitida en todas direcciones por las moléculas de gases invernadero. El efecto es calentamiento de la superficie de la tierra y de la parte baja de la atmósfera.

SOL

Calentamiento global está sucediendo

Calentamiento global está sucediendo

Desde 1970, aumento en: Disminución de: Dióxido de carbón Extensión de nieve Temperatura global Hielo en el mar

Ártico SST global Nivel global del mar SST tropicales Vapor de agua Intensidad de lluvias Precipitación fuera de trópicos Intensidad de huracanes Sequía

Desde 1970, aumento en: Disminución de: Dióxido de carbón Extensión de nieve Temperatura global Hielo en el mar

Ártico SST global Nivel global del mar SST tropicales Vapor de agua Intensidad de lluvias Precipitación fuera de trópicos Intensidad de huracanes Sequía

Variaciones en la temperatura de la superficie de la tierra

Variaciones en la temperatura de la superficie de la tierra

Alejamiento del promedio anual 1961-90 de los promedios de temperatura global, media 14.0°C, y concentraciones de dióxido de carbono en zonas congeladas y Mauna Loa (1958 on), media 333.7 ppmv. Actualizado de Karl y Trenberth 2003.

Trazo no linealCalentamiento total 0.75ºCArriba de 0.55ºC desde 1970

SST global: periodo base 1901-70SST global: periodo base 1901-70

C

Nivel del mar está aumentando:

Por la expansión de los océanos y deshielo de los glaciares

Nivel del mar está aumentando:

Por la expansión de los océanos y deshielo de los glaciares

•Desde 1993 el nivel del mar ha crecido 37 mm (1.46 pulgadas)•60% por expansión del océano ya que las temperaturas han crecido, • 40% por derretimiento de los glaciares

Steve Nerem

•Desde 1993 el nivel del mar ha crecido 37 mm (1.46 pulgadas)•60% por expansión del océano ya que las temperaturas han crecido, • 40% por derretimiento de los glaciares

Steve Nerem

Impacto sobre la salud y mortalidad humana, impacto económico, impacto en la vida silvestre y en el ecosistema.

Ondas de calor y incendios forestales

Temperaturas veraniegas en Europa

Onda calurosa excepcional y sequía del 2003 fue un extremo alcanzado por el calentamiento global: 30 mil muertes.

From P. Jones

Capacidad de mantener aguaCapacidad de mantener agua

Una ley física básica nos dice que la Una ley física básica nos dice que la capacidad de mantener agua en la capacidad de mantener agua en la atmósfera es superior al atmósfera es superior al 4% por grado 4% por grado Fahrenheit de aumento en la Fahrenheit de aumento en la temperatura. temperatura.

Observaciones muestran que esto está Observaciones muestran que esto está sucediendo en la superficie y en la sucediendo en la superficie y en la atmósfera baja, por 4% desde 1970 atmósfera baja, por 4% desde 1970 sobre los oceános.sobre los oceános.

Esto significa que mayor humedad por Esto significa que mayor humedad por tormentas y un efecto invernadero tormentas y un efecto invernadero aumentado.aumentado.

Cambios en precipitación total, intensa, y muy intensa sobre EUATendencia lineal arriba y significativa a 1%: 7, 14, 20% /centuria

Groisman et al 2004

Cambios en precipitación total, intensa, y muy intensa sobre EUATendencia lineal arriba y significativa a 1%: 7, 14, 20% /centuria

Groisman et al 2004

Cambios en la precipitación en EUA 1900 a 2002Cambios en la precipitación en EUA 1900 a 2002

Cambios en la frecuencia de huracanes

en el Norte del Océano Atlántico

Cambios en la frecuencia de huracanes

en el Norte del Océano Atlántico

Número de tormentas

Número de huracanes

Evidencia para la realidad del cambio climáticoEvidencia para la realidad del cambio climático

Deshielo de glaciaresDeshielo de glaciaresDeshielo de glaciaresDeshielo de glaciares

1900 2003 Glaciar alpino, Austria1900 2003 Glaciar alpino, Austria

1909

GlaciarTobogánAlaska

2000

Glaciar Muir, Alaska

Hemisferio norte mínima extensión de tierra cubierta de nieve (NSIDC Y3):1979-

2004

Disminución del hielo en el mar y cubierta de nieve

Hemisferio norte mínima extensión de hielo en el mar (NSIDC V3):1979- 2005

Calentamiento reciente mayor en el Ártico

NSIDC, 2005

PrecipitaciónTendencias observadas (%) por décadas de 1951 – 2003, de la contribución al total anual de días muy húmedos mayor al percentil 95. Alexander et al 2006

Regiones donde en décadas recientes fuertes precipitaciones >> a precipitaciones promedio

Actualizado de Groisman et al. (2005a).

Surface melt on Greenland

Deshielo descendiendo en un molino: un cambio vertical llevando agua a la base de la capa de hielo.

BraithwaiteUniv. Manchester

Derretimiento de nieve está ocurriendo más temprano junto con corrientes de 1 a 3 semanas. Los círculos grandes indican tendencias estadísticamente significativas al 90% de confianza.

De Stewart et al 2004 Climatic Change

• Más precipitaciónes como lluvia más que como nieve, especialmente en el otoño y primavera.

• derretimiento de la nieve ocurre más rápido y pronto en primavera

• capa de nieve es por lo tanto menor al llegar el verano

• humedad de la tierra es menor y el reciclado es menor

• calentamiento global significa más sequía y calor• el riesgo de sequía aumenta considerablemente en verano

• junto con hondas de calor e incendios forestalesIncendio forestal cerca

de Denver 2002

Capa de nieve: En muchas áreas montañosas, calentamiento global, contribuye a:

Cuerpo humano: sudoración

Viviendas: enfriadores evaporadores (pantanos enfriadores)

Planeta tierra: Evaporación (si hay humedad)

Cuerpo humano: sudoración

Viviendas: enfriadores evaporadores (pantanos enfriadores)

Planeta tierra: Evaporación (si hay humedad)

e.g., Cuando el sol sale después de llover,

La primera cosa que sucede es que los charcos se secan, antes de aumentar la temperatura

e.g., Cuando el sol sale después de llover,

La primera cosa que sucede es que los charcos se secan, antes de aumentar la temperatura

Calentamiento global Calentamiento global

Calor

Temperatura y Evaporación

Capacidad de mantener agua

Calor

Temperatura y Evaporación

Capacidad de mantener agua

Humedad atmosférica

Efecto invernadero e intensidad de lluvia

Inundaciones y Sequías

Humedad atmosférica

Efecto invernadero e intensidad de lluvia

Inundaciones y Sequías

Sequía:

3 tipos de sequía

1.Meteorológica: ausencia de lluvia

2.Agrícola: ausencia de humedad en la tierra

3.Hidrológica: ausencia de agua en ríos, lagos y reservorios

Sequía:

3 tipos de sequía

1.Meteorológica: ausencia de lluvia

2.Agrícola: ausencia de humedad en la tierra

3.Hidrológica: ausencia de agua en ríos, lagos y reservorios

Lago Dillon, Colorado, 8 de Agosto del 2002Cortesía R. AnthesLago Dillon, Colorado, 8 de Agosto del 2002Cortesía R. Anthes

© Ron Niebrugge

The New York Times 2 de Mayo, 2004

Sequía se sitúa en Lago, disminuye el agua y crece la preocupación del

OestePAGE, Ariz. - A cinco años, la sequía que ha afectado al Oeste está teniendo muy duro

encogimiento como un bache. Algunas mayores preocupaciones sobre el agua están enfocadas en

el Lago Powell . . .

© Ron Niebrugge

Elevación en el Lago Powell hasta Julio 26, 2006

Min 2005 04083555.1’ -144.9’

Julio 26, 2006: -92’, 3607.7’

www.usbr.gov/uc/water/index.html

Flujo desde: est 73 %

Ahora –2.0 pulgadas por día

FILLING UP

% de sequía (arriba) o humedad (abajo) en el oeste de las montañas Rocosas, basado en PDSI para moderada a extrema sequía o humedad. De NOAA NCDC.

El aumento de los gases invernadero están causando el cambio climático, y las áreas áridas se están volviendo más secas mientras que las áreas húmedas están más húmedas.

Manejo del agua:- Tratando como disminuir los tiempos de sequía – será un reto mayor en el futuro.

El aumento de los gases invernadero están causando el cambio climático, y las áreas áridas se están volviendo más secas mientras que las áreas húmedas están más húmedas.

Manejo del agua:- Tratando como disminuir los tiempos de sequía – será un reto mayor en el futuro.

Índice Palmer de severidad de sequía

PDSI

Primer EOF: tendencia.

6.7% variación

Dai et al 2004

Índice Palmer de severidad de sequía

PDSI

Primer EOF: tendencia.

6.7% variación

Dai et al 2004

Karl and Trenberth 2003

Modelo del sistema climático

Las fuerzas naturales no afectan el calentamiento observado en el siglo XX después

de 1970

Las fuerzas naturales no afectan el calentamiento observado en el siglo XX después

de 1970

Meehl et al, 2004: J. Climate.

A

nom

alía

s d

e 1

89

0-1

91

9 (

°C)

Observaciones

(Natural) volcánico + solar

(Antropogénico + natural) volcánico + solar ghg + so4

Temperatura promedio global

Año

Cambio de temperatura (°C)

Fuente: Hansen, Climatic Change 2005, based on Petit, Nature 1999

Contexto:

400,000 años de capa de hielo Antártico registran temperaturas, dióxido de carbono y metano.

Última edad del hielo: hace

20,000 años

CO2

Temp.

Cambio climático y otros temas ambientales están inter-ligados

Cambio climático y otros temas ambientales están inter-ligados

Cambio climático

Desertificación Agua

Calidad del aire

Depleción estratosférica de ozono

Biodiversidad

Producción de alimentos y fibraProvisión de agua limpia y suficienteMantenimiento de la biodiversidadMantenimiento de la salud humana

Almacenamiento y ciclado de carbón, nitrógeno, fósforo

Tierras agrícolas

Zonas costeras

Bosques Sistemas de agua fresca

Tierras áridas

Pastizales

El cambio climático afectará la capacidad de los sistemas ecológicos para ofrecer bienes y servicios

ecológicos esenciales

La parábola de la rana

Una rana en un estanque de agua caliente inmediatamente saltó para salvarse.

Pero una rana en un estanque de agua que lentamente se fue calentando, la rana permaneció ahí y murió

¿Es una parábola del calentamiento global?