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Cambio climático global
y sequía en Occidente
Kevin E. Trenberth
NCAR
Clima
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
Estados Unidos
Canadá, Australia-Nueva Zelanda
Rusia
Europa occidental
Medio este
Latinoamérica
Población
(millones)
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/
El efecto invernadero natural: cielo claro
O3
8%
CH4
N20
6%
Dióxido
carbónico
26%
Vapor de agua
Vapor de
Agua 60%
Dióxido
carbónico
Ozono
Metano, óxido
nitroso
Nubes también tienen un efecto invernadero
Kiehl y Trenberth 1997
El efecto invernadero
SOL
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 reemitida 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.
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
Calentamiento global está sucediendo
Desde 1970, aumento en:
 Dióxido de carbón
 Temperatura global
 SST global
 Nivel global del mar
 SST tropicales
 Vapor de agua
 Intensidad de lluvias
 Precipitación fuera de trópicos
 Intensidad de huracanes
 Sequía
Disminución de:
Extensión de nieve
Hielo en el mar Ártico
Variaciones en la temperatura de la superficie de la tierra
Trazo no lineal
Calentamiento total 0.75ºC
Arriba de 0.55ºC desde 1970
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.
C
SST global:
periodo base 1901-70
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
Ondas de calor y incendios forestales
Impacto sobre la
salud y mortalidad
humana, impacto
económico, impacto
en la vida silvestre y
en el ecosistema.
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 agua
Una ley física básica nos dice que la capacidad
de mantener agua en la atmósfera es superior
al 4% por grado Fahrenheit de aumento en la
temperatura.
Observaciones muestran que esto está
sucediendo en la superficie y en la atmósfera
baja, por 4% desde 1970 sobre los oceános.
Esto significa que mayor humedad por
tormentas y un efecto invernadero aumentado.
Cambios en la precipitación en EUA 1900 a 2002
Cambios en precipitación
total, intensa, y muy intensa
sobre EUA
Tendencia lineal arriba y
significativa a 1%: 7,
14, 20% /centuria
Groisman et al 2004
Cambios en la frecuencia de huracanes
en el Norte del Océano Atlántico
Número de tormentas
Número de huracanes
Evidencia para la realidad del cambio climático
Deshielo de glaciares
Glaciar Muir, Alaska
1909
Glaciar
Tobogán
Alaska
2000
1900
2003
Glaciar alpino, Austria
Hemisferio norte mínima extensión de hielo en el mar (NSIDC V3):1979- 2005
Hemisferio norte mínima extensión de tierra cubierta de nieve (NSIDC Y3):1979- 2004
Disminución
del hielo en
el mar y
cubierta de
nieve
Calentamiento reciente mayor en el Ártico
NSIDC, 2005
Precipitación
Tendencias
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.
Braithwaite
Univ. 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
Capa de nieve:
En muchas áreas montañosas,
calentamiento global, contribuye a:
• 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
forestales
Incendio forestal cerca de
Denver 2002
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
Calentamiento global

Calor 

Temperatura  y Evaporación 

Capacidad de mantener agua 

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
Lago Dillon, Colorado, 8 de Agosto del 2002
Cortesía R. Anthes
The New York Times
2 de Mayo, 2004
Sequía se sitúa en Lago, disminuye el
agua y crece la preocupación del Oeste
PAGE, 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
© Ron Niebrugge
Elevación en el Lago Powell hasta Julio 26, 2006
FILLING
UP
Flujo desde: est 73 %
Julio 26, 2006: -92’, 3607.7’
www.usbr.gov/uc/water/index.html
Min 2005 0408
3555.1’ -144.9’
Ahora –2.0 pulgadas por día
% 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.
Índice Palmer
de severidad
de sequía
PDSI
Primer EOF:
tendencia.
6.7% variación
Dai et al 2004
Modelo del sistema climático
Karl and Trenberth 2003
Las fuerzas naturales no afectan el calentamiento
observado en el siglo XX después de 1970
Anomalías de 1890-1919 (°C)
Temperatura promedio global
Observaciones
(Natural) volcánico + solar
(Antropogénico + natural) volcánico + solar ghg + so4
Meehl et al, 2004: J. Climate.
Año
Cambio de temperatura (°C)
Contexto:
400,000 años
de capa de hielo
Antártico
registran
temperaturas,
dióxido de
carbono y
metano.
Fuente: Hansen, Climatic
Change 2005, based on
Petit, Nature 1999
Última edad del hielo:
hace
20,000 años
CO2
Temp.
Cambio climático y otros temas ambientales están inter-ligados
Depleción estratosférica
de ozono
Calidad
del aire
Desertificación
Cambio
climático
Agua
Biodiversidad
Tierras
agrícolas
Zonas
costeras
Bosques
Sistemas de
agua fresca
Tierras áridas
Pastizales
Producción de alimentos y fibra
Provisión de agua limpia y suficiente
Mantenimiento de la biodiversidad
Mantenimiento de la salud humana
Almacenamiento y ciclado de carbón, nitrógeno, fósforo
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?