E.4 Nuevas estimaciones de las respuestas al forzamiento natural
Las evaluaciones basadas en los principios de la física y las simulaciones
de los modelos indican que es improbable que el forzamiento natural pueda por
sí solo explicar el calentamiento de la Tierra observado recientemente o los
cambios observados en la estructura vertical de la temperatura de la atmósfera.
Los modelos océanoatmósfera plenamente acoplados han utilizado reconstrucciones
de los forzamientos solar y volcánico en los últimos uno a tres siglos para
estimar la contribución del forzamiento natural a la variabilidad y el cambio
climáticos. Si bien la reconstrucción de los forzamientos naturales es incierta,
la inclusión de sus efectos provoca un aumento en la varianza a escalas temporales
más prolongadas (de varios decenios). Esto determina que la variabilidad de
baja frecuencia sea más similar a la que se deduce de las reconstrucciones paleoclimáticas.
Es probable que el forzamiento natural neto (es decir, solar más volcánico)
haya sido negativo en los últimos dos decenios, y tal vez incluso en los últimos
cuatro decenios. Las evaluaciones estadísticas confirman que es improbable que
la variabilidad natural simulada, sometida a forzamientos tanto internos como
naturales, pueda explicar el calentamiento observado en la segunda mitad del
siglo XX (véase la Figura 15). Sin embargo, hay
pruebas de una influencia volcánica detectable en el clima, e indicios de que
ha habido una influencia solar detectable, especialmente en los primeros años
del siglo XX. Aun cuando los modelos pudieran subestimar la magnitud de la respuesta
al forzamiento solar o volcánico, las características espaciales y son tan particulares
que esos efectos no pueden explicar por sí solos los cambios de temperatura
observados a lo largo del siglo XX.
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Figura 15: Anomalías en las temperaturas medias de la
superficie mundial con respecto al promedio del período comprendido entre
1880 y 1920 de acuerdo con el registro instrumental, comparadas con conjuntos
de cuatro simulaciones realizadas con un modelo climático acoplado océano-atmósfera,
forzado con: a) fuerzas solares y volcánicas únicamente;
b) fuerzas antropógenas, entre ellas gases de efecto
invernadero (GEI) bien mezclados, cambios en el ozono estratosférico y
troposférico y los efectos directos e indirectos de los aerosoles de sulfatos,
y c) con todos los tipos de forzamiento, tanto naturales como antropógenos.
La línea gruesa muestra los datos instrumentales, mientras que las líneas
finas indican las distintas simulaciones de cada conjunto de cuatro. Debe
tenerse presente que los datos corresponden a promedios anuales. Los datos
del modelo son solamente muestras tomadas de los valores registrados en
los lugares en que se realizan observaciones. Los cambios en los aerosoles
de sulfatos se calcularon en forma interactiva, y los cambios en el ozono
troposférico se calcularon aparte, utilizando un modelo de transporte
de sustancias químicas. Los cambios en el brillo de las nubes (el primer
efecto indirecto de los aerosoles de sulfatos) se calcularon mediante
una simulación aparte y se incluyeron en el modelo. Los cambios señalados
en el ozono estratosférico son resultado de las observaciones. El forzamiento
volcánico y solar se calculó sobre la base de combinaciones publicadas
de datos medidos e indirectos. El forzamiento antropógeno neto en 1990
fue de 1,0 Wm-2 , incluido un enfriamiento neto de 1,0 Wm-2
debido a los aerosoles de sulfatos. El forzamiento natural neto
en 1990 fue de 0,5 Wm-2 en comparación con 1860, y en 1992
hubo un enfriamiento neto de 2,0 Wm-2 a causa del Monte Pinatubo.
Otros modelos forzados con fuerzas antropógenas generaron resultados similares
a los indicados en la figura b). [Basado en la Figura
12.7]
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E.5 Sensibilidad a las estimaciones de las señales de cambios climáticos
Hay una amplia gama de pruebas de la concordancia cualitativa entre los
cambios climáticos observados y las respuestas de los modelos al forzamiento
antropógeno. Los modelos y las observaciones muestran un aumento de la
temperatura a nivel mundial, un mayor contraste entre la temperatura de la superficie
terrestre y los océanos, una disminución de la extensión del hielo marino, una
recesión de los glaciares y un aumento de las precipitaciones en las latitudes
altas del hemisferio norte. Sigue habiendo algunas incongruencias cualitativas,
entre ellas el hecho de que los modelos predicen un ritmo de calentamiento más
rápido en las capas medias a superiores de la troposfera que lo que se observa
en los registros de temperatura troposférica obtenidos mediante satélites o
radiosondas.
Todas las simulaciones con gases de efecto invernadero y aerosoles de sulfatos
que se han utilizado en los estudios de detección han descubierto que se requiere
una contribución antropógena considerable para explicar las tendencias observadas
en la superficie del planeta y en la troposfera durante por lo menos los últimos
30 años. Desde el SIE se han realizado más simulaciones con aumentos en
los GEI y cierto grado de representación de los efectos de los aerosoles. Varios
estudios han incluido una representación explícita de los GEI (en lugar de un
aumento equivalente en el CO2). Algunos también han incluido cambios
en el ozono troposférico, un ciclo interactivo del azufre, un tratamiento radiativo
explícito de la dispersión de los aerosoles de sulfatos y estimaciones más precisas
de los cambios en el ozono estratosférico. En términos generales, si bien la
detección de la respuesta climática a esos otros factores antropógenos es a
menudo ambigua, la detección de la influencia de los GEI en los cambios de la
temperatura de la superficie en los últimos 50 años es indiscutible. En algunos
casos se han hecho conjuntos de simulaciones para reducir el ruido de fondo
en las estimaciones de la respuesta dependiente de la escala temporal. Algunos
estudios han evaluado la variación estacional de la respuesta. A causa de las
incertidumbres en las estimaciones de las señales del cambio climático, ha sido
difícil atribuir el cambio climático observado a una determinada combinación
de influencias antropógenas y naturales, pero todos los estudios han llegado
a la conclusión de que se requiere una contribución antropógena considerable
para explicar las tendencias observadas en la superficie del planeta y la troposfera
durante por lo menos los últimos 30 años.
