viernes, 15 de febrero de 2019

2018, el cuarto año más cálido de la serie histórica

Los análisis de temperatura de la NASA incorporan mediciones de temperatura de la superficie de 6,300 estaciones meteorológicas, observaciones basadas en barcos y boyas de las temperaturas de la superficie del mar y mediciones de temperatura de las estaciones de investigación antárticas.

Estas mediciones sin procesar se analizan por diversos organismos, entre los que figura Goddard Institute for Space Studies (GISS), que utiliza un algoritmo que considera la distinta densidad de estaciones de medida las diversas partes del planeta y los efectos de las islas de calor urbano que podrían sesgar las conclusiones. De estos cálculos se deducen las anomalías de temperatura medias tomando como referencia de 1951 a 1980.

Debido a que las ubicaciones de las estaciones meteorológicas y las prácticas de medición cambian a lo largo del tiempo, la interpretación de las diferencias de temperatura media globales específicas año a año tiene algunas incertidumbres. Teniendo esto en cuenta, la NASA estima que el cambio medio global de 2018 es preciso en 0,06 °C, con un nivel de certeza del 95%.

Otro organismo que analiza los datos sin procesar de la NASA es la National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA). Los científicos de la NOAA utilizan un período de referencia diferente (base 1901 - 2000) y una interpolación diferente en las regiones polares de la Tierra y otras regiones pobres en datos. 


Para el año 2018, la estimación de GISS es de una anomalía de +0,83 °C. Se trata del cuarto año con una mayor temperatura global desde que se tienen medidas. El hemisferio norte ha tenido una anomalía de +1,01 °C: se trata también del cuarto año con mayor temperatura. En el hemisferio sur la anomalía ha sido de +0,66 °C, igualmente el cuarto año con mayor temperatura desde 1880.


La estimación de la NOAA para el año 2018 es de una anomalía de +0,79 °C, el cuarto año con mayor temperatura de la serie histórica. La anomalía del hemisferio norte ha sido de +0,92 °C y la del hemisferio sur de +0,65 °C; en ambos hemisferios ha sido el cuarto año más cálido desde 1880.

En ambas series de datos, la tendencia desde 1980 hasta 2018 es de un aumento de 0,17 °C por década.



lunes, 28 de enero de 2019

La temperatura global del año 2018

Los valores de la temperatura global anual medidas por satélite se publican por la Universidad de Alabama en Huntsville (UAH) y por Remote Sensing Systems (RSS), una compañía privada fundada en el año 1974, y que explota los datos de los satélites de la NASA.

La serie de temperaturas medida por satélites no es totalmente homogénea, pues se construye a partir de una serie de satélites con instrumentación similar pero no idéntica. Los sensores se deterioran con el tiempo, y las correcciones son necesarias para la deriva del satélite y la modificación (decadencia) de su órbita.

Los satélites no miden directamente la temperatura. Miden las radiaciones en varias bandas de longitud de onda, que luego deben convertirse matemáticamente para obtener medidas indirectas de la temperatura. Los perfiles de temperatura resultantes dependen de los detalles de los métodos que se utilizan para obtener temperaturas de las radiaciones. Como resultado, se han calculado diferentes conjuntos de datos de temperatura según quien ha analizado los datos satelitales.

Datos de UAH

Las anomalías se calculan respecto del período que va de 1981 hasta 2010. La anomalía del año 2018 ha sido de +0,23°C. La tendencia desde que se tienen datos (desde el año 1979) es de un aumento de 0,127°C/década.


Datos de RSS

El período para el cálculo de anomalías va del año 1979 hasta el 1998. La anomalía del año 2018 ha sido de +0,51°C, y la tendencia desde el año 1979 es de un aumento de 0,197°C/década.



Comparativo entre las dos medidas

Si calculamos las anomalías de una manera homogénea, por ejemplo, respecto a la base 1981 – 2010, la anomalía de RSS para el año 2018 pasa a ser de +0,38°C, es decir, superior en 0,15°C a la anomalía observada por UAH.



En los gráficos podemos ver como las anomalías publicadas por RSS eran inferiores a las de UAH en el período 1979 – 2000. En este período las medidas de RSS eran, en promedio, 0,05°C inferiores a las de UAH. Mientras que a partir del año 2000 las medidas de RSS son superiores a las de UAH: del año 2003 hasta el año 2018 la diferencia ha sido de 0,12°C. Esta diferencia se ha visto acentuada desde la última revisión de los datos efectuada por RSS en junio del 2017. Antes de esta fecha, la diferencia entre la tendencia de los datos de temperatura de UAH y RSS eran muy reducidas.

En este momento sigue la polémica entre ambas entidades.  

martes, 15 de enero de 2019

El hielo de la Antártida funde cada vez más deprisa, aumentando el riesgo de un aumento del nivel del mar

Se acaba de publicar el artículo “Four decades of Antarctic Ice Sheet mass balance from 1979–2017”, en el que los autores informan un aumento de seis veces de la pérdida anual de masa de hielo de la Antártida entre 1979 y 2017.

Los resultados de este estudio son que, entre 1979 y 1990, la Antártida perdió un promedio de 40 ± 9 miles de millones de toneladas de masa de hielo por año. Entre 1989 y 2000, esta cantidad fue de 50 ± 14 miles de millones de toneladas anuales. Entre 1999 y 2009, esta cantidad aumentó a 166 ± 18 miles de millones de toneladas. Finalmente, entre 2009 y 2017, esta cantidad aumento hasta 252 ± 27 millones de toneladas por año seis veces más.

Tradicionalmente, se consideraba que el lado occidental de la Antártida era la mayor fuente de agua que iba de la Antártida a los océanos. Pero este estudio muestra que un vasto cuarto de la Antártida oriental se está convirtiendo en una fuente muy importante de esta pérdida de masa de hielo. En el período 2009 - 2017, esta pérdida masiva de hielo fue dominada por los sectores del mar de Amundsen/Bellingshausen, en Antártida del oeste (159 ± 8 miles de millones de toneladas por año), tierra de Wilkes, en Antártida del este (51 ± 13 miles de millones de toneladas por año), y península del oeste y del noreste (42 ± 5 miles de millones de toneladas por año).

Los datos se calcularon analizando fotografías aéreas de alta resolución tomadas por la Operación IceBridge de la NASA, los datos de interferometría de radar por satélite de múltiples agencias espaciales y la serie de imágenes que el satélite Landsat está realizando actualmente.

En los últimos 40 años, la contribución de la Antártida al aumento global del nivel del mar ha sido solo 14 ± 2 mm desde 1979 hasta hoy. Pero a medida que el clima se calienta más deprisa, la masa de hielo que pierde el continente antártico aumenta rápidamente, lo que hace temer que el aumento global del nivel del mar pueda llegar a los 4 metros en el espacio de un siglo. 


jueves, 11 de octubre de 2018

La extensión del hielo marino ártico y antártico

Según los datos de la Universidad de Colorado, el pasado 21 de setiembre la extensión del hielo marino ártico llegó a su mínimo anual, que fue de 4,56 millones de km2, ligeramente inferior a la del año anterior. La tendencia desde que se tienen medidas por satélite es de una disminución anual de 82.100 km2/año, aunque desde el año 2007 hasta hoy, esta extensión mínima se ha estabilizado alrededor de 4,47 millones de km2.


En cuanto al hielo marino antártico, su máximo anual se alcanzó el pasado 30 de setiembre, con una extensión de 18,92 millones de km2, significativamente superior a la del año anterior. Desde el año 1979, la tendencia anual es de un aumento de la superficie máxima de 14.500 km2.




miércoles, 8 de agosto de 2018

Emisiones de CO2 del año 2017

Según los datos publicados por BP, las emisiones de CO2 a la atmósfera del año 2017, procedentes de las actividades relacionadas con la combustión de carbón, gas y petróleo, han sido de 33.444 millones de toneladas, lo que representa un aumento del 1,3 % respecto del año anterior.


El principal emisor es la China, que ha lanzado a la atmósfera 9.233 millones de toneladas, un 27,6 % del total, con un aumento del 1,3 % respecto del 2016. El segundo emisor son los Estados Unidos, con 5.088 millones de toneladas y una disminución del 0,8 % respecto del año anterior.


En toneladas por habitante, los Estados Unidos han emitido 15,6 toneladas, mientras que China ha emitido 6,7.



En cuanto a España, las emisiones de 2017 han sido de 302 millones de toneladas, con un aumento del 6,6 % respecto del año 2016. Por habitante, las emisiones de España han sido de 6,5 toneladas.

En resumen, las emisiones siguen aumentando. La amenaza de un cambio climático que haga complicada la vida de la humanidad tal como la conocemos no hace mella en las decisiones políticas y económicas del mundo actual.

sábado, 16 de junio de 2018

Dos artículos sobre el hielo de la Antártida

Se acaban de publicar dos artículos interesantes sobre la Antártida. Uno sobre el retroceso y el posterior avance de la placa de hielo de la Antártida Occidental durante el Holoceno, y el segundo sobre el balance de la cobertura de hielo antártico entre los años 1992 y 2017.

El primer artículo se titula Extensive retreat and re-advance of the West Antarctic Ice Sheet during the Holocene. Se pensaba que las capas de hielo cerca de los polos terrestres se habían ido reduciendo continuamente durante los últimos 20,000 años. Desde el pico del último período glacial hace unos 20,000 años, el planeta se ha estado calentando, los mares subiendo, y las capas de hielo generalmente se reducen. En este artículo se afirma que la Capa de Hielo de la Antártida Occidental se encogió más de lo que nadie sospechaba. Hace unos 10.000 años, su límite se situaba 200 kilómetros más hacia el interior que su ubicación actual, pero luego se recuperó.


Nuevos datos indican que el retroceso de las masas de hielo de la Antártida Occidental después de la última Edad de Hielo en algunas partes del continente se revirtió sorprendentemente hace unos 10.000 años. La extensión máxima de la capa de hielo se muestra en verde, la extensión mínima en rojo y la línea de tierra moderna después de la recuperación en naranja.

A medida que el clima se calentaba después del último máximo glacial, el nivel del mar subía. El ascenso del nivel del mar iba levantando la plataforma de hielo, como un barco varado en una playa cuando llega la marea. El levantamiento causó que la línea de tierra (que es donde el borde de la capa de hielo deja de tocar el fondo marino y se convierte en una plataforma de hielo flotante) retrocediera, hasta situarse unos 200 kilómetros más al interior de su ubicación actual.

¿Cuál fue la causa de que este retroceso no solo no siguiera, sino que se revirtiera? La hipótesis del artículo citado es que, durante miles de años, a medida que la capa de hielo se encogía, la corteza en esta área subió unos cientos de metros y la plataforma de hielo flotante volvió a tocar el fondo marino, con lo que la línea de tierra se recuperó. Durante miles de años, a medida que la capa de hielo se encogía, la corteza en esta área rebotó por cientos de metros y la línea de tierra se retiró. Es decir, fue el propio fenómeno de pérdida de hielo el que impulsó esta recuperación.

Sin embargo, este mecanismo probablemente no funcionará lo suficientemente rápido como para evitar que las capas de hielo actuales disminuyan debido al calentamiento global actual.


El segundo artículo se titula “Mass balance of the Antarctic Ice Sheet from 1992 to 2017”, en el que se presenta un nuevo cálculo sobre la evolución del hielo de la Antártida. Los resultados indican que la Antártida ha perdido casi tres billones de toneladas de hielo desde 1992, lo que ha provocado un aumento del nivel medio de los mares de 8 milímetros. Lo más preocupante, señalan los investigadores, no es tanto la cantidad de hielo perdida como la tendencia a perderlo cada vez más rápido. Un 40% de todo este hielo ha desaparecido en los últimos cinco años, lo que indica que el deshielo de la Antártida se está acelerando.



Las observaciones de los satélites muestran que el deshielo no ha sido uniforme en las distintas regiones de la Antártida. La región más afectada es la Antártida Occidental –también llamada Antártida Menor–, donde la pérdida de hielo se ha triplicado desde los años noventa.

Aunque sólo contiene una décima parte del hielo de la Antártida, es la región que más contribuye al deshielo del continente. La tendencia se debe en gran parte al retroceso de los glaciares de Pine Island y Thwaites, que se adentran en el océano y que se están fundiendo por el aumento de la temperatura del agua.

También la estrecha península Antártica, que se extiende hacia el norte en dirección a Tierra del Fuego, ha registrado una pérdida de hielo acelerada en la última década. Si a mediados de los años 90 perdía una media de unos 18 millones de toneladas de hielo al día, en la actualidad pierde cinco veces más: 90 millones de toneladas diarias.

Por el contrario, la Antártida Oriental, que concentra aproximadamente el 90% del hielo del continente, no ha experimentado grandes cambios en los últimos 25 años. Allí las variaciones se deben sobre todo a oscilaciones en los niveles de precipitación de un año a otro, más que a una fusión acelerada del hielo como en la Antártida Menor. Aunque en los últimos cinco años ha perdido una media de 75 millones de toneladas diarias de hielo, no es una cantidad muy grande cuando se reparte sobre toda la superficie de la capa de hielo.


Los investigadores concluyen que, si se adoptan medidas efectivas para contener el cambio climático y la temperatura media global no aumenta más de 0,9 grados, el deshielo de la Antártida sólo hará subir el nivel medio de los mares unos 6 centímetros hasta el 2070. Pero si no se adoptan estas medidas y se deja que la temperatura global aumente 2,9 grados, el nivel medio de los mares subirá 27 centímetros hasta el 2070 por la contribución de la Antártida –a los que habría que añadir los centímetros ganados por el aumento del volumen del agua debido a su calentamiento.

En este segundo escenario, que se producirá cuando los niños que nacen en la actualidad tengan poco más de 50 años, zonas densamente pobladas o de alto valor ecológico como los deltas del Mekong, el Mississipi o el Ebro, quedarían sumergidas, lo que provocaría migraciones de millones de personas que perderán sus hogares.

viernes, 11 de mayo de 2018

Pruebas geológicas del ciclo de 405.000 años en la variación de la órbita terrestre

Es un hecho bien conocido entre los científicos de la Tierra que nuestro planeta sufre periódicamente cambios importantes en su clima. En el transcurso de los últimos 200 millones de años, nuestro planeta ha experimentado cuatro períodos geológicos principales (el Triásico, Jurásico y Cretácico y Cenozoico) y una glaciación pliocena-cuaternaria (glaciación Pliocena-Cuaternario), todos los cuales tuvieron un impacto drástico en la vida de las plantas y de los animales, así como también afectaron el curso de la evolución de las especies.

Desde hace tiempo se sabe que estos cambios se deben en parte a los cambios graduales en la órbita de la Tierra, los llamados ciclos de Milankovitch:

·         Excentricidad de la órbita de la Tierra: actualmente la distancia media de la Tierra al Sol es de 149,6 millones de quilómetros. Como la órbita es una elipse, la distancia mayor de la Tierra al Sol es de 152,1 millones de quilómetros y la menor de 146,1. La excentricidad es, por tanto, (152,1-149,6)/149,6de 1,7 % .

Se sabe que la excentricidad de la órbita varía con un ciclo principal de unos 405.000 años, con ciclos secundarios de unos 100.000 años, pudiendo pasar del 0 % al 5%.

El aumento de la excentricidad de la órbita terrestre provoca el incremento del contraste verano-invierno en un hemisferio y la reducción de ese contraste en el otro, dependiendo en cada caso de las estaciones en que ocurran el afelio y el perihelio. Por ejemplo, si en un hemisferio el verano coincide con el perihelio y el invierno con el afelio, y la excentricidad es alta, la radiación solar veraniega será muy intensa y la radiación invernal será muy débil. Por el contrario, en el otro hemisferio, los contrastes estacionales estarán muy atenuados, ya que el verano coincidirá con el afelio y el invierno con el perihelio.



·         Inclinación del eje terrestre de rotación: varía de 22,1 a 24,5o con un período de unos 41.000 años. Cuando el valor es alto, la diferencia de insolación estacional es grande y, viceversa, si el ángulo fuese cero no habría estaciones.


·         Precesión de los equinoccios: es el cambio lento y gradual en la orientación del eje de rotación de la Tierra, como si se tratara de una peonza. Su período es de unos 26.000 años. Este lento movimiento de peonza, es debido a que la Tierra no es perfectamente esférica, pues está algo achatada en los polos y engordada en el Ecuador.

Hoy día, durante el solsticio de invierno del hemisferio norte (22 de diciembre) la Tierra se encuentra próxima al punto de su órbita más cercano al Sol, el perihelio, que alcanza el 3 de enero. La distancia al Sol durante esos días es la más corta del año, unos 147 millones de kilómetros, y por esa razón la Tierra en su conjunto recibe esos días el máximo de calor.

Por el contrario, durante el solsticio de verano del hemisferio norte (21 de junio) la Tierra se encuentra próxima al punto de su órbita más alejado del Sol, el afelio, que alcanza el 4 de Julio. La distancia al Sol es la más larga del año, 152 millones de kilómetros, es decir unos 5 millones más que en el perihelio, y la Tierra en su conjunto recibe esos días un 3,5 % menos de energía solar.

A lo largo de los milenios van cambiando las fechas del perihelio y del afelio. Hace 13.000 años el perihelio ocurría en junio y el afelio en diciembre. Lo contrario de ahora.

El ciclo de precesión de los equinoccios es probablemente más determinante en el clima de las zonas tropicales que en las polares, en donde parece jugar un papel más importante la oblicuidad del eje.


Los cambios en la excentricidad de la órbita terrestre están causados por la influencia gravitatoria de Venus y Júpiter, y se repiten regularmente cada 405,000 años. Pero no ha sido hasta hace poco que un equipo de geólogos ha encontrado la primera evidencia de estos cambios en la órbita de la Tierra: sedimentos y muestras de núcleos rocosos que proporcionan un registro geológico de cómo y cuándo tuvieron lugar.

El estudio que describe sus hallazgos, titulado "Empirical evidence for stability of the 405-kiloyear Jupiter–Venus eccentricity cycle over hundreds of millions of years", que ha sido publicado recientemente en las Actas de la Academia Nacional de Ciencias de EE. UU.

Según los registros fósiles, también se sabe que estos ciclos tuvieron un profundo impacto en la vida en la Tierra, lo que probablemente tuvo un efecto en el curso de las especies de la evolución.

Los autores del estudio obtuvieron muestras de sedimentos de la cuenca de Newark, un lago prehistórico que abarcaba la mayor parte de Nueva Jersey, y una muestra de roca central de la Formación Chinle en el Parque Nacional del Bosque Petrificado en Arizona. Esta muestra mide aproximadamente 518 metros de largo, 6,35 cm de diámetro, y su formación se data en el Período Triásico, hace de 202 a 253 millones de años.

Parque Nacional del Bosque Petrificado en Arizona

Posteriormente, el equipo relacionó las inversiones en el campo magnético de la Tierra -donde cambian el polo norte y sur- con los sedimentos con y sin circonitas (minerales con uranio que permiten la datación radiactiva) y con los ciclos climáticos en el registro geológico. Estas comparaciones mostraron fue que el ciclo de 405,000 años es el patrón astronómico más regular relacionado con la órbita anual de la Tierra alrededor del Sol.

muestra de roca central de la Formación Chinle en el Parque Nacional del Bosque Petrificado en Arizona

Los resultados indicaron además que el ciclo ha sido estable durante cientos de millones de años y todavía está activo en la actualidad. Esto constituye la primera evidencia verificable de que la mecánica celeste ha desempeñado un papel histórico en los cambios naturales en el clima de la Tierra. Es un resultado sorprendente, porque este largo ciclo, que se había predicho a partir de movimientos planetarios desde hace unos 50 millones de años, se ha confirmado hasta al menos 215 millones de años.

Anteriormente, los astrónomos habían calculado este ciclo de manera relativamente fiable hasta alrededor de hace 50 millones de años, pero el problema se volvió demasiado complejo antes de esta fecha debido a que muchos movimientos cambiantes entraron en juego. Hay otros ciclos orbitales más cortos, pero cuando miras hacia el pasado, es muy difícil saber con cuál te enfrentas en un momento dado, porque cambian con el tiempo. Ahora se ha demostrado, mediante pruebas geológicas, que este ciclo de la variación de la excentricidad de la órbita terrestre no es puramente teórico y que es estable con el tiempo.