La oscilación del Pacífico tropical: El Niño

El fenómeno de El Niño/La Niña es un fenómeno que pertenece principalmente al Pacífico. Su nombre inglés es ENSO (El Niño Southern Oscillation). Es un fenómeno que ocurre periódicamente en el Pacífico tropical, con un intervalo entre tres y siete años. Tiene una marcada influencia en las masas de tierra que bordean el océano Pacífico, pero tiene también cierta influencia en otras regiones del planeta. Muestra claramente la interacción océano-atmósfera.

Simplificando, se puede decir que El Niño está causado por una perturbación atmosférica difícil de explicar y que se repite periódicamente.

Para entender el fenómeno de El Niño, es necesario examinar la interacción océano-atmósfera "normal" en el Pacífico oriental tropical, es decir, sin el efecto de El Niño. El siguiente diagrama resume esta situación. Sus características principales son:

• Los vientos alisios que soplan hacia el oeste hacen que el aire caliente y seco de la costa de Perú-Ecuador se cargue progresivamente de humedad al ser transportado sobre el océano, lo que tiene como consecuencia un clima cálido y húmedo en Australia e Indonesia, con precipitaciones abundantes.

• Al soplar los vientos alisios hacia el oeste, empujan las aguas superficiales hacia el oeste, creando corrientes superficiales de agua de este a oeste.

• El resultado es que las aguas oceánicas se apilan hacia Australia-Indonesia, lo que da como resultado una diferencia de altura del nivel del mar entre el nivel del mar Pacífico oriental y occidental superior a 50 centímetros en la costa Australia e Indonesia en comparación con las costas de Perú y Ecuador.

• Este apilamiento de las aguas de la zona oeste (Australia e Indonesia) causa una corriente descendente que arrastra las aguas cálidas de la superficie hacia las profundidades, haciendo bajar la termoclina. Se crea una corriente que lleva el agua fría y rica en nutrientes al margen continental de Perú y Ecuador (corriente "upwelling"), haciendo que la termoclina se eleve. La termoclina por lo tanto tiene una pendiente.

El fenómeno de El Niño altera este sistema al disminuir la intensidad de los vientos alisios, e incluso al pararlos o hacer que soplen en sentido contrario. Sus características principales son:

• La reducción o eliminación de los vientos alisios de este a oeste causa un aumento en la presión del aire en la masa de tierra del lado de EE.UU., lo que favorece el ascenso de aire húmedo y la condensación en la atmósfera superior, la transformación de un clima seco en un clima húmedo. Este efecto se acentúa si los vientos se invierten.

• Del lado occidental, habrá un clima más seco, por lo tanto, puede haber incendios catastróficos en Indonesia y Australia (como sucedió a finales del 1997).

• Las corrientes superficiales de este a oeste disminuyen mucho o desaparecen.

• No hay un apilamiento de agua en las costas de Australia e Indonesia.

• La corriente fría y profunda desaparece y ya no hay afloramientos ricos en nutrientes en el margen continental de Perú y Ecuador.

• El resultado es un calentamiento de las aguas de la costa de Perú-Ecuador (¡excelente para los bañistas!), y una pérdida de los nutrientes que aporta el afloramiento de agua fría (¡no muy bueno para la pesca!).

• En cuanto a Australia e Indonesia, se produce una elevación de la termoclina, que tiende a la horizontal, y un cambio en las poblaciones de peces.

Termoclina - Gradiente vertical brusco de temperatura que se produce por la mezcla de aguas frías y calientes. Es aquella zona de la capa superficial del océano en la cual la temperatura del agua del mar tiene una rápida disminución en sentido vertical, con poco aumento de la profundidad. Capa delgada de agua colocada entre la parte superficial más cálida y la más fría del fondo. Se caracteriza por el rápido cambio de un grado de temperatura o más por metro de profundidad.

Upwelling - afloramiento en superficie de aguas profundas frías y ricas en elementos nutrientes del plancton, lo que las hace muy ricas en pesca.


Cómo se mide El Niño

El Índice Oceánico El Niño (ONI), que es el índice standard que usa la NOAA para identificar los fenómenos de calentamiento (El Niño) y enfriamiento (La Niña) en el Pacífico tropical, es la media de tres meses consecutivos de la anomalía de la temperatura de la superficie del océano en el sector 3.4, que es el comprendido entre los paralelos 5ºN y 5ºS y los meridianos 120ºO y 170ºO. Cuando este índice es superior a 0,5 ºC durante cinco meses consecutivos estamos en El Niño, y cuando es inferior a 0,5 ºC estamos en La Niña. La anomalía tiene como base el período 1971 – 2000.

Una anomalía de 0,5 a 0,9 ºC es considerada como débil. Si la anomalía está entre 1,0 y 1,4 ºC se considera como moderada, y si es o superior a 1,5 ºC se considera como fuerte.

Tomando como base este índice, los años en los que ha habido un Niño fuerte son: 1957, 1965, 1972, 1982, 1991, 1997 y 2009. Los años en los que ha habido una Niña fuerte son: 1955, 1973, 1975 y 1988.

Hay otros índices que se utilizan para medir el fenómeno, como el Southern Oscillation Index (SOI), que mida la diferencia de presión atmosférica entre Tahití y Darwin (Australia), o el Multivariate Enso Index (MEI), que incluye seis variables (presión atmosférica al nivel del mar, componentes zonal y meridional del viento, temperatura de la superficie del mar, temperatura del aire al nivel del mar y la fracción total de nubes que cubren el cielo).

En los últimos decenios, la frecuencia de El Niño ha aumentado, mientras que la de La Niña ha disminuido. No se sabe si se trata de una variación aleatoria o si es debido al calentamiento global.

Datos ONI
Datos MEI

Precipitaciones en España

Hablábamos el otro día de las precipitaciones en la península ibérica. Presentamos aquí un gráfico de las precipitaciones medias de España peninsular y Baleares desde 1941 hasta 2009, con datos de la Agencia Española de Meteorología. Estos datos no coinciden forzosamente con los de E – OBS, cuya figura presentamos en una entrada anterior, aunque siguen la misma tendencia.

La tendencia lineal es de una disminución de 0,8 mm por año. Sin embargo, esta tendencia no es significativa, ya que el coeficiente de correlación es sólo de 0,02.

Podemos clasificar los años en la siguiente escala:

extremadamente seco: P < 495 mm → 2,9 % de los años

muy seco: 495 mm < P <555 mm → 15,9 % de los años

seco: 555 mm < P < 600 mm → 14,5 % de los años

normal: 600 mm < P < 664 mm → 21,7 % de los años

húmedo: 664 mm < P < 747 mm → 24,6 % de los años

muy húmedo: 747 mm < P < 893 mm → 17,4 % de los años

extremadamente húmedo : P > 893 mm → 2,9 % de los años

Esta dispersión tan importante de las precipitaciones anuales explica el porqué de la poca significación de la tendencia lineal.

Efemérides meteorológicas

El día 7 de junio del año 1897 se produjo una fuerte galerna que afectó toda la cornisa cantábrica, desde Galicia hasta las costas francesas. Se registraron 140 km/h en Gijón y 95 km/h en Santander.

El día 7 de junio del año1906 hubo una fuerte tormenta en Sanlúcar de Barrameda que produjo varias víctimas.

El día 8 de junio del año 1794 se produjeron inundaciones en el delta del Llobregat.

El día 9 junio 1899 se produjo una horrible granizada en Madrid, que tuvo 50 cm de espesor, en la que cayeron granizos de 200 gramos, y que causó rotura general de cristales, tejas y desperfectos en arbolado.

El día 10 de junio del año 1578 cayeron grandísimas lluvias en Barcelona. Las calles parecían ríos y las inundaciones causaron daños.

Si la granizada de Madrid hubiera sucedido 111 años después, es decir, ayer mismo, seguro que algunos hubieran dicho que era otro ejemplo claro del cambio climático que, como todo el mundo sabe, hace que aumenten los episodios extremos. Lo mismo podríamos decir de los demás fenómenos meteorológicos extremos que se produjeron hace años por estas fechas.

Efemérides meteorológicas de España

Greenpeace y el nivel del mar

Leí hace tiempo una noticia de Greenpace, fechada de 2005, sobre el aumento del nivel del mar debido al cambio climático. Llevaba la figura de una chica joven que vivía cerca del mar, en la isla de Kiribati, del Pacífico Central, observando como el agua de mar durante una "gran marea" pasaba por encima de un muro construido por la familia para proteger su tierra contra la erosión por el mar.

Los comentarios de Greenpace eran los siguientes:

Menos de una semana antes de que el Protocolo de Kyoto entrara en vigor, la pequeña isla de Kiribati fue inundada por una "gran marea" - un ejemplo del tipo de aumento del nivel del mar, que podemos esperar ver más a menudo a medida que aumenten las temperaturas globales.

Miles de personas que viven en el atolón de baja altitud de Kiribati, en el Pacífico Central, se vieron afectadas por las olas que llegaron a 2,87 metros. Tierras de cultivo fueron arrastradas hacia el mar y los pozos de agua potable fueron contaminados. El hospital Beti al sur de la isla se inundó cuando las olas pasaron por encima de los muros de defensa del mar.

Como a todo el mundo, la imagen me impactó. Pero me dije: ¿qué tendrá que ver una "gran marea", o "marea viva" o una "marea excepcional" con el aumento del nivel del mar debido al cambio climático? Las mareas vivas son relativamente frecuentes, ya que se corresponden a la luna llena y la luna nueva, que es cuando la luna, la tierra y el sol están alineados. Es decir, las encontramos aproximadamente dos veces cada mes.

Pero también hay mareas excepcionales. Las encontramos cuando la luna, la tierra y el sol están alineados, y, además, cuando la luna se encuentra en el punto de su órbita más cercana de la tierra, lo que hace que aumente su fuerza de atracción. Si, además, la tierra se encuentra en el punto más cercano del sol de su órbita, la atracción del sol también aumenta, aumentando aún más la magnitud de la marea. La marea de la foto de Greenpeace se correspondía con una marea excepcional, que no tiene nada que ver con el cambio climático.

Pero no sólo hay mareas debido a la atracción del sol y la luna. También están las mareas dichas barométricas. La presión atmosférica varía constantemente entre 990 y 1040 hectopascales, y a veces aún más. Cuando la presión atmosférica es alta, el aire de la atmósfera es más denso, y pesa más. Esto hace que el nivel del agua del océano baje. Al revés, cuando la presión atmosférica es baja, la densidad del aire disminuye, el aire pesa menos y el nivel del océano sube. Como la variación de un hectopascal hace variar el nivel del mar de 1 centímetro aproximadamente, estas mareas barométricas pueden hacer variar el nivel del mar de 50 centímetros.

Dicho esto, ¿ha subido el nivel del mar realmente en las islas Kiribati? El doctor Awnesh Singh, de la universidad de Fiji, publica desde el año 1992 el nivel del mar a muchos archipiélagos de Oceanía. De una de sus últimas publicaciones he sacado el gráfico correspondiente a las islas Kiribati, donde podemos ver que el nivel medio del mar se mantiene constante, y que sólo varía en función de la presión atmosférica: a más presión atmosférica, más bajo es el nivel del mar, ya menos presión atmosférica, más alto es el nivel del mar.

Es decir, que la imagen y el comentario de Greenpeace están muy bien para impresionar a la gente impresionable, pero que no tienen nada de científicos y sí mucho de engañabobos. Como casi siempre que hablan del cambio climático. Lo peor es que con ello, lo único que consiguen es que cada día haya más gente escéptica. Exactamente lo contrario de lo que pretenden.

España se seca

No hace mucho, exactamente el día de San Nicolás del año pasado, también día de la Constitución, el diario El País publicaba un artículo con el título España se reseca. Este artículo es una demostración clara de que, a veces, sería mejor callar. El subtítulo dice: "la península es la zona europea que perderá más lluvia (un 20%) por el cambio climático, según un estudio oficial. El aumento de la temperatura medida desde el 1970 ya duplica la media mundial”.

Desde finales de diciembre, comenzó a llover y no para. Los embalses españoles, que se encontraban por debajo del promedio de agua embalsada de los últimos diez años desde el mes de marzo del año pasado, ahora están llenos. Muchos han tenido que abrir porque ya estaban llenos del todo. Al 8 de junio, los embalses tenían 46.107 hm3, un 83,5 % de la capacidad total, que es de 55.223 hm3.

Si los embalses españoles se han llenado desde hace seis meses es porque las borrascas atlánticas han venido por el sur. Exactamente lo que la teoría del cambio climático dice que pasará cada vez más raramente. Probablemente tienen razón, ya que hablan de finales de siglo. Por ahora, sin embargo, y a pesar de que la concentración de CO2 siga aumentando y que la temperatura peninsular no pare de subir, no parece que sea el caso.

Aunque, mirando el largo plazo, al País parece tener razón: en los años 2000 a 2008 llovió en la península ibérica un promedio de 526 mm/año, sensiblemente inferior al de las décadas anteriores:

595 mm/año en la década de los 50

756 mm/año en la década de los 60

704 mm/año en la década de los 70

610 mm/año en la década de los 80

595 mm/año en la década de los 90

En el gráfico podemos ver la anomalía de la precipitación anual sobre la península desde el año 1950. En verde, la tendencia lineal entre 1950 y 2008, y en azul la tendencia lineal entre 1960 y 2008.

Situación de los embalses.

Los modelos del cambio climático parecen exagerar

Cuando vemos los cálculos que se publican sobre el efecto directo del aumento del CO2 en la atmósfera, al pasar de 300 ppm (partes por millón) a 600 ppm, nos encontramos que es de 0,67 a 1,46 ºC. Observamos también que el aumento del efecto invernadero del CO2 disminuye al aumentar éste. Según Richard Lindzen el efecto invernadero de CO2 ya está casi saturado. El CO2 capta solamente una parte de las radiaciones infrarrojas, las correspondientes a ciertas longitudes de onda. Así que por mucho que aumentase su concentración en la atmósfera, la otra parte de las radiaciones infrarrojas terrestres se le escaparía siempre.

Sin embargo, los modelos que nos propone el IPCC (International Panel for Climate Chamge) nos dan un aumento de entre 2 y 6 ºC. Esto es debido a que estos modelos consideran que el efecto invernadero directo del CO2 debe corregirse mediante lo que se llaman retroalimentaciones, o efectos inducidos. Así, por ejemplo, si el aumento del CO2 provoca un aumento de la temperatura del agua del mar, aumentará su evaporación, lo que podría aumentar la cantidad de vapor de agua de la atmósfera, aumentando el efecto invernadero.

A pesar de que la magnitud del calentamiento global antropogénico depende principalmente de los aspectos positivos de retroalimentación en el sistema climático, no se conoce la forma de medir realmente la retroalimentación a partir de los datos de las observaciones.

El IPCC lo ha reconocido en el informe del IPCC AR4, al final de la sección 8.6, que se titula "La sensibilidad del clima y las retroalimentaciones": “Se ha propuesto un buen número de pruebas de diagnóstico... pero pocos de ellos se han aplicado a la mayoría de los modelos actualmente en uso. Además, no está claro qué pruebas son fundamentales para que sean obligatorias en las proyecciones futuras (de calentamiento). En consecuencia, aún no se ha desarrollado un conjunto de mediciones para los modelos que podría ser utilizado para reducir el rango de error de las retroalimentaciones en un plausible cambio climático y de la sensibilidad del clima”.

Esta es una afirmación más que sorprendente, aunque es sólo un párrafo entre muchos, y ha pasado desapercibido (voluntariamente o no) por los que nos quieren imponer su visión catastrofista.

Recomiendo leer el trabajo publicado por Lindzen (el mismo citado anteriormente) y Choi (2009), On the determination of climate feedbacks from ERBE data, que calcula cómo satélite mide como ha variado la radiación en los trópicos (energía solar + infrarrojo) con los cambios de temperatura de la superficie durante un período de 15 años, según los datos registrados por el satélite Earth Radiation Budget Satellite (ERBS, 1985-1999).

El satélite ERBS llevó un experimento (ERBE) que midió por primera vez los cambios globales en la energía infrarroja solar absorbida y emitida en una escala de tiempo de más de un decenio. Tales mediciones son fundamentales para nuestra comprensión de la retroalimentación en el sistema climático, y por lo tanto, cualquier estimación de cómo el sistema climático responde a las emisiones antropogénicas de gases de efecto invernadero.

Los autores demostraron que la pérdida de la radiación de la Tierra observada por el satélite aumentó considerablemente con el calentamiento, a menudo en exceso de 6 vatios por metro cuadrado por grado (6 W m-2 K-1). En marcado contraste, todos los modelos climáticos computarizados que examinaron daban exactamente el resultado contrario, ya que dicen que la atmósfera atrapa más radiación con el calentamiento en lugar de la liberar más, como observó el satélite.

La consecuencia de estos resultados es clara: la mayoría, si no todos, los modelos climáticos que predicen que el calentamiento global son demasiado sensibles y por tanto vaticinan un calentamiento demasiado importante como respuesta a las emisiones de dióxido de carbono de la humanidad.

Sin embargo, para ser honestos, debemos decir que las medidas de radiación del ERBS no son muy fáciles de analizar, debido a la deriva diurna – nocturna de la órbita del satélite, por lo que ha habido que recalibrar las medidas. Por tanto, las conclusiones deberán ser confirmadas con nuevas medidas y nuevos estudios.

Evidentemente, este resultado no ha sido tenido en cuenta por aquellos a quienes les interesa convencernos de que las predicciones catastrofistas sobre el cambio climático responden a una realidad. Por lo que acabamos de ver, es posible, por no decir probable, que las previsiones que nos anuncian sean bastante exageradas.

El calentamiento del año 2010 hasta finales de mayo

Oímos decir que este año las temperaturas globales son mayores que nunca. Pero los datos de las temperaturas tomadas por satélite ponen las cosas en su sitio. Justamente acaban de publicarse las temperaturas de REMSS del mes de mayo. Comparando las temperaturas del año 2010 con las del 1998 (el año del súper El Niño), obtenemos:

En el hemisferio Norte el promedio de las anomalías de enero e mayo del año 1998 fue de + 0,743 ºC, mientras que en el 2010 ha sido de + 0,729, y en el hemisferio Sur el promedio de 1998 fue de + 0,613 y el del 2010 ha sido de + 0,472 ºC.

Este año es, hasta el mes de mayo, 0,08 ºC menos cálido que el año 1988. Hay todavía una posibilidad de que el año 2010 sea el más cálido desde que se tienen datos, ya que el final del año 1998 fue relativamente frío (anomalía de “sólo” + 0,336 ºC), pero puede que el final del año en curso también lo sea, ya que la transición hacia La Niña está en curso (las dos últimas anomalías del ENSO tienen un valor de -0,2 ºC, no lejos de las condiciones de La Niña, que se sitúan en -0,5 ºC).

Por otra parte, el reciente El Niño de 2009 - 2010 fue de un 20 a un 30 % más débil que el de 1997 – 1998, lo que permite pensar que las temperaturas no alcanzarán los valores de entonces.

En las figuras podemos ver que las tendencias de los hemisferios Norte y Sur tienen unos valores significativamente distintos: el hemisferio Norte presenta una tendencia al calentamiento de 0,21 ºC por década, tendencia que es aproximadamente la mitad en el hemisferio Sur (0,11 ºC por década).

Si comparamos las temperaturas de los extremos norte (latitudes comprendidas entre 60 y 82,5º norte) y sur (latitudes comprendidas entre 60 y 70º sur), las tendencias son aún más dispares: el extremo sur prácticamente no se calienta, mientras que el norte lo hace a una media de 0,33 ºC por década.

Huracanes y manchas solares

Se acaba de celebrar en Tucson la 29 ª Conferencia de la Sociedad Meteorológica Americana sobre Huracanes y Meteorología Tropical. Esta es la conferencia científica más importante sobre los huracanes, y se lleva a cabo es sólo una vez cada dos años, por lo que casi todos los expertos más importantes del mundo de huracanes están allí. Uno de las conferencias más interesantes que se han presentado en sesión ha sido la titulada Evidence linking solar variability with USA hurricanes cuyos autores son Robert Hodges y Jim Elsner de la Florida State University.

En ella han mostrado que la probabilidad de que tres o más huracanes golpeen los EE.UU. durante una temporada de huracanes con el promedio de temperaturas de la superficie del mar más cálidas, se incrementa de manera importante durante los mínimos en el ciclo solar de 11 años. La probabilidad aumenta del 20% al 40% para los años en que la actividad de manchas solares está en el 25 % de la parte baja del ciclo de manchas solares, en comparación con años que se encuentran dentro del 25% da la parte más alta del ciclo. Cerca de la cima del ciclo de manchas solares, la probabilidad de al menos un huracán golpee los EE.UU. está a sólo 25%, pero en el mínimo solar, las probabilidades aumentan bruscamente al 64%.

Los autores han estudiado el período 1851 - 2008, y han tenido en cuenta otras variables tales como cambios en la temperatura superficial del mar y El Niño. Este gran impacto del sol sobre los huracanes puede parecer sorprendente, dado que el cambio en la energía solar en todas las longitudes de onda de luz es de sólo 0,1%. Este cambio relativamente pequeño hace que sólo varíe 0,1 °C la temperatura media de la superficie de la Tierra entre el punto máximo del ciclo solar de 11 años (alta actividad solar) y el mínimo del ciclo solar (donde estamos ahora.) Sin embargo, la variación en la radiación entre los extremos del ciclo solar puede ser de 10% o más en las frecuencias UV. El cambio fuerte en la luz ultravioleta provoca oscilaciones de la temperatura media mundial en la estratosfera inferior de unos 0,4 ° C entre el mínimo y máxima del ciclo de manchas solares - cuatro veces mayor que la diferencia medida en la superficie de la Tierra. Esta sensibilidad de la estratosfera a la luz UV es debida al hecho de que hay la capa de ozono en la estratosfera. El ozono absorbe una gran cantidad de luz UV, causando un calentamiento en la estratosfera cuando la actividad solar es elevada. Los autores especulan que una estratosfera más caliente calienta la troposfera superior, lo que hace la atmósfera más estable. Una atmósfera inestable, con altas temperaturas en la superficie y condiciones de más frío en la troposfera superior, conducen a huracanes más fuertes. Por lo tanto, se puede esperar ver reducciones en los huracanes durante el pico del ciclo de manchas solares.

En efecto, la máquina térmica que da lugar a los huracanes tiene dos motores: la temperatura del agua del mar y la temperatura de la parte superior de la troposfera. De acuerdo con la teoría del motor térmico, un huracán de energía potencial máxima es inversamente proporcional a la temperatura en la parte superior de las nubes convectivas en el núcleo central. Un calentamiento de la estratosfera inferior, cerca de la tropopausa (~ 16 km de altitud), resultante del aumento de radiación ultravioleta (UV) absorbida por el ozono, disminuye la energía potencial convectiva disponible y limita la intensidad del ciclón.


La investigación anterior

Los resultados presentados en la conferencia de esta semana se basan en un trabajo anterior publicado por Elsner et al. (2008), titulado United States and Caribbean tropical cyclone activity related to the solar cycle. Este estudios encontró que por cada 100 manchas solares extra en septiembre, la temperatura de la atmósfera a 16 km de altitud sobre el Caribe y el Golfo de México se incrementó en alrededor de 0,5 ° C, y el número de huracanes en esta región se redujo en un 26 %. Curiosamente, no se observó una reducción de los huracanes sobre el Atlántico frente a las costas de África durante los máximos solares, que los autores atribuyen al hecho de que los huracanes en esta región están limitados por la temperatura superficial del mar, más que por la inestabilidad. El máximo solar trae un pequeño aumento en la temperatura superficial del mar para el mundo, el desarrollo de huracanes se incremente en las regiones donde la temperatura superficial del mar es el factor limitante.

Los gráficos presentan la intensidad de los ciclones como respuesta al número de manchas solares (SSN – Solar Spot Number). El gráfico a se refiere al Caribe, el b a Africa. En negro el porcentaje 50 (mediana), en rojo el 75, en verde el 90, el azul el 95 y el cian el 99. Los números sobre las abscisas son los tamaños de las muestras (número de días en el intervalo de manchas solares).


Comentario

Teniendo en cuenta que este año estamos en lo más profundo mínimo solar en más de un siglo, esta investigación nos da una razón más para esperar una severa temporada de huracanes en el Atlántico este año. Por tanto, cuando nos digan que el aumento de los huracanes de esta temporada es debido al cambio climático, podremos esbozar una sonrisa escéptica.