Grupo de Trabajo I: La base científica - Resumen para responsables de políticas

Los aerosoles antropógenos son efímeros y producen principalmente un forzamiento radiativo negativo.

La fuente más importante de aerosoles antropógenos es la quema de combustibles de origen fósil y de biomasa. Estas fuentes también están relacionadas con la degradación de la calidad del aire y la deposición de ácidos.
Desde el Segundo Informe de Evaluación (SIE), se han logrado avances significativos en la caracterización de los papeles radiativos directos de diferentes tipos de aerosoles. Se calcula que el forzamiento radiativo directo es de –0,4 Wm^-2 para los sulfatos, –0,2 Wm^-2 para los aerosoles originados en la combustión de biomasa, –0,1 Wm^-2 para el carbono orgánico de combustibles de origen fósil y de +0,2 Wm^-2 para los aerosoles de hollín de combustibles de origen fósil. Se tiene mucha menos confianza en la capacidad de cuantificar el efecto directo total de los aerosoles y su evolución en el tiempo que en los gases citados anteriormente. Los aerosoles también varían considerablemente de región en región y responden rápidamente a los cambios en las emisiones.
Además de su forzamiento radiativo directo, los aerosoles tienen un forzamiento radiativo indirecto por sus efectos en las nubes. Actualmente existe mayor certeza con respecto a este efecto indirecto, que es negativo, aunque de una magnitud muy incierta.

Los factores naturales han intervenido poco en el forzamiento radiativo del siglo pasado.

Se ha calculado que el forzamiento radiativo debido a los cambios en la irradiancia solar desde 1750 es aproximadamente de +0,3 Wm^-2, y la mayor parte de él se produjo en la primera mitad del siglo XX. Desde finales de los años 70, los instrumentos de los satélites han observado pequeñas oscilaciones debidas al ciclo solar de 11 años. Se han propuesto mecanismos para la amplificación de los efectos solares en el clima, pero actualmente falta una base teórica y observaciones rigurosas.
Los aerosoles estratosféricos procedentes de erupciones volcánicas explosivas producen un forzamiento negativo que dura varios años. En los períodos que van de 1880 a 1920 y de 1960 a 1991 ha habido varias erupciones importantes.
Se calcula que el cambio combinado en el forzamiento radiativo de los dos fenómenos naturales más importantes (la variación solar y los aerosoles volcánicos) fue negativo en los dos últimos decenios y posiblemente en los cuatro últimos.

La confianza en la capacidad de los modelos para proyectar el clima futuro ha aumentado.

Figura 4: La simulación de las variaciones de la temperatura de la Tierra y la comparación de los resultados con los cambios medidos puede facilitar una mejor idea de las causas subyacentes de los cambios importantes.

Un modelo climático puede utilizarse para simular los cambios de temperatura que se producen por causas naturales y antropógenas. Las simulaciones que representa la banda en a) se hicieron sólo con forzamientos naturales (variación solar y actividad volcánica). Las simulaciones de la banda en b) se hicieron con forzamientos antropógenos (gases de efecto invernadero (GEI) y una estimación de los aerosoles de sulfatos) y las simulaciones que recoge la banda en c) se efectuaron con forzamientos naturales y antropógenos. En b) puede verse que la inclusión de forzamientos antropógenos proporciona una explicación verosímil de una parte importante de los cambiosde temperatura observados en el último siglo, pero la mejor correspondencia con las observaciones se logra en c), al incluir tanto los factores naturales como los antropógenos. Estos resultados muestran que los forzamientos incluidos son suficientes para explicar los cambios observados, pero no excluyen la posibilidad de que hayan intervenido también otros forzamientos. Las bandas de los resultados de los modelos que se presentan aquí corresponden a cuatro ejecuciones del mismo modelo. En otros modelos con forzamiento antropógeno se logran resultados similares a los de b). [Basado en el capítulo 12, Figura 12.7]

Se necesitan modelos climáticos complejos basados en la física para lograr cálculos detallados de las retroacciones y de las características regionales. Estos modelos todavía no pueden simular todos los aspectos del clima (por ejemplo, aún no pueden dar cuenta totalmente de la tendencia observada en la diferencia de temperaturas de la superficie y de la troposfera desde 1979) y, además, existen determinadas incertidumbres con respecto a las nubes y a su interacción con la radiación y los aerosoles. No obstante, se ha mejorado la confianza en la capacidad de estos modelos para facilitar proyecciones útiles del clima futuro debido a los buenos resultados que han mostrado en un intervalo de escalas espaciales y temporales.

Ha mejorado el conocimiento de los procesos climáticos y su incorporación a los modelos climáticos, incluyendo el vapor del agua, la dinámica del hielo marino y el transporte del calor del océano.
Algunos modelos recientes producen simulaciones satisfactorias del clima actual sin tener que efectuar ajustes no físicos del calor y de los flujos de agua en la interfaz océano-atmósfera utilizada en los modelos anteriores.
Las simulaciones que incluyen cálculos del forzamiento antropógeno y natural reproducen los cambios a gran escala observados en la temperatura de la superficie durante el siglo XX (véase la Figura 4). Sin embargo, es posible que no se hubiesen incluido en los modelos los aportes de algunos forzamientos y procesos adicionales. A pesar de ello, la coherencia a gran escala entre los modelos y las observaciones puede emplearse para proporcionar una verificación independiente de los ritmos de calentamiento proyectados para los próximos decenios de acuerdo con un escenario de emisiones dado.
Se han mejorado algunos aspectos de las simulaciones con modelos del ENOA, de los monzones y de la Oscilación del Atlántico Norte, así como de determinados períodos del clima pasado.

Hay nuevas pruebas más fehacientes de que la mayor parte del calentamiento observado en los últimos 50 años se debe a las actividades humanas.

El Segundo informe de evaluación (SIE) concluye lo siguiente: “El balance de las pruebas indica una influencia humana apreciable en el clima mundial”. Este informe también advierte que las señales antropógenas estaban todavía surgiendo del fondo de la variabilidad climática natural. Desde la publicación del SIE ha habido avances en la reducción de la incertidumbre, especialmente con respecto a la distinción y cuantificación de la magnitud de las respuestas a distintas influencias externas. Aunque muchas de las fuentes de incertidumbre que establece el SIE siguen existiendo hasta cierto punto, las nuevas pruebas y la mejora de los conocimientos favorecen una conclusión actualizada.

Existe un registro de temperaturas mayor y mejor estudiado y nuevos cálculos de la variabilidad mediante modelos. Es muy improbable⁷ que el calentamiento en los últimos cien años se deba únicamente a una variabilidad interna, como apuntan los modelos actuales. La reconstrucción de los datos climáticos de los últimos mil años (Figura 1b) también indica que este calentamiento era inhabitual y es improbable⁷ que sea totalmente de origen natural.
Hay nuevos cálculos de la respuesta climática al forzamiento natural y antropógeno, y se han aplicado nuevas técnicas de detección. Los estudios de detección y atribución encuentran pruebas fundamentadas de una señal antropógena en el registro climático en los últimos 35 a 50 años.
Las simulaciones de la respuesta a los forzamientos naturales únicamente (por ejemplo, la respuesta a la variabilidad en la irradiancia solar y en las erupciones volcánicas) no explican el calentamiento en la segunda mitad del siglo XX (véase, por ejemplo, la Figura 4a). No obstante, las simulaciones indican que los forzamientos naturales pueden haber contribuido al calentamiento observado en la primera mitad del siglo XX.
El calentamiento en los últimos 50 años debido a los gases antropógenos de efecto invernadero puede identificarse a pesar de las incertidumbres en el forzamiento debido a los sulfatos antropógenos en aerosol y a factores naturales (volcanes e irradiancia solar). El forzamiento de los sulfatos antropógenos en aerosol, aunque incierto, es negativo en este período y, por consiguiente, no puede explicar el calentamiento. Se ha calculado también que los cambios en el forzamiento natural durante la mayor parte de este período son negativos y es improbable⁷ que puedan explicar el calentamiento.
Los estudios de detección y atribución en los que se comparan los cambios simulados en los modelos con los registros observados, pueden tener en cuenta ahora la incertidumbre en la magnitud de la respuesta modelada al forzamiento externo, en particular el debido a la incertidumbre referente a la sensibilidad del clima.
La mayoría de estos estudios considera que, en los últimos 50 años, el ritmo y la magnitud de calentamiento calculados debidos únicamente a las concentraciones crecientes de GEI son comparables o mayores que el calentamiento observado. Además, la mayoría de los cálculos con los modelos que tienen en cuenta tanto los GEI como los aerosoles de sulfatos son coherentes con las observaciones hechas durante este período.
La mejor concordancia entre las simulaciones con modelos y las observaciones en los últimos 140 años se hallan cuando se combinan todos los factores anteriores de forzamiento, naturales y antropógenos, como se ilustra en la Figura 4c. Estos resultados muestran que los forzamientos incluidos son suficientes para explicar los cambios observados, pero no excluyen la posibilidad de que puedan haber intervenido otros forzamientos.

A la luz de las nuevas pruebas y teniendo en cuenta las incertidumbres que quedan, es probable⁷ que la mayoría del calentamiento observado en los últimos 50 años se deba al aumento de las concentraciones de gases de efecto invernadero.

Asimismo, es muy probable⁷ que el calentamiento del siglo XX haya influido de manera significativa en el aumento del nivel del mar observado, mediante la expansión térmica del agua del mar y la pérdida generalizada del hielo terrestre. Dentro de las incertidumbres actuales, las observaciones y modelos son coherentes con una falta de aceleración significativa del aumento del nivel del mar durante el siglo XX.

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