Grupo de Trabajo I: La base científica

F.3 Proyecciones de los cambios futuros en la temperatura

Resultados de los MCGAO

Figura 20: Cambio anual medio de la temperatura (sombreado en colores) y su margen de variación (isolíneas) (Unidad: °C) en el escenario A2 del IE-EE (recuadro superior) y en el escenario B2 del IE-EE (recuadro inferior). Ambos escenarios comparan el período 2071-2100 con el período 1961-1990 y se simularon con MCGAO. [Basado en las Figuras 9.10d y 9.10e]

Figura 21: Análisis del grado de concordancia entre los resultados de distintos modelos en lo que respecta al calentamiento regional relativo (comparado con el calentamiento medio mundial indicado por cada modelo). Las regiones se clasifican en las siguientes categorías: las que muestran resultados que coinciden en señalar un calentamiento de más del 40% por encima del promedio mundial (‘calentamiento muy superior al promedio’); las que muestran resultados que coinciden en señalar un calentamiento por encima del promedio (‘calentamiento superior al promedio’); las que muestran resultados que coinciden en señalar un calentamiento por debajo del promedio (‘calentamiento inferior al promedio’); o las que muestran divergencias entre los modelos en cuanto a la magnitud del calentamiento regional relativo (‘divergencias en cuanto a la magnitud del calentamiento’).También existe una categoría de regiones en las que se coincide en señalar un enfriamiento (que nunca ocurre). Para que se considere que existe concordancia entre los modelos, es necesario que coincidan los resultados de por lo menos siete de los nueve modelos. El calentamiento medio anual a nivel mundial indicado por los modelos mostró un margen de variación de entre 1,2 y 4,5°C para el escenario A2 y de entre 0,9 y 3,4°C para el escenario B2, de tal modo que una amplificación regional del 40% representa un margen de variación de entre 1,7 y 6,3°C para el escenario A2, y de entre 1,3 y 4,7°C para el escenario B2. [Basado en el Capítulo 10, Recuadro 1, Figura 1]

Figura 22: Resultados obtenidos con un modelo simple: a) proyecciones de la temperatura media a nivel mundial en los seis escenarios ilustrativos del IE-EE, utilizando un modelo climático simple adaptado a una serie de modelos complejos con distintos niveles de sensibilidad del clima.También se indican, con fines de comparación, los resultados obtenidos con el mismo método respecto del escenario IS92A. La parte sombreada de color oscuro representa el área envolvente de todo el conjunto de 35 escenarios del IE-EE, que se obtiene utilizando el promedio de los resultados del modelo (con una sensibilidad media del clima de 2,8°C). La parte sombreada en un tono más claro es el área envolvente que se obtiene sobre la base de las proyecciones de los siete modelos (con una sensibilidad media del clima de entre 1,7 y 4,2°C). Las barras muestran, para cada uno de los seis escenarios ilustrativos del IE-EE, el margen de variación de los resultados del modelo simple para el año 2100, en sus versiones adaptadas a siete MCGAO. b) Igual a a), pero en este caso se representa también el forzamiento antropógeno histórico estimado. [Basado en las Figuras 9.14 y 9.13b]

Es probable que la sensibilidad del clima sea de entre 1,5 y 4,5°C. Esta estimación no ha variado desde el Primer Informe de Evaluación (PIE) del IPCC ni desde el SIE. La sensibilidad del clima es la respuesta de equilibrio de la temperatura de la superficie mundial a una duplicación de la concentración de CO₂ equivalente. El margen de variación de las estimaciones se debe a las incertidumbres inherentes a los modelos climáticos y a sus retroacciones internas, en particular las relacionados con las nubes y los procesos conexos. Un elemento que se utiliza por primera vez en este informe del IPCC es la respuesta climática transitoria (RCT). La RCT se define como el promedio mundial de cambio de la temperatura del aire en la superficie cuando se duplica la concentración de CO₂, en un experimento que supone un incremento del CO₂ del 1% anual. Se parte del supuesto de que este índice de aumento del CO₂ representa el forzamiento radiativo causado por todos los GEI. La RCT combina elementos de sensibilidad de los modelos con factores que influyen en la respuesta (p.ej., la absorción de calor por los océanos). En los MCGAO actuales, la RCT oscila entre 1,1 y 3,1°C.

Cuando se tienen en cuenta los efectos directos de los aerosoles de sulfatos, disminuye el valor medio del calentamiento mundial proyectado para mediados del siglo XXI. La configuración de la respuesta de la temperatura del aire en la superficie en un modelo determinado, con y sin aerosoles de sulfatos, muestra una semejanza mayor que la que se observa cuando se comparan los perfiles de dos modelos que utilizan el mismo forzamiento.

Los modelos proyectan los cambios en función de una serie de variables climáticas a gran escala. A medida que cambia el forzamiento radiativo del sistema climático, los continentes se calientan más rápido y en mayor grado que los océanos, y el calentamiento es relativamente mayor en las latitudes altas. Los modelos proyectan que el aumento de la temperatura del aire en la superficie en el Atlántico norte y en las regiones circumpolares del Océano Antártico será inferior al promedio mundial. Se proyecta que habrá una menor variación de la temperatura diurna en muchas regiones, y que la temperatura mínima durante la noche subirá más que la temperatura máxima durante el día. Algunos modelos muestran una reducción general de la variabilidad diaria de la temperatura del aire en la superficie durante el invierno y un aumento de la variabilidad diaria durante el verano en las zonas de tierra firme del hemisferio norte. A medida que el clima se torna más cálido, las proyecciones indican una disminución de la capa de nieve y la extensión del hielo marino en el hemisferio norte. Como se señaló en la Sección B, muchos de estos cambios concuerdan con las últimas tendencias detectadas por las observaciones.

Se están utilizando conjuntos de simulaciones de varios modelos MCGAO respecto de una serie de escenarios para cuantificar el cambio climático medio y el grado de incertidumbre sobre la base de los diversos resultados de los modelos. Para fines del siglo XXI (2071 a 2100), el cambio de la temperatura media del aire en la superficie mundial, en relación con el período comprendido entre 1961 1990, será de 3,0°C como promedio (con un margen de variación de entre 1,3 y 4,5°C) en el escenario de referencia preliminar A2, y de 2,2°C (con un margen de variación de entre 0,9 y 3,4°C) en el escenario de referencia preliminar B2. En el escenario B2 se produce un calentamiento más leve, acorde con su menor ritmo de aumento de la concentración de CO₂.

En escalas temporales de unos pocos decenios, el ritmo de calentamiento que se observa actualmente puede utilizarse para limitar la respuesta proyectada para un determinado escenario de emisiones, a pesar de la incertidumbre en cuanto a la sensibilidad del clima. El análisis de modelos simples y la comparación de las respuestas de los MCGAO en escenarios de forzamiento hipotéticos sugieren que en la mayoría de los escenarios, en los próximos decenios, es probable que los errores en las proyecciones a gran escala de las temperaturas aumenten en forma proporcional a la magnitud de la respuesta general. La magnitud estimada de los ritmos de calentamiento atribuibles a la influencia humana que se observan actualmente y la incertidumbre que los rodea permiten por lo tanto estimar, con relativa independencia de los modelos, el grado de incertidumbre de las proyecciones que abarcan varios decenios y respecto de la mayoría de los escenarios. Si se tienen en cuenta las observaciones recientes, es probable que el calentamiento antropógeno oscile entre 0,1 y 0,2°C por decenio durante los próximos decenios en el escenario IS92a. Estos valores son similares a las diversas respuestas obtenidas en este escenario con las siete versiones del modelo simple utilizado en la Figura 22.

La mayor parte de las características de la respuesta geográfica observada en los experimentos con los escenarios IE-EE son similares en distintos escenarios (véase la Figura 20), y se asemejan a las características observadas en los experimentos que incluyen incrementos hipotéticos del CO₂ del 1%. La mayor diferencia entre los experimentos que suponen un incremento del CO₂ del 1% y no incluyen aerosoles de sulfatos, y los experimentos del IE-EE, es la moderación regional del calentamiento en las zonas industrializadas que muestran los experimentos del IE-EE, en los que es mayor el forzamiento negativo de los aerosoles de sulfatos. Este efecto regional se observó en el SIE solamente en el caso de dos modelos, pero actualmente se ha demostrado que esta respuesta se repite en la mayoría de los modelos más recientes.

Es muy probable que en casi toda la superficie terrestre, el calentamiento sea más rápido que el promedio mundial, sobre todo en las altas latitudes del hemisferio norte durante la estación fría. Los resultados (véase la Figura 21) de las últimas simulaciones de MCGAO forzadas con escenarios de emisiones A2 y B2 del IE-EE indican que, en el invierno, el calentamiento en todas las regiones septentrionales de latitudes altas supera en más de un 40% el índice medio de calentamiento mundial en cada uno de los modelos (que es de 1,3 a 6,3°C en toda la gama de modelos y escenarios considerados). En verano, el calentamiento supera en más de un 40% la variación media mundial en el centro y el norte de Asia. Solamente en el sur de Asia y en la región meridional de América del Sur durante los meses de junio, julio y agosto, y en Asia sudoriental en ambas estaciones, los modelos coinciden en señalar un calentamiento inferior al promedio mundial.

Resultados de los modelos climáticos simples

Debido al costo informático, los MCGAO sólo pueden ejecutarse para un número reducido de escenarios. Es posible calibrar un modelo simple para representar las respuestas medias mundiales de los MCGAO y ejecutarlo para un número mucho mayor de escenarios.

Se proyecta que la temperatura media de la superficie mundial aumentará entre 1,4 y 5,8ºC (Figura 22a) en el período comprendido entre 1990 y 2100. Estos resultados, obtenidos con varios modelos climáticos^{6,
7} corresponden a los 35 escenarios del IE-EE sin excepción. Se proyecta que los aumentos de temperatura serán mayores que los indicados en el SIE, que oscilaban aproximadamente entre 1,0 y 3,5°C en seis escenarios IS92. El valor más alto y el margen de variación más amplio de las temperaturas proyectadas se deben princi-palmente al menor nivel de las emisiones de SO₂ previsto en los escenarios del IE-EE, en comparación con los escenarios IS92. El ritmo de calentamiento proyectado es muy superior a los cambios observados durante el siglo XX y es muy probable que alcance valores sin precedentes si se le compara como mínimo con los últimos 10.000 años, de acuerdo con los datos paleoclimáticos.

La clasificación entre los escenarios del IE-EE en lo que se refiere a la temperatura media mundial varía con el tiempo. En particular, en los escenarios que prevén un uso más intenso de combustibles de origen fósil (y por ende mayores emisiones de dióxido de carbono, como el escenario A2), las emisiones de SO₂ también registran valores más altos. En el corto plazo (hasta el año 2050 aproximadamente), el efecto de enfriamiento de las emisiones más abundantes de dióxido de azufre disminuirá considerablemente el calentamiento causado por el aumento de las emisiones de GEI en escenarios como el A2. El efecto contrario se advierte en los escenarios B1 y B2, en que las emisiones de combustibles de origen fósil y de SO₂ son menores y dan lugar a un mayor calentamiento en el corto plazo. Sin embargo, a más largo plazo, el nivel de las emisiones de GEI con un período de vida más prolongado, como el CO₂ y el N₂O, se convierten en las principales fuerzas determinantes de los cambios climáticos resultantes.

Para el año 2100, las diferencias en las emisiones previstas en los escenarios del IE-EE y las distintas respuestas de los modelos climáticos añaden una incertidumbre similar al margen de variación de la temperatura mundial. Surgen además otras dudas debido a la incertidumbre que existe en el forzamiento radiativo. La mayor incertidumbre en lo que se refiere a los forzamientos es la que se deriva de los aerosoles de sulfatos.

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