El clima, y más concretamente su evolución, ha irrumpido en los últimos tiempos en las agendas políticas de los principales líderes internacionales saliendo del estrecho ámbito del mundo académico y de las instituciones operativas responsables de su estudio y seguimiento. No han sido ajenas a este protagonismo del clima las advertencias que el Grupo de Expertos de las Naciones Unidas para el Cambio Climático (IPCC, de sus siglas en inglés) han lanzado sobre los cambios del clima que nos esperan y sobre sus impactos en multitud de sectores que pueden llegar a causar serios trastornos en nuestra civilización y modo de vida. Se presentan aquí algunos conceptos y resultados referentes al estado actual del conocimiento del clima y su evolución.
1.- ¿QUÉ ES EL CLIMA, LA VARIABILIDAD CLIMÁTICA Y EL CAMBIO CLIMÁTICO? En su sentido más restrictivo -y por otra parte muy extendido- se define el
clima como las condiciones atmosféricas medias -el tiempo promedio- de un determinado lugar y época del año. Más rigurosamente se define como la descripción estadística en términos de la media y de la variabilidad de magnitudes relevantes sobre un periodo de tiempo que va desde los meses a los millones de años. El periodo clásico definido por la Organización Meteorológica Mundial (OMM) es de 30 años. Las magnitudes más frecuentemente utilizadas son temperatura y precipitación. El clima se identifica por tanto con el estado promedio o esperable en cierto lugar y estación del año. En un sentido más amplio, el clima es el estado, incluida su descripción estadística, del
sistema climático. El sistema climático consta de cinco componentes principales (atmósfera, hidrosfera, criosfera, superficie terrestre y biosfera) y de las complejas relaciones entre ellos. El sistema climático evoluciona por su propia dinámica interna y por forzamientos externos tales como las erupciones volcánicas, las variaciones de la radiación solar y por forzamientos inducidos por el hombre tales como los cambios en la composición de la atmósfera -singularmente de los gases de efecto invernadero- y por los cambios en el uso del suelo-singularmente la deforestación.
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La variabilidad climática se refiere a las variaciones en los estados medios y otras estadísticas (tales como por ejemplo los extremos) en escalas temporales y espaciales mayores que los eventos sinópticos individuales que caracterizan el tiempo[1]. Estas desviaciones o anomalías del clima se pueden referir a periodos que van desde el mes, la estación, el año, el decenio, el siglo o superiores. La variabilidad climática caracteriza el clima y algunas de sus manifestaciones tales como los bien conocidos patrones de variabilidad de El Niño-Oscilación Sur (ENSO, de sus siglas en inglés) o de la Oscilación del Atlántico Norte (NAO, de sus siglas en inglés) modulan el estado medio esperable en escalas temporales mensuales y/o anuales. Un evento particular de El Niño, que normalmente se repite con una frecuencia variable de entre 2 y 6 años, da lugar cambios estacionales esperables de la precipitación y la temperatura dependiendo de la estación del año y de la región del globo siendo esta señal más apreciable en ciertas regiones y menos -o casi inexistente- en otras.
Por cambio climático se entiende por el contrario los cambios persistentes (típicamente de escalas seculares o mayores) en el estado medio o en su variabilidad. El cambio climático puede ser debido a causas internas relacionadas con la dinámica del sistema climático o a forzamientos externos, incluidos la acción humana alterando la concentración de gases de efecto invernadero y los usos del suelo, como es el caso del actual cambio climático en el que estamos inmersos. La diferencia esencial entre variabilidad y cambio climáticos reside en la persistencia.
Frente a la imagen clásica estática del clima, podemos actualmente entender el clima desde una perspectiva dinámica asociada a la evolución del sistema climático con patrones de variabilidad en diferentes escalas temporales y espaciales y con cambios climáticos de naturaleza persistente originados por causas naturales o antropogénicas.
2.- ¿PODEMOS ACTUALMENTE PREDECIR LA EVOLUCIÓN DEL CLIMA?
La visión dinámica del clima plantea de forma natural nuestra actual capacidad para predecir la evolución del mismo. La respuesta no es fácil ni inmediata ya que tiene muchos aspectos y depende fuertemente de la escala temporal, de la región del globo, de la época del año y de la variable que consideremos. Las denominadas predicciones extendidas, que son esencialmente un problema de valores iniciales determinados a partir de las observaciones de atmósfera y océano, prolongan las predicciones del tiempo que rutinariamente se realizan para el corto plazo (hasta 2-3 días) y para el medio plazo (hasta 10-15 días) hasta la escala mensual y estacional. Hay que destacar que mientras que las predicciones a corto y medio plazo han experimentado en las últimas décadas una espectacular mejora en su fiabilidad y precisión sobre nuestras latitudes, este hecho no se visto ha acompañado de resultados tan positivos a escala mensual y estacional para nuestras mismas latitudes, no así en otras zonas del globo que poseen más predecibilidad.
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| El cambio climático puede ser debido a causas internas relacionadas con la dinámica del sistema climático o a forzamientos externos, incluidos la acción humana |
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Los actuales modelos acoplados atmósfera-océano, que son las herramientas utilizadas para simular y predecir la evolución del sistema climático, son capaces de predecir razonablemente bien de forma operativa la ocurrencia del principal patrón de variabilidad del sistema climático, el ENSO, incluso con varios meses y estaciones de anticipación. Sin embargo, estos mismos modelos no son capaces de predecir en el sur de Europa y con cierta significación la ocurrencia de anomalías de, por ejemplo, precipitación con una estación de anticipación tal y como se desprende de las investigaciones de proyectos recientes sobre el tema y del seguimiento de las predicciones que realizan centros operativos[2][3]. En el sur de Europa existe cierta predecibilidad ligada a la ocurrencia de eventos ENSO, pero la predecibilidad es marginal - y restringida a zonas pequeñas, a ciertas variables y épocas del año - en el resto de las situaciones, de ahí la dificultad de realizar una predicción de alcance estacional de tipo operativo, es decir realizada periódicamente. Las predicciones del clima en horizontes temporales desde un año hasta un decenio son actualmente objeto muy activo de investigación y no están maduras para producirlas operativamente.
Otro tema diferente son las proyecciones de cambio climático ligadas a los distintos escenarios de emisión de gases de efecto invernadero. El Grupo de Expertos de las Naciones Unidas para el Cambio Climático (IPCC, de sus siglas en inglés) ha concluido[1] que el calentamiento global actualmente observado tiene muy probablemente un origen antropogénico debido a las emisiones procedentes de los combustibles fósiles y de los cambios de uso de suelo. En este caso los modelos climáticos utilizados estiman proyecciones -no predicciones- ya que están condicionadas a la evolución de las emisiones y esta evolución dependerá de los acuerdos internacionales que se alcancen para su limitación. Las proyecciones sobre España presentan unos resultados bastante robustos, es decir con bastante acuerdo entre los diferentes modelos utilizados, para el aumento de la temperatura que será superior al estimado para la temperatura media global y tanto mayor cuanto más intensivo en emisiones sea el escenario seleccionado. En cuando a las proyecciones de precipitación muestran un nivel más alto de incertidumbre, esto es menos acuerdo entre los diferentes modelos, pero hay una tendencia sobre España a su reducción clara en todas las estaciones salvo en el periodo invernal que muestra más incertidumbre.
Es muy importante tener en cuenta que tanto las predicciones del tiempo como las del clima vienen afectadas de incertidumbres de diferente procedencia, por ejemplo en las condiciones iniciales, en los forzamientos externos, en la formulación de los modelos, etc. Estas incertidumbres nos fuerzan a realizar predicciones de tipo probabilístico que se basan en la realización de múltiples predicciones -basadas en diferentes modelos, en diferentes condiciones iniciales y con diferentes forzamientos externos- que nos permiten estimar rangos de variación en nuestras predicciones en contraposición con las predicciones deterministas clásicas que proporcionan un único valor de la predicción de una cierta variable en lugar de un rango de variación o una distribución de probabilidades.
3.- ¿QUÉ SON LOS SERVICIOS CLIMÁTICOS?
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| La visión dinámica del clima plantea de forma natural nuestra actual capacidad para predecir la evolución del mismo |
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Los servicios climáticos están constituidos por la información climática relevante que ayude a los responsables de tomas de decisiones cuando éstas estas afectadas por las condiciones climáticas en alcances que van desde una estación hasta decenios y siglos. Ejemplos de estos servicios son, por ejemplo, la estimación de la precipitación con una estación de anticipación para ayudar poner los medios para minimizar los efectos de la malaria en las regiones propensas a su aparición. También, las estimaciones de condiciones de sequía pueden ayudar a los agricultores a tomar medidas con anticipación para paliar daños. Igualmente el conocimiento anticipado de la ocurrencia de extremos o condiciones propensas para los incendios forestales pueden ayudar significativamente a minimizar los daños asociados con ellos. El conocimiento de las condiciones climáticas actuales y futuras de un determinado lugar y sobre todo las condiciones relacionadas con su variabilidad ayudan a planificar la actividad en diferentes en los sectores críticamente dependientes del clima y a adoptar estrategias de adaptación para acomodar las actividades a las características del clima, de su variabilidad y de su evolución futura.
La OMM ha establecido recientemente en la 3ª Conferencia Mundial del Clima[4] un marco general, que está pendiente de desarrollarse, para reforzar la producción, disponibilidad, distribución y aplicación de información climática análogamente a como actualmente se realiza de forma rutinaria y operativa con la información meteorológica que con unos pocos días de anticipación actualmente condiciona muchas de nuestras actividades desde, por ejemplo, el transporte aéreo o la gestión de la electricidad de origen eólico o solar. Entre los servicios climáticos que se pretenden implantar se incluyen: la observación y vigilancia del clima, las predicciones extendidas, las proyecciones de cambio climático, etc.
4.- CONCLUSIONES Y PERSPECTIVAS
La ciencia del clima ha alcanzado tal grado de desarrollo y madurez que ya está en disposición de proporcionar servicios climáticos, análogos a los que actualmente existen relacionados con la predicción del tiempo, que permitan tomar decisiones científicamente informadas sobre las actividades más influidas por las condiciones climáticas reinantes. En este sentido veremos dentro de no mucho tiempo como la planificación en muchos sectores utilizará de forma rutinaria la información climática disponible suministrada de forma operativa por las instituciones responsables de su producción y distribución.
La madurez y fiabilidad de los diferentes servicios climáticos depende grandemente de la zona del globo en consideración y del horizonte temporal. Como ejemplo de baja predecibilidad sobre España se han mencionado las predicciones con horizonte estacional. Por el contrario, la información relativa a la vigilancia del clima y su variabilidad, y a las proyecciones de cambio climático en escalas decadales y seculares posee un grado de robustez -si bien utilizando un enfoque probabilístico que de cuenta de las incertidumbres existentes- que la hacen muy adecuada para su utilización por parte de los diferentes usuarios.
[1] IPCC, 2007a. Climate Change 2007: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. S. Salomon, D. Qin, M.Manning, Z. Chen, M. Marquis, K.B. Averyt, M Tignor and K.L. Miller (Eds.). Cambridge University Press, U.K. and New York, NY, USA, pp 996.[2] WCRP Position Paper on Seasonal Prediction. Report from the First WCRP Seasonal Prediction Workshop (Barcelona, Spain, 4-7 June 2007). WCRP Informal Report No. 3/2008 ICPO Publication No.127 (disponible en https://www.wmo.int/pages/prog/wcrp/documents/WCRP_SeasonalPrediction_PositionPaper_Feb2008.pdf) [3] Weisheimer, A., F. Doblas-Reyes, T. Palmer, 2009. Model uncertainty in seasonal to decadal forecasting - insight from the ENSEMBLES project. ECMWF Newsletter No. 122 - Winter 2009/10, 21-26. [4] World Climate Conference 3 (WCC3), 2009. Declaración de alto nivel (disponible en https://www.wmo.int/wcc3/documents/WCC3_declaration_en.pdf).
