Cómo las tormentas cambian en un mundo más cálido

Bajo el cambio climático global, las zonas climáticas de la Tierra se desplazarán hacia los polos. Esto no es una predicción futura, es una tendencia que ya se ha observado en las últimas décadas. Las regiones secas y semiáridas se están expandiendo hacia latitudes más altas, las regiones templadas y lluviosas están migrando hacia los polos.
Los investigadores del Instituto Weizmann de Ciencias ofrecen una nueva visión de este fenómeno. Este análisis que también revela los mecanismos físicos que controlan este fenómeno, involucran un enfoque único que marca la progresión de los sistemas meteorológicos de baja presión tanto del exterior, en su movimiento alrededor del planesta, como desde el interior, analizando la dinámica de las tormentas.
El profesor Yohai Kaspi del Departamento de Ciencias Planetarias y de la Tierra del Instituto explica que las zonas climáticas de la Tierra siguen aproximadamente las bandas latitudinales. Las tormentas principalmente se mueven alrededor del globo en regiones preferidas llamadas “trayectorias de tormenta”, formándose sobre el océano y generalmente viajando hacia el este y algo hacia los polos a lo largo de estos caminos. Por lo tanto, una tormenta que se forma en el Atlántico frente a la costa este de los EE. UU. a una latitud de alrededor de 40 N llegará a Europa en la región de la latitud 50N. Hasta hace poco, sin embargo, esta inclinación a moverse en la dirección del polo más cercano no se entendía realmente.
La Dra. Talia Tamarin-Brodsky en el grupo de Kaspi resolvió esta pregunta fundamental en su investigación doctoral. Kaspi: “A partir de los modelos climáticos existentes, se pueden observar los rastros de tormenta promedio, pero es difícil probar su causa y el efecto. Solo nos muestran dónde hay más o menos tormentas relativamente. Talia desarrolló un método donde aplicó un algoritmo de seguimiento de tormentas a modelos simplificados de circulación atmosférica en los que se generan miles de tormentas, eliminando así la dependencia de las condiciones iniciales. Esto le permitió comprender cómo se desarrollan tales tormentas en el tiempo y el espacio, y qué controla su movimiento”.
Incluso estos modelos simplificados implican cálculos que requieren varios días de cómputo en uno de los potentes clústeres de computadoras del Instituto Weizmann.
En el presente estudio, para comprender cómo puede cambiar el movimiento de las tormentas en un mundo más cálido, Tamarin-Brodsky y Kaspi aplicaron el mismo método a simulaciones de las predicciones de cambio climático de alta complejidad.
Su análisis mostró que la tendencia de los trayectos de la tormenta a virar en la dirección de los polos se intensifica en condiciones más cálidas. Descubrieron que dos procesos son responsables de este fenómeno. Uno está conectado a la estructura vertical y la circulación cerca de la parte superior de estos sistemas meteorológicos. Un cierto tipo de flujo que es necesario para que crezcan también dirige las tormentas hacia el polo y se espera que estos flujos se vuelvan más fuertes cuando aumenten las temperaturas promedio.
El segundo proceso está conectado a la energía ligada al vapor de agua en tales tormentas. En el calentamiento global, el aire más caliente contendrá más vapor de agua y, por lo tanto, se liberará más energía cuando el vapor se condense a gotas. “El aire más caliente y húmedo circula por el flanco oriental de la tormenta, hacia el lado norte y libera allí su energía”, dice Tamarin-Brodsky. “Este proceso empuja a la tormenta hacia el norte (o hacia el sur en el hemisferio sur), y este efecto también será más fuerte en un clima más cálido”.
Los modelos del cambio climático predicen que si las temperaturas globales promedio aumentan cuatro grados durante los próximos 100 años, las tormentas se desviarán de sus actuales rutas dos grados de latitud hacia los polos.
La investigación realizada en el Instituto de Ciencias Weizmann muestra que parte de esto se debe al mecanismo que demostraron y la otra parte está vinculada al hecho de que las tormentas nacen a una latitud más alta en un mundo más cálido. “El modelo desarrollado por Talia nos brinda información cualitativa sobre los mecanismos que dirigen las tormentas hacia los polos y los medios cuantitativos para predecir cómo cambiarán en el futuro”, dice Kaspi. “Aunque dos grados pueden no parecer mucho, la desviación resultante en los patrones de temperatura y lluvia tendrá un efecto significativo en las zonas climáticas”, agrega. ■