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Tendencias térmicas atmosféricas entre 1979-2005 en la media troposfera y baja estratosfera
Autor: NASA
PALABRAS CLAVE. Cambio climático, temperaturas, tendencias, satélite, calentamiento, enfriamiento.
Los modelos climáticos predicen que la acumulación de los gases efecto invernadero debe calentar la capa más baja de la atmósfera, llamada troposfera, y refrescar la capa que está sobre ella, la estratosfera. Los gases de efecto invernadero se acumulan en la troposfera donde absorben la energía irradiada por la tierra y re-emiten la energía de nuevo a la superficie. Ya que el calor es atrapado por los gases en las partes más bajas la atmósfera, la estratosfera se refresca. Este patrón de calentamiento en la atmósfera más baja y de refrescamiento en la estratosfera es un sello o marca característica del calentamiento provocado por los gases efecto invernadero en los modelos globales del clima.
Tendencias de temperatura atmosféricas de la media troposfera, mapa de arriba, y baja estratosfera, mapa de abajo, para el periodo 1979-2005. Fuente y créditos NASA.
Estas imágenes muestran las tendencias de temperaturas medidas por una serie de satélites en dos capas gruesas de la atmósfera entre enero de 1979 y diciembre de 2005.
La imagen superior presenta las tendencias de las temperaturas en la troposfera media, centrada alrededor unos 5 kilómetros sobre la superficie. La imagen inferior muestra las tendencias en la estratosfera más baja, centrada alrededor 18 kilómetros sobre la superficie. Los colores naranjas y los amarillos dominan la imagen de la troposfera, indicando que el aire más cercano a la tierra se ha calentado durante el período. La imagen de la estratosfera es dominada por los azules y los verdes, indicando un refrescamiento. Globalmente, la troposfera se ha calentado, y la estratosfera se ha refrescado durante este período.
Existen tendencias locales que saltan a la vista. El calentamiento troposférico más grande se dio en el Ártico, donde éste se amplifica con el derretimiento de la nieve y del hielo. El Antártico, por otra parte, parece refrescarse. Algunos investigadores han explicado el refrescamiento localizado como un efecto secundario del agujero de ozono en la circulación atmosférica sobre la Antártida. La pérdida de ozono refresca la estratosfera, un cambio que intensifica el vórtice de los vientos que rodean al continente. El vórtice más fuerte aísla aire sobre el continente, refrescando la estratosfera incluso más. En diversos momentos del año, el aire inusualmente frío se profundiza hacia abajo de la estratosfera y penetra en la troposfera. La tendencia del enfriamiento en la estratosfera fue probablemente no solamente debido a los gases efecto invernadero que calientan las altitudes más bajas; la pérdida de ozono también refresca la estratosfera.
En la estratosfera, dos zonas cálidas aparecen sobre la Antártida y el Ártico tratando de desafiar la tendencia del refrescamiento. Una explicación para estos puntos calientes es que las temperaturas estratosféricas polares pueden fluctuar extensamente. Los polos, especialmente el Ártico, experimentan acontecimientos periódicos conocidos como calentamientos estratosféricos repentinos, durante los cuales el vórtice de vientos que circunda los polos se rompen. Cuando sucede esto, la estratosfera puede calentarse varias decenas de grados centígrados en algunos días. Aunque estos acontecimientos son mas comunes en el Ártico, el calentamiento estratosférico repentino significativo también ha ocurrido en la estratosfera antártica en 2002 y puede ayudar a explicar la tendencia del calentamiento aparente. Si la tendencia del calentamiento localizado es significativa todavía sigue siendo un misterio.
Las tomas de datos
Las medidas fueron tomadas por los sensores Microwave Sounding Units y Advanced Microwave Sounding Units que vuelan en los satélites de la NOAA, National Oceanic and Atmospheric Administration. Los instrumentos miden la energía en longitudes de las microondas emitidas por las moléculas del oxígeno en la atmósfera. Moléculas más calientes lanzan más energía que moléculas más frescas, así que los científicos pueden medir la temperatura de la atmósfera registrando la cantidad de energía de microondas que es emitida. Los análisis iniciales de estas medidas mostraron poco o nada del calentamiento en la troposfera, en donde los modelos predecían que el calentamiento debía ocurrir. Por un tiempo, estas medidas hicieron que algunos científicos se preguntarán por la validez de los modelos del clima y del calentamiento global de los gases efecto invernadero. Los científicos descubrieron, sin embargo, que los satélites que llevaban los instrumentos de microondas se habían desplazados en sus órbitas en un cierto plazo de tiempo, de modo que las medidas más recientes fueron tomadas en una hora diferente más viejas medidas inicialmente. Una vez que los científicos explicaron esa tendencia o desvío, y otras diferencias entre los instrumentos individuales, las medidas mostraron la tendencia del calentamiento de la troposfera, consistentes con las observaciones superficiales de la subida global de las temperaturas.
Los re-análisis de las medidas basadas en los satélites contestó a una de las preguntas con frecuencia hechas sobre calentamiento global: ¿por qué los datos iniciales basados en los satélites mostraron un calentamiento en la capa más baja de la atmósfera? Para leer más sobre este asunto, ver Global Warming Questions & Answers.
Lecturas recomendadas
· Global Warming Questions & Answers on the Earth Observatory.
· Global Warming, a fact sheet published on the Earth Observatory.
· Fu, Q., Johanson, C.M., Warren, S.G., Seidel, D.J. (2004, May 6). Contribution of stratospheric cooling to satellite-inferred tropospheric temperature trends. Nature, 429, 55-58.
· Johanson, C.M., Fu, Q. (2007 June). Antarctic atmospheric temperature trend patterns from satellite observations. Geophysical Research Letters, 34, L12703.
· Karl, T. R., Hassol, S. J., Miller, C. D., and Murray, W. L., editors. (2006). Temperature Trends in the Lower Atmosphere: Steps for Understanding and Reconciling Differences. A Report by the Climate Change Science Program and the Subcommittee on Global Change Research, Washington, DC. Accessed June 8, 2007.
· Ramaswamy, V., Schwarzkopf, M.D., Randel, W.J., Santer, B.D., Soden, B.J., Stenchikov, G.L. (2006, Feb 24). Anthropogenic and natural influences in the evolution of lower stratospheric cooling. Science, 311, 1138-1141.
· Remote Sensing Systems. (2007, June 12). Description of MSU and AMSU Data Products. Accessed July 5, 2007.
Imagen de la NASA creada por Jesse Allen, segúndatos de Remote Sensing Systems.
Textos de Carl Mears, Remote Sensing Systems, y Paul Newman y Joel Susskind NASA Goddard Space Flight Center.
Textos de Carl Mears, Remote Sensing Systems, y Paul Newman y Joel Susskind NASA Goddard Space Flight Center.
Texto e imágenes tomados de los portales de la NASA
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