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Relevancia del acoplamiento de la temperatura del aire y del suelo en la variabilidad del clima a largo plazo

 

08/11/2018

Medio ambiente

Acaba de ser aceptado para su publicación en la prestigiosa revista Climate of the Past, el artículo Influence of radiative forcing factors on ground-air temperature coupling during the last millennium: implications for borehole climatology (Influencia de los forzamientos radiativos en el acoplamiento de las temperaturas tierra-aire del último milenio: implicaciones para las climatologías obtenidas mediante perforaciones del subsuelo). Este trabajo, liderado por la Universidad Complutense de Madrid, cuenta con la participación de investigadores del CIEMAT, se engloba dentro de las actividades del proyecto ILModelS - Impact of Land Model depth on climate and climate change scenario Simulations (Efecto de la profundidad del modelo de suelo en simulaciones de clima y cambio climaìtico).

 
 

En el artículo se explora la validez de la hipótesis de que las temperaturas del suelo y del aire están acopladas en escalas temporales que abarcan todo el último milenio. Esta premisa es importante cuando se estudian variaciones del clima en el pasado ya que algunas técnicas se fundamentan en el acoplamiento de ambas variables para estimar variaciones en el pasado de la temperatura en la superficie.

  

El estudio se ha abordado usando un modelo climático de circulación general de alta complejidad. El banco de pruebas que aportan las simulaciones de carácter global con este tipo de modelos ha permitido entender que el acoplamiento entre temperatura del aire y del suelo sufre variaciones que son de importancia sobre todo en escalas espaciales regionales/locales y que se manifiestan con mayor grado cuando se consideran las tendencias a largo plazo de estas variables.

  

En la gráfica se muestra un ejemplo para un caso particular en el que se puede apreciar un cambio a largo plazo en los flujos de energía en la superficie hacia el año 1800, debido a alteraciones en la cobertura del suelo, un forzamiento radiativo que clásicamente incorporan los modelos climáticos,  y que ocasiona una divergencia entre las variaciones de la temperatura del aire y la del suelo, interrumpiendo el acoplamiento en escalas temporales multi-decadales. Al haber una mayor disipación de energía en la superficie en forma de calor latente, el descenso en la temperatura de la superficie del suelo es mayor que en la temperatura del aire. Otro tipo de mecanismos como deforestación o cambios en la cobertura de nieve a largo plazo, ocasionan comportamientos similares.

  

Entender en la práctica qué mecanismos afectan a la relación entre la temperatura del suelo y la del aire ofrece la posibilidad no solo de plantear mejoras en algunas técnicas de análisis de la variabilidad climática que se usan habitualmente en la comunidad científica, si no también comprender mejor los procesos físicos que gobiernan las interacciones entre distintos componentes del sistema climático y cuáles son las escalas espacio-temporales más significativas de estos procesos. Estas mejoras contribuyen a un mejor entendimiento el clima del pasado, con las implicaciones que ello conlleva para las estimaciones del clima en el futuro.


 

Imagen 1. Parte del equipo de investigación de la UCM y del CIEMAT cavan una trinchera en la que se colocan posteriormente sensores de medidas de subsuelo para poder estudiar el acoplamiento tierra-atmósfera.

  

Imagen 2. Evolución de la temperatura del aire en superficie (TAS), temperatura de la superficie del suelo (TSS), radiación de onda corta reflejada (OCR) y calor latente (C-Lat) para el periodo 850-2005. TAS y TSS se muestran sobre el eje izquierdo en valores absolutos, mientras que los flujos de energía se indican sobre el eje de la derecha como anomalías. Hay un cambio en el eje X a partir del año 1700.

  

Imagen 3. Sensores de medidas de subsuelo para poder estudiar el acoplamiento tierra-atmósfera.

 
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