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Escenarios de Clima (de lo global a lo regional)

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Escenarios de Clima (de lo global a lo regional). Arturo Quintanar Centro de Ciencias de la Atmosfera UNAM Marzo 26, 2012. Diseño. Escenarios de emisión Modelo del IPCC (2006) Algunos resultados globales Estrategias para el “ downscaling”del clima regional

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escenarios de clima de lo global a lo regional

Escenarios de Clima(de lo global a lo regional)

Arturo Quintanar

Centro de Ciencias de la Atmosfera

UNAM

Marzo26, 2012

dise o

Diseño

Escenarios de emisión

Modelo del IPCC (2006)

Algunos resultados globales

Estrategias para el “downscaling”del clima regional

Cubierta vegetal :ejemplo para México

Conclusiones

slide3

Forzamiento climático: Es un desbalance de energía impuesto al sistema climático

Puede ser : externo o por actividades humanas.

Cambios en radiación solar, volcanismo, cambio deliberado de cubierta vegetal

Emisiones antropogenicas de gases invernadero, aerosoles y sus precursores.

slide4

Retroalimentación climática: Es un proceso climático interno que amplifica o inhibe la respuesta climática a un forzante climático dado.

Amplificación del calentamiento atmosférico por aumento inicial de CO2 que promueve un aumento de vapor de agua que a su vez promueve mayor calentamiento por ser gas invernadero.

slide5

Forzamiento climático

Forzamiento Radiativo Directo

Forzamiento Radiativo Indirecto

Forzamiento

No-Radiativo

Afecta balance radiativodirectamente. Ej. CO2 absorbe y emite en el IR

Desbalanceenergeticoporperturbaciones al sistemaclimatico.EjPrecipitacion, eficiencia de nubes

Desbalanceenergetico sin involucrarprocesosradiativos. Ej. Irrigacion

slide6

Radiative forcing of climate change: Expanding the Concept and addressing uncertainties (2005)

National Academy of Sciences.

slide8

ESCENARIOS DE EMISION

“Climate Projections for the 21st Century”

Max Planck Institute for Meteorology (2006)

slide9

A2: Futuro: heterogéneo y fragmentado regionalmente en su economía

con cambio tecnológico lento, aumento poblacional continuo.

A1: Futuro con rápido aumento económico con tasa demográfica en aumento

hasta la mitad del S. XX1 y disminuyendo a partir de ahí. Nuevas y mas eficientes

tecnologías.

A1FI: A1 pero con uso intensivo de combustibles fósiles

A1T: A1 pero fuentes de energía sin uso de combustibles fósiles

A1B: A1 pero con uso balanceado de fuentes de energía

B1: Futuro utópico, crecimiento demográfico como en A1, economía de servicios,

tecnología y conocimiento. Mayor justicia social , soluciones globales………

slide11

MODELO DEL

PANEL INTER-GOBERNAMENTAL DE CAMBIO CLIMATICO

(IPCC)

slide14

TEST DEL MODELO BASICO (FIG2) DEL IPCC PARA LOS ULTIMOS 500

No se reproducen eventos de Nino-Nina pero si su amplitud y frecuencia para el S. XX

slide17

Continentes se calientanmasque el

Oceano. Latitudes altasbajo el efecto

de la retroalimentacion:

Albedo del Hielo- Temperatura

slide27

El escenariofuturo de calentamiento global depende

directamente de los escenarios de emisionesadoptados.

Al final del S. XX1 tenemos un aumentorespecto a la

climatologia ( 1961-1990) de:

B1  2.5 ºC

A1B  3.7 ºC

A2  4.1 ºC

slide28

La superficie continental se calientamasque la del oceano. En particular en el

Artico hay un aumentotresvecesmasgrandeque la media global

Incremento global de lasondas de calor en la segundamitad del S. XX1.

Tasa de precipitacion global aumenta ~ 2% porcadagrado de calentamiento.

Se espera un aumento de lluvia en los tropicos y en latitudes altas, menor

Precipitacion en la region Mediterranea, Africa del Sur y Australia.

Lluviasintensas e inundaciones se incrementaranglobalmente. Duracion de

Periodossecos se incrementaglobalmente latitudes altas (Alaska, Siberia).

Incremento en el contraste entre regionesclimaticashumedas (tropicos y latitudes

Altas) y regionesrelativamentesecas (subtropicos).

Calentamiento del mar resulta en incremento del nivel del mar. 21 cm para B1 y

28 cm para A2 se esperapara 2100 (relativo a la media de 1961-1990). Regionalmente

Se observaranaumentoshasta de 1 m en nivel del mar. Del deshielo se esperauna

Contribucion de de 13 cm (Groenlandia) y de 5 cm (Antartida).

slide29

El calentamientocaracteristico del Articodaunareduccion del

Area de hielo en el verano. La reduccion del area de hieloobservada

Actualmentecontinuara. Al final del S. XX1 los escenarios A1B y A2 predicen

Un arctico sin hielo al final del verano.

Unadisminucion de la densidad del agua superficial en el Atlantico del Norte

junto con temperaturasmasaltasdebilitara la circulaciontermohalina

Aproximadamente un 30% al final del S. XX1. Sin embargo la disminucion en el

transporte de caloroceanico no resultara en un enfriamento regional yaque solo

compensaraparcialmente el calentamientodebido a gases invernadero.

Hastaahora, unafraccion del calentamiento global ha sidoenmascaradapor el

Incremento en aerosolesantropogenicos (azufre, ceniza, entre otros).

Las medidastendientes a mejorar la calidad del airecontribuiran a un calentamiento

adicionaldebido a que los aerosolestienenunavidacorta en la atmosfera.

Solo un esfuerzo real paradisminuir la emision de gases invernaderopuede

compensarpor el efecto de los aerosoles.

slide40

POSSIBLE LAND USE LAND CHANGE EFFECTS ON THE CLIMATE

a

b

Fig. 1. Model domain and : a) LULC as obtained from the 1999 USGS b) modified LULC with potential vegetation.

Major modification occurs when crops and shrubs, in the current data set, are substituted by evergreen broadleaf forests.

Regional Atmospheric Model WRF

Ensemble runs for May 2008

slide41

TEMPERATURE DIFFERENCE

POTENTIAL VEGETATION (POVE) EXP – CONTROL (CTRL) EXP

Fig. 2 . July average of the 2m temperature difference ( ºC ) between the POVE and CTRL runs (POVE-CTRL) for the 0000Z May 31, 2008 initial conditions

slide42

SENSIBLE AND LATENT HEAT FLUXES AT THE SURFACE

b

a

POVE-CTRL

POVE-CTRL

Fig.3 Same as Fig. 2 but for a) sensible heat flux and

b) for latent heat flux at the surface ( W m-2)

slide43

WATER VAPOR MIXING RATIO AND POTENTIAL EVAPORATION

a

b

Fig. 4. Same as Fig.2 but for a) mixing ratio (g kg-1 ) and b) potential evaporation (mm s-1 ) at the surface

slide44

PLANETARY BOUNDARY LAYER HEIGHT AND PRECIPITATION

a

b

Fig. 5. Same as Fig.2 but for a) planetary boundary layer height (m) and b) total accumulated precipitation (mm)

slide45

CONCLUSIONES

1) Todos los escenarios del IPCC inducen un calentamiento global al final del S. XX1 que varia entre 2 y 4 C.

2) Los modelos regionales añaden valor a las simulaciones climáticas con modelos globales

3) Aun falta trabajar los forzamientos no radiativos como el cambio deliberado en la cubierta vegetal.

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