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Mixed-phase clouds and climate (MC2) – from process-level understanding to large-scale impacts

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¿Cuál es la función de las nubes de fase mixta en el sistema climático?

Se sabe que los modelos climáticos mundiales simulan demasiado hielo y poco líquido en las nubes, por lo que unos investigadores trabajan para crear una imagen más precisa.

Cambio climático y medio ambiente icon Cambio climático y medio ambiente

Las nubes de fase mixta desempeñan un papel clave en nuestro clima. Estas nubes pueden contener tanto líquido como hielo, y son responsables de la mayor parte de las precipitaciones que llegan a la superficie terrestre. Comprender el modo exacto en que estas nubes cambian con el calentamiento global es fundamental para la modelización precisa del futuro cambio climático. Sin embargo, las modelizaciones anteriores han tergiversado estos cambios de fase. «Sabemos desde hace una década que los modelos climáticos mundiales tienden a simular demasiado hielo y poco líquido en las nubes», explica Trude Storelvmo, científica atmosférica de la Universidad de Oslo y coordinadora del proyecto MC2. Los investigadores del proyecto MC2, financiado por el Consejo Europeo de Investigación (CEI), trabajaron para obtener una imagen más precisa de las fases de las nubes, lo que ayudará a los modelos climáticos a simular las retroalimentaciones de las nubes y, por tanto, a saber cuánto calentamiento podemos esperar en el futuro. Storelvmo explica: «Las nubes que contienen hielo se vuelven gradualmente más líquidas con el calentamiento. Además, cuando eso ocurre, reflejan más radiación solar hacia el espacio, amortiguando el calentamiento provocado por los gases de efecto invernadero». Si los modelos simulan demasiado hielo para empezar, también exagerarán este efecto amortiguador, haciendo que el clima parezca menos sensible a los gases de efecto invernadero de lo que realmente es.

Combinar observaciones de campo y simulaciones de alta resolución

El equipo realizó primero pruebas de campo para recopilar datos sobre las nubes, efectuando mediciones de campo en las altas latitudes septentrionales, donde abundan las nubes lo bastante frías como para contener hielo. Para ello, se empleó una combinación de mediciones en tierra y mediciones en el interior de las nubes con globos y aviones cautivos. Estos datos de campo, sobre la abundancia de partículas nucleadoras de hielo, por ejemplo, se introdujeron en las simulaciones de los modelos del equipo. También ayudaron a los investigadores a evaluar las simulaciones en cuanto a su representación de la fase y la estructura espacial de las nubes. A continuación, los investigadores combinaron sus observaciones de campo con las simulaciones de alta resolución y las observaciones por satélite. Esto les permitió realizar los ajustes oportunos en los modelos climáticos mundiales y volver a evaluar cómo responden a los cambios de los gases de efecto invernadero.

Relaciones entre la retroalimentación de las nubes y el calentamiento

Hacia la mitad del proyecto, el equipo encontró un resultado muy interesante. «Descubrimos que la retroalimentación negativa de la fase de la nube cambia a lo largo del tiempo con el calentamiento sostenido. En otras palabras, el efecto amortiguador se va debilitando con cada nuevo incremento de temperatura, hasta que desaparece por completo», explica Storelvmo. Esto provoca una aceleración del calentamiento y el paso a un nuevo estado climático más sensible a las perturbaciones provocadas por los gases de efecto invernadero. «No lo llamamos punto de inflexión cuando publicamos los resultados, pero podría considerarse como tal», destaca Storelvmo. Recientemente Storelvmo ha recibido una subvención del CEI para seguir investigando este efecto en el proyecto STEP-CHANGE.

Beneficios para la comunidad científica en general

La comunidad investigadora de la retroalimentación climática se ha centrado sobre todo en las propiedades macroscópicas de las nubes y su estrecha relación con los patrones de circulación atmosférica, que son claramente importantes, señala Storelvmo. En cambio, la retroalimentación de la fase de las nubes viene determinada en esencia por las propiedades microscópicas, como las partículas de aerosol, las gotitas de las nubes y los cristales de hielo, y sus interacciones. «Creo que en el proyecto MC2 se ha demostrado que estas propiedades a microescala son realmente importantes para el calentamiento global y, por tanto, no pueden ignorarse —concluye Storelvmo—. Espero que el proyecto haya abierto los ojos a la gente en cuanto a la importancia de la fase de las nubes para las proyecciones climáticas».

Palabras clave

MC2, nube, fase mixta, clima, cambio, modelo, hielo, agua, nucleación, aerosoles, campo, observaciones

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