Preguntas frecuentes
Información general
Los modelos globales del clima (GCMs, según sus siglas en inglés) constituyen la principal herramienta de que se dispone para simular los procesos que conforman el estado del clima. El IPCC define los modelos climáticos como una representación numérica del sistema climático basada en las propiedades físicas, químicas y biológicas de sus componentes, en sus interacciones y en sus procesos de realimentación, y que recoge todas o algunas de sus propiedades conocidas. Estos sistemas de ecuaciones se resuelven usando grandes supercomputadores, aplicando técnicas matemáticas apropiadas que proporcionan los sucesivos estados del sistema en intervalos temporales discretos (por ejemplo, hora a hora) que caracterizan la evolución futura del sistema climático. Los modelos climáticos ofrecen la posibilidad de anticipar la forma en que el sistema climático podrá ser modificado por la actividad humana en los siglos venideros.
Los modelos globales del clima permiten proyectar el forzamiento radiativo dado por escenarios de emisiones o de concentraciones futuras de los GEI y aerosoles en cambios futuros para las distintas variables del sistema climático (por ejemplo temperatura).
Según el IPCC, la proyección climática es la respuesta simulada del sistema climático a diversos escenarios de emisiones o de concentraciones futuras de los GEI y aerosoles, frecuentemente basada en simulaciones de modelos climáticos. Las proyecciones climáticas se diferencian de las predicciones climáticas por su dependencia de los escenarios de emisiones, concentraciones, o forzamiento radiativo utilizados, basados en supuestos relativos, por ejemplo, a un devenir socio-económico y tecnológico que podrá o no podrá materializarse.
Según el IPCC, un escenario climático es una representación plausible y en ocasiones simplificada del clima futuro, basada en un conjunto de relaciones climatológicas internamente coherente definido explícitamente para investigar las posibles consecuencias del cambio climático causado por el ser humano, y que puede introducirse como datos entrantes en los modelos de impacto. Las proyecciones climáticas suelen utilizarse como punto de partida para definir escenarios climáticos, aunque estos requieren habitualmente información adicional, por ejemplo sobre el clima actual observado. Un escenario de cambio climático es la diferencia entre un escenario climático y el clima actual.
El sistema climático es muy complejo. Para determinar cuál será el clima futuro es necesario conocer bien su dinámica y saber cuál será su respuesta ante las perturbaciones, entre ellas los cambios de composición de la atmósfera como consecuencia de la actividad humana. Para ello acudimos a los escenarios de emisiones, que son representaciones de la posible evolución futura de las emisiones (p. ej. GEI y aerosoles).
En el Quinto Informe de Evaluación del Grupo Intergubernamental de Expertos sobre Cambio Climático (IPCC por sus siglas en inglés) se ha utilizado un conjunto nuevo de cuatro escenarios, las denominadas Sendas Representativas de Concentración o Trayectorias de Concentración Representativas (RCP, de sus siglas en inglés). Estos RCP se definen como escenarios que abarcan series temporales de emisiones y concentraciones de la gama completa de los GEI y aerosoles y gases químicamente activos, así como el uso del suelo y la cubierta terrestre.
Estos escenarios se definen a partir de posibles trayectorias futuras de forzamiento radiativo, causadas por cambios en la concentración de GEI y aerosoles, y que caracterizan el cambio en el balance entre la radiación saliente y entrante en la atmósfera (forzamiento). Tratan de representar el rango de posibles, pero también desconocidas, concentraciones futuras de los GEI y aerosoles en la atmósfera, debido a los diferentes posibles ritmos de emisión de las actividades humanas. Éstas se identifican por el forzamiento radiativo total aproximado para el año 2100 con respecto a 1750, que se considera comprendido en una horquilla entre 2.6 y 8.5 Wm–2.
Aunque la resolución espacial de los modelos climáticos globales ha mejorado en el transcurso del tiempo, las escalas de sus rejillas limitan la representación de algunas características importantes tanto regionales como locales y los procesos asociados a esas escalas. Esto puede repercutir de manera importante en determinadas variables como, por ejemplo, en la distribución local de la lluvia. Por otro lado, la demanda más acuciante está en la necesidad de disponer de información para la realización de estudios de impacto con la necesaria resolución espacial y temporal. En este contexto, la regionalización o reducción de escala surge para tratar de paliar esas limitaciones de los modelos globales. Mediante los métodos de regionalización se extrae información de escalas local a regional (de 10 a 100 km) a partir de modelos o análisis de datos a mayor escala. La regionalización tiene sentido porque existe una conexión entre la gran escala y la pequeña escala, las escalas grandes condicionan a las pequeñas. Las técnicas de regionalización pueden aplicarse espacial y temporalmente.
Aunque existen diferentes enfoques con distinto grado de complejidad, las técnicas de mejora de escala se pueden agrupar en dos grandes grupos: dinámicas y empírico/estadísticas.
- Los métodos de regionalización dinámicos están basados en los resultados de modelos climáticos regionales, en modelos globales con resolución espacial variable o en modelos globales de alta resolución. Estos métodos tienen la ventaja de ser físicamente consistentes y la gran desventaja de ser muy costosos en tiempo de cálculo.
- Los métodos de regionalización empírico/estadísticos están basados en el desarrollo de relaciones estadísticas que vinculan las variables atmosféricas de gran escala (predictores) con las variables climáticas de escala local/regional (predictandos), relaciones que se suponen invariables frente al cambio de clima. Esta invariabilidad es una clara desventaja frente al grupo de métodos de regionalización dinámica, aunque, generalmente, sean poco costosos en tiempo de cálculo y relativamente simples.
Puede obtener más información en el siguiente documento