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Tema 11
Variabilidad Climática II:Paleoclimas y Cambio Climático Global
Preguntas claves:
1. ¿cómo conocemos el clima del pasado?2. ¿qué nos dicen los registros?3. ¿qué ha producido los cambios climáticos?4. ¿qué ha ocurrido en el siglo XX?5. ¿natural o antropogénico?6. ¿qué podemos esperar?
Paleoindicadores: indirecta estimación de Temp. y Precip.
Paleoindicadores (Proxies)
La visión general
Ano
mal
ías
de te
mpe
ratu
ra
c/r a
l pre
sent
e
Entre mas reciente mas detalle...
LGM
Entre mas reciente mas detalle...Reconstrucciones de P y T
¿Que factores pueden alterar el clima terrestres?
• Factores internos: tectónica, volcanismo,...• Factores externos: actividad solar, meteoros,....
Factores Internos
Factores Externos
Cambios en Geometría Tierra-Sol → Cambios en energía dipsonible
Teoría de Milankovish
Cambios en Geometría Tierra-Sol → Cambios en energía disponible→ “Gatillo” para cambios climáticos globales...
An often-cited 1980 study by Imbrie and Imbrie determined that "Ignoringanthropogenic and other possible sources of variation acting at frequencies higherthan one cycle per 19,000 years, this model predicts that the long-term cooling trendwhich began some 6,000 years ago will continue for the next 23,000 years."[4]
4th IPCC Report
Calentamiento globalNO es uniforme ni en el
tiempo ni el espacio
3th IPCC Report
ΔT ∼ 0.25°C/decade
ΔT ∼ 2.50°C/century
1977-2005:
ΔT ∼ 0°C/decade
TENDENCIA DE LA PRECIPITACION ANUAL - 1950-2000
-200
-150
-100
-50
0
50
100
150
30 32 33 34 35 37 38 39 40 42 45 53
Latitud Sur
mm
/10
años
Ref.: Quintana, 2004
Semiarid climateMAP ∼ 30-500 mmσ(IA)/MAP ∼ 0.3 – 0.5Strong ENSO Impact
Figura 2. Tendencia de la precipitación anual expresada como el cambio porcentual por década (el porcentaje se evalúa con respecto al promedio de precipitación durante el periodo respectivo).
-12
-10
-8
-6
-4
-2
0
2
4
6
8
10
12
28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 50 52 54
1950 - 20001970 - 2000
Lat. (ºS)
Por
cent
ajeΔ
/PA
M
Factores de cambio climático• Factores antrogénicos: Cambios en la composición de la atmósfera terrestre, uso de suelo, etc.
Balance Global de Energía del Planeta Tierra(promedio en latitud y longitud)
Gases InvernaderoH2O, CO2, CH4, N20
Efecto invernadero antrópicoSistema planetario intenta mantener un balance entre
radiación recibida y radiación emitida
CO2 x 2 CO2 x 2
T = −18°C
S L236 236
S L236 232
S L236 236
S L236 236
CO2 x 2+ retroalimentación
H2O (+60%) Hielo/Albedo (+60%)
Nubes?Oceano?
TS = 15°C TS = 15°C ΔTS ~ 1.2K ΔTS ~ 2.5K
Durante el siglo XX el océano/biosfera ha capturado cerca del 40% del CO2 emitido…captura puede variar (± ?) con incremenento de T
Proyecciones climáticaspara el siglo XXI:
Modelos numéricos de la atmósfera/oceanoProyecciones de GEI (escenarios de desarrollo)
gFpVkfdtVd
R
vvvr
+−∇−=×+ρ1ˆ
SfcConvRADP QQQSTVt
++=−∇⋅+∂∂ ω)(
v
0=∂∂+⋅∇
pV ωv
pRT
pgz −=∂
∂ )(
Momentum eqn.
Energy eqn.
Mass eqn.
Idea gas law
Atmospheric circulation is governed by fluid dynamics equation + ideal gas thermodynamics
ECdt
dqv +−=
rr SEC
dtdq
+−+=
Water substanceeqns.
Δ lat
Δ lon
Δ z
Δlat ~ Δ lon ~ 1° - 3° Δz ~ 1 km Δt ~ minutes-hoursTop of atmosphere: 15-50 km
Global Models (GCM)
Concentración de CO2y otros GEI determinanlas condiciones medias
de la atmósfera
GCMs
Regional Models (LAM, Mesoscale Models)
Δx ~ Δ y ~ 1-50 km Δ z ~ 50-200 m Δ t ~ secondsLx ~ L y ~ 100-5000 km Lz ~ 15 km LBC from GCMs
Main Problem: Garbage in – Garbage out
Δ z
Δ y
Δ x
Ly
Lx
Lz
Model:• PRECIS – UK
Single domain• Horiz. grid spacing. 25 km• 19 vertical levels• Lateral BC: HadAM every 6h• Sfc. BC: HadISST1 + Linear trend
Simulations• 1961-1990 Baseline• 2071-2100 SRES A2 y B2• 30 years @ 3 min → 4 months per
simulation in fast PC
Proyecto CONAMA – DGF/UCHhttp://www.conama.cl/portal/1301/article-39442.html
http://www.dgf.uchile.cl/PRECIS
ConclusionesExisten manifestaciones del cambio climático asociado a los GI en las últimas décadas a lo largo del país.
Cambios proyectados son en algunos casos similares en magnitud y signo a los observados en las últimas décadas.
Recursos hídricos superficiales se verán afectados por disminución de precipitación y aumento de temperatura
Necesidad de evaluar los efectos “sectoriales” de un cambio climático asociado a los GI. Quienes ganan, quienes pierden?
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