Introducción a los modelos climáticos simples utilizados en - IPCC

Introducción a los modelos climáticos simples utilizados en el Segundo Informe de Evaluación del IPCC
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procedimiento consiste en restar el cambio climático obtenido por
la pasada de control del resultante de la pasada con perturbación,
bajo el supuesto de que la desviación de la pasada con perturbación
es igual a la de la pasada de control y de que el cambio
climático y la deviación se integran linealmente. Este problema
complica el diseño del experimento y también podría afectar la
ocurrencia de los cambios bruscos de la circulación oceánica. Por
el contrario, los modelos simples uni y bidimensionales siempre
se pueden hacer rotar hasta alcanzar un estado estrictamente estacionario
antes de aplicar una perturbación antropógena porque el
costo computacional es bajo. En realidad, el sistema atmósferaocéano
tiene variabilidad natural, por lo que nunca ha existido un
equilibrio exacto. No obstante, se prevé que la magnitud de dicha
variabilidad a escala de siglos sea mucho más pequeña que la que
producirá el cambio climático inducido por la humanidad a lo
largo del siglo próximo.
Es obvio que los modelos unidimensionales no pueden anticipar
las “sorpresas” climáticas ocasionadas, por ejemplo, por cambios
importantes de la circulación oceánica, aunque sirven para
evaluar el significado de esos eventos. Los MCGAO complejos
ofrecen la posibilidad de proyectar los cambios de envergadura
de la circulación oceánica, si bien todavía no se han construido
modelos que puedan hacerlo con entera fiabilidad. Las versiones
de los modelos oceánicos bidimensionales para varias cuencas
(por ejemplo, Stocker y Wright, 1991), calibradas para simular el
clima y la circulación oceánica observados, también proporcionan
conocimientos sobre las condiciones en las que podrían
ocurrir cambios importantes de la circulación oceánica.
3.6.2 Condicionantes de los datos de los modelos de la biosfera
Los modelos de la biosfera terrestre pormenorizados espacialmente
son muy dependientes de las series de datos sobre la
cubierta del suelo, los usos de la tierra, el clima y las características
edáficas. Las series de datos disponibles hoy día son de calidad
mediocre debido a los problemas de clasificación, la disponibilidad
de datos y la cobertura temporal y espacial insuficiente (SIE GTII,
sección 2.5.3). En ciertos aspectos, la biosfera marina tiene una
heterogeneidad espacial menos compleja que la terrestre y, por
consiguiente, es más fácil de modelizar. A pesar de ello, los datos
disponibles sobre la heterogeneidad espacial de la biosfera restringen
la utilización de los modelos espacialmente explícitos, y
añaden más incertidumbres en lo que respecta a las variables de
entrada, la determinación de los valores de los parámetros y los
resultados. Aunque los modelos climáticos incluyen algunos
modelos espacialmente explícitos (por ejemplo, Goldewijk y otros,
1994), por el momento siguen siendo herramientas de investigación
para evaluar las respuestas de la biosfera de forma más
completa. Actualmente, las herramientas que se utilizan con más
frecuencia en el análisis de los escenarios en los que interviene la
biosfera son los modelos simples integrados mundialmente. Estos
modelos se han calibrado con respecto a las observaciones a escala
mundial, pero no pueden simular la respuesta detallada de la biosfera.
A la larga, habrá que usar modelos resueltos regionalmente.
3.6.3 Formulación de políticas
Los MCS son ideales para estudiar las consecuencias a escala
mundial de los posibles escenarios de emisiones y el efecto interactivo
de las hipótesis específicas sobre el comportamiento de
cada componente de los subsistemas. En estos modelos se
pueden especificar directamente la sensibilidad climática y otros
parámetros clave (como coeficientes de mezcla del océano,
retroalimentaciones de la biosfera y parámetros de fusión del
hielo), y realizar pruebas de sensibilidad para cada uno de los
escenarios de emisiones de la amplia gama disponible. Por ello,
en el SIE GTI se utilizaron extensamente los modelos simples
para analizar los impactos de los diversos escenarios de
emisiones relativos al CO 2 y otros gases sobre el cambio de
temperatura de la superficie media mundial y el aumento del
nivel del mar (ver el SIE GTI, secciones 6.3, 7.5.2 y 7.5.3).
También se han utilizado modelos del clima y del ciclo del
carbono relativamente simples como uno de los componentes de
los modelos de evaluación integrada (MEI). Estos modelos se
basan en la integración de los modelos, que simulan los procesos
más críticos del sistema climático (emisiones antropógenas,
biosfera, océanos y atmósfera), y se emplean para estudiar los
impactos de varios escenarios de emisiones producidas por otras
fuentes de energía posibles, diferentes cambios del uso de la
tierra, el control de la contaminación y las políticas de población.
Si bien el componente climático de esos modelos se integra
mundial (por ejemplo, Wigley, 1995) o zonalmente (como en de
Haan y otros, 1994), se han vinculado a una cantidad de modelos
resueltos regionalmente, que abarcan un gran abanico de actividades
humanas y sus impactos. Uno de los MEI más avanzados
es IMAGE 2, descrito en Alcamo (1994). Este modelo calcula
las emisiones de diversos gases de efecto invernadero a partir de
la energía y el uso de la tierra; las concentraciones atmosféricas
se calculan teniendo en cuenta la química atmosférica y la captación
de carbono por los océanos y la biosfera; también calcula
los cambios del clima y el nivel del mar y los impactos sobre los
ecosistemas y la agricultura. Dichos cálculos posibilitan la determinación
temporal de las fuerzas conductoras (incluidas las
políticas modificadas), el cambio climático y sus impactos.
Desde el punto de vista de las políticas, el interés de estos
modelos radica en el alcance de las simulaciones de muchos
componentes del sistema climático (ver la Figura 3).
El motivo por el que en los análisis de políticas se emplean
modelos simples, centrados en los cambios a escala mundial, es
que las respuestas de carácter preventivo que se den al cambio
climático deberían ser de carácter colectivo, puesto que se basan
en riesgos e impactos calculados a escala mundial, y no en los
riesgos e impactos de carácter local del país que haya emprendido
la respuesta. Por otra parte, se necesitan modelos resueltos a
escala regional, y herramientas de evaluación de impactos específicas
de regiones y sectores, para traducir los cambios de escala
mundial en impactos específicos, lo que permitirá determinar el
riesgo integrado mundialmente y asociado a una magnitud y
distribución determinada del cambio a escala mundial.