Uno puede hacer dos preguntas diferentes acerca de la influencia del calentamiento global sobre las olas de calor (Otto et al. 2012), y los llevamos a su vez.
1. Cuánto más lo del calentamiento global que esta ola de calor?
Tenemos algunos problemas con la elaboración de la pregunta como ésta, ya que tácitamente se asume que la situación meteorológica misma también habrían surgido sin el calentamiento global, sólo en un 1 (por ejemplo) ° C el nivel más bajo de temperatura. Eso no es necesariamente el caso, por supuesto, ya que el clima es muy estocástico y el calentamiento global también puede afectar los patrones de circulación de la atmósfera.
Pero incluso si aceptamos la premisa básica (y se podría decir en un sentido puramente estadístico, a pesar de que normalmente no se cómo se expresa), sería un calentamiento medio antropogénico en 1 ° C en el lugar pertinente decir que 1 ° C es También la cantidad añadida a un evento extremo? Sólo en un sistema climático lineal. Imagine una ola de calor que empuja a temperaturas de hasta 30 ° C en un mundo sin calentamiento global. En la misma situación meteorológica con el calentamiento global, se podría esperar que este clima entonces se traduce en una ola de 31 ° C de calor. Pero que bien podría estar equivocado. Es posible que en la situación con el calentamiento, el suelo se ha secado en los últimos meses, debido a que el extra de 1 ° C. Así que ahora ha perdido la refrigeración por evaporación, la luz solar se convierte en calor sensible en lugar de una gran fracción de entrar en calor latente. Eso es una retroalimentación no lineal, y no uno imaginar. Estudios detallados han demostrado que esto puede haber jugado un papel importante durante la ola de calor europea de 2003 (Schär et al. 2004).
El fenómeno básico es familiar a los oceanógrafos: si el nivel medio del mar en un solo lugar se incrementa en 30 cm, esto no significa que el nivel de marea alta también se incrementa en 30 cm. En algunos casos será más, debido a la realimentación no lineal. Es decir, un nivel de agua más alta aumenta el flujo de la sección transversal (piense en un entrante de mar) y reduce la fricción con el fondo así que la marea se enrolla más rápido, alcanzando un pico más alto. La amplitud de la marea aumenta así como el nivel del mar.
Muchos otros mecanismos no lineales son posibles, que sólo estamos empezando a entender – que de los estudios recientes que muestran cómo los cambios en la cubierta de nieve o la cubierta del hielo marino como consecuencia del calentamiento global afecta a los sistemas meteorológicos. O pensar en factores que podrían afectar la estabilidad de los eventos de bloqueo particularmente fuertes. Por lo tanto, sería muy cauteloso acerca de hacer una esencialmente lineal, el argumento determinista sobre condiciones extremas de calor para el público.
En la literatura científica, la influencia del calentamiento global sobre los fenómenos extremos tanto, se suelen tratar en términos de probabilidades, lo que es más apto para eventos estocásticos. La pregunta típica pregunta es la siguiente:
2. ¿Cuánto más probable que el calentamiento global se hacen de esta ola de calor?
Para esta pregunta, es fácil demostrar que la lógica de “cuanto mayor sea el extremo, el calentamiento global tiene menos que ver con esto” es un grave error. El cambio en la probabilidad de que ciertos valores de temperatura que se alcanzó puede ser visualizado con una función de densidad de probabilidad (ver figura). La distribución de probabilidad se podrá pasar sin cambios hacia valores más cálidos, o podría ser ampliado, o una combinación de ambos (o alguna otra deformación).
IPCC (2001) gráfico que ilustra cómo un cambio y / o ensanche de una distribución de probabilidad de temperaturas afecta a la probabilidad de que los extremos.
A título de ejemplo, tomemos el caso más simple de una distribución normal que se desplaza hacia el extremo caliente por una cantidad determinada – por ejemplo una desviación estándar. Entonces, una temperatura moderadamente extremo que es de 2 desviaciones estándar por encima de la media se convierte en 4,5 veces más probable (véase gráfico siguiente). Sin embargo, una temperatura extrema seriedad, que es de 5 desviaciones estándar por encima de la media, se convierte en 90 veces más probabilidades! Por lo tanto: la misma cantidad de calentamiento global aumenta la probabilidad de eventos extremos realmente, como la reciente ola de calor EE.UU., mucho más de lo que aumenta los eventos más moderados. Esto es exactamente lo contrario de la afirmación de que “cuanto mayor sea el extremo, el calentamiento global tiene menos que ver con eso.” Lo mismo es cierto si la distribución de probabilidad no se haya cambiado, pero se amplió por un factor constante. Esto es fácil de demostrar analíticamente para nuestros lectores con mentalidad matemática.
Gráfico que ilustra cómo la relación de la probabilidad de que los extremos (clima caliente dividido por cambios climáticos – este factor de aumento de la probabilidad se muestra como una línea discontinua, la escala a la derecha) depende del valor del extremo.
Así que en resumen: aun en el más simple, el caso lineal de un cambio en la distribución normal, la probabilidad de que los registros de “extravagantes” de calor aumenta en gran medida debido al calentamiento global. Pero cuanto más extravagante es un récord, más que sospechamos que la retroalimentación no lineales están en juego – lo que podría aumentar la probabilidad aún más.
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