La física del clima y sus efectos en los fenómenos meteorológicos extremos

Los fenómenos meteorológicos extremos son eventos inusuales y severos que contrastan con las condiciones climáticas habituales de una región. Incluyen lluvias torrenciales, tormentas de arena y reventones térmicos, entre otros. La principal característica de estos fenómenos es su rareza e intensidad, ya que desafían los registros históricos.

Un ejemplo claro de un fenómeno meteorológico extremo podría ser una ola de calor en Siberia. Si la temperatura supera notoriamente los niveles habituales, estaríamos ante un evento extremo. Este tipo de fenómenos ha comenzado a ocurrir con mayor frecuencia en diferentes partes del mundo.

Una situación preocupante

En las últimas décadas, el cambio climático ha intensificado los fenómenos meteorológicos extremos. Estas manifestaciones del clima han cobrado mayor fuerza debido al calentamiento global.

La Escuela de Salud Pública de la Universidad de São Paulo (USP) identifica seis tipos principales de fenómenos meteorológicos extremos:

• Sequías. Prolongados períodos de escasez de agua que afectan la agricultura, el acceso a agua potable y aumentan la probabilidad de incendios.
• Incendios forestales. Fuegos que se extienden sin control en áreas forestales, agravados por la sequía y las altas temperaturas.
• Olas de calor y frío. Periodos de temperaturas extremas que pueden tener graves consecuencias para la salud y la agricultura.
• Inundaciones. Exceso de precipitaciones que provocan el desbordamiento de ríos y otros cuerpos de agua, causando daños materiales y riesgos para la vida.
• Desprendimiento de tierras. Movimientos de masa de tierra que pueden ser desencadenados por fuertes lluvias o procesos erosivos.
• Ciclones, tornados y tormentas de viento. Fenómenos caracterizados por vientos extremadamente fuertes que pueden causar destrucción a gran escala.

Estos eventos provocan pérdidas directas y pueden generar escasez y contaminación de agua, cortes de electricidad y propagación de enfermedades.

La física del clima

El incremento de estos eventos extremos ha sido objeto de estudio durante décadas. El Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático (IPCC) ha señalado que la principal causa es el cambio climático inducido por la actividad humana. En especial, por las emisiones de gases de efecto invernadero derivadas del uso de combustibles fósiles

En su informe de marzo de 2023, el IPCC destaca que las emisiones de gases de efecto invernadero han provocado un aumento global de las temperaturas. En los últimos nueve años, la temperatura media ha subido 1,1°C en comparación con máximos históricos anteriores.

Así mismo, el cambio climático ha generado transformaciones rápidas y generalizadas en la atmósfera, el océano, la criosfera (las regiones congeladas de la Tierra) y la biosfera. Estos cambios contribuyen a la intensificación de los fenómenos meteorológicos extremos.

Las perspectivas

La ciencia de la atribución climática se basa en modelos que muestran el impacto de los gases de efecto invernadero, combinados con datos meteorológicos actuales e históricos. Estos datos provienen de estaciones terrestres, satélites meteorológicos y otros conjuntos de datos globales.

Así mismo, se utilizan técnicas estadísticas tomadas de la epidemiología. Estas permiten analizar cómo diferentes factores contribuyen a un resultado, similar al análisis de factores como el tabaquismo o la obesidad en la salud cardíaca.

Sin embargo, ciertos fenómenos son más difíciles de analizar que otros. Las olas de calor, por ejemplo, son relativamente fáciles de atribuir, mientras que las sequías presentan más dificultades, ya que requieren datos detallados sobre la humedad del suelo, las tasas de evaporación y otros factores.

El cambio climático está variando todos los datos. Los fenómenos extremos solían ocurrir una vez cada cien años. Ahora se presentan en un intervalo de 10 a 20 años. Un ejemplo notable es la ola de calor que afectó al noroeste del Pacífico, un evento sin precedentes en más de 100 años de datos históricos

Se espera que los fenómenos meteorológicos extremos se vuelvan más frecuentes y severos en todo el mundo. Según la Organización Meteorológica Mundial (OMM), 2023 fue el año más caluroso registrado en la historia del planeta, pero 2024 parece estar superando ese registro.

Otros ejemplos

La física del clima nos enseña que los fenómenos meteorológicos extremos pueden estar relacionados con cambios en la temperatura, la presión atmosférica, la humedad, la radiación solar y otros parámetros físicos. Por ejemplo, los huracanes se forman a partir de la combinación de aguas cálidas del océano, vientos convergentes y una atmósfera inestable, lo que crea las condiciones ideales para el desarrollo de una tormenta tropical.

Otro ejemplo de fenómeno meteorológico extremo es la ola de calor, que puede producirse cuando una masa de aire cálido y seco se estaciona sobre una región durante varios días o semanas. Esto puede provocar temperaturas muy elevadas, sequedad en el ambiente y un aumento en la incidencia de incendios forestales. La física del clima nos ayuda a entender por qué se producen estas condiciones y cómo podemos mitigar sus efectos.

En el caso de los tornados, la física del clima nos explica que se forman a partir de la interacción de masas de aire frío y caliente, que generan una rotación vertical en la atmósfera. Cuando estas condiciones se combinan con vientos fuertes y una gran inestabilidad atmosférica, se produce un tornado que puede causar daños significativos en su trayectoria.

Conclusión

Además de su importancia científica, la física del clima tiene implicaciones prácticas para la sociedad. Por ejemplo, los pronósticos meteorológicos basados en modelos físicos permiten a las autoridades y a la población prepararse para eventos extremos, evacuar zonas de riesgo y tomar medidas de prevención. Asimismo, el estudio de la física del clima puede ayudarnos a comprender mejor el impacto del cambio climático en la frecuencia e intensidad de los fenómenos meteorológicos extremos.

Lecturas recomendadas

Tiempo, clima y fenómenos atmosféricos

Fenómenos climatológicos extremos