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Oscilación multidecenal del Atlántico

Patrón espacial de oscilación multidecenal del Atlántico obtenido como la regresión de las anomalías mensuales de la temperatura de la superficie del mar HadISST (1870-2013).
Índice de Oscilación Multidecadal del Atlántico según la metodología propuesta por van Oldenborgh et al. 1880–2018.
Índice de oscilación multidecadal del Atlántico calculado como las anomalías de la temperatura de la superficie del mar del Atlántico norte, sin tendencia lineal, entre 1856 y 2022.

La Oscilación Multidecadal del Atlántico ( AMO ), también conocida como Variabilidad Multidecadal del Atlántico ( AMV ), [1] es la variabilidad teorizada de la temperatura de la superficie del mar (SST) del Océano Atlántico Norte en una escala de tiempo de varias décadas. [2]

Si bien existe cierto apoyo para este modo en modelos y observaciones históricas, existe controversia con respecto a su amplitud y si tiene una escala de tiempo típica y puede clasificarse como una oscilación. También se debate sobre la atribución del cambio de temperatura de la superficie del mar a causas naturales o antropogénicas, especialmente en áreas del Atlántico tropical importantes para el desarrollo de huracanes. [3] La oscilación multidecenal del Atlántico también está relacionada con cambios en la actividad de los huracanes, los patrones e intensidad de las precipitaciones y cambios en las poblaciones de peces. [4]

Definición e historia

La evidencia de una oscilación climática multidecenal centrada en el Atlántico Norte comenzó a surgir en el trabajo de la década de 1980 de Folland y sus colegas, como se ve en la Fig. 2.dA [5]. Esa oscilación fue el único foco de atención de Schlesinger y Ramankutty en 1994, [6] pero la El término actual Oscilación Multidecadal Atlántica (AMO) fue acuñado por Michael Mann en una entrevista telefónica en 2000 con Richard Kerr, [7] según lo relatado por Mann, p. 30 en El palo de hockey y las guerras climáticas: despachos desde el frente (2012).

La señal AMO generalmente se define a partir de los patrones de variabilidad de la TSM en el Atlántico Norte una vez que se ha eliminado cualquier tendencia lineal. Esta reducción de tendencia tiene como objetivo eliminar del análisis la influencia del calentamiento global inducido por los gases de efecto invernadero . Sin embargo, si la señal de calentamiento global es significativamente no lineal en el tiempo (es decir, no es sólo un aumento lineal suave), las variaciones en la señal forzada se filtrarán en la definición de AMO. En consecuencia, las correlaciones con el índice AMO pueden enmascarar los efectos del calentamiento global , según Mann, Steinman y Miller, [8] que también proporciona una historia más detallada del desarrollo científico.

índice OMA

Se han propuesto varios métodos para eliminar la tendencia global y la influencia de El Niño-Oscilación del Sur (ENSO) sobre la TSM del Atlántico Norte . Trenberth y Shea, suponiendo que el efecto del forzamiento global sobre el Atlántico Norte es similar al del océano global, restaron la TSM media global (60°N-60°S) de la TSM del Atlántico Norte para derivar un índice AMO revisado. [9]

Ting et al. Sin embargo, argumentan que el patrón de TSM forzada no es globalmente uniforme; separaron la variabilidad forzada y generada internamente utilizando señal a ruido maximizando el análisis EOF . [3]

Van Oldenborgh et al. derivó un índice AMO como la TSM promediada sobre el Atlántico norte extratropical (para eliminar la influencia de ENSO que es mayor en la latitud tropical) menos la regresión sobre la temperatura media global. [10]

Guan y Nigam eliminaron la tendencia global no estacionaria y la variabilidad natural del Pacífico antes de aplicar un análisis EOF a la TSM residual del Atlántico Norte. [11]

El índice sin tendencia lineal sugiere que la anomalía de la TSM del Atlántico Norte a finales del siglo XX se divide equitativamente entre el componente forzado externamente y la variabilidad generada internamente, y que el pico actual es similar al de mediados del siglo XX; por el contrario, la metodología de los demás sugiere que una gran parte de la anomalía del Atlántico Norte a finales del siglo XX es forzada externamente. [3]

Frajka-Williams et al. 2017 señaló que los cambios recientes en el enfriamiento del giro subpolar , las temperaturas cálidas en los subtrópicos y las anomalías frías en los trópicos aumentaron la distribución espacial del gradiente meridional en las temperaturas de la superficie del mar, que no está capturado por el índice AMO. [4]

Mecanismos

Según el registro instrumental de unos 150 años, se observa una cuasiperiodicidad de unos 70 años, con algunas fases más cálidas distintas entre ca. 1930–1965 y después de 1995, y se ha identificado un período frío entre 1900–1930 y 1965–1995. [12] En los modelos, la variabilidad similar a la AMO se asocia con pequeños cambios en la rama del Atlántico norte de la circulación termohalina . [13] Sin embargo, las observaciones oceánicas históricas no son suficientes para asociar el índice AMO derivado con las anomalías de circulación actuales. [ cita necesaria ] Los modelos y observaciones indican que los cambios en la circulación atmosférica, que inducen cambios en las nubes, el polvo atmosférico y el flujo de calor de la superficie, son en gran medida responsables de la porción tropical de la AMO. [14] [15]

La Oscilación Multidecadal del Atlántico (AMO) es importante por la forma en que los forzamientos externos se vinculan con las TSM del Atlántico Norte. [dieciséis]

Impactos climáticos en todo el mundo

La AMO está correlacionada con la temperatura del aire y las precipitaciones en gran parte del hemisferio norte, en particular en el clima de verano en América del Norte y Europa. [17] [18] A través de cambios en la circulación atmosférica, la AMO también puede modular las nevadas primaverales sobre los Alpes [19] y la variabilidad de masa de los glaciares. [20] Los patrones de precipitaciones se ven afectados en el noreste de Brasil y en el Sahel africano. También está asociado con cambios en la frecuencia de las sequías en América del Norte y se refleja en la frecuencia de la actividad severa de huracanes en el Atlántico . [9]

Investigaciones recientes sugieren que la AMO está relacionada con la ocurrencia pasada de grandes sequías en el medio oeste y el suroeste de Estados Unidos. Cuando la AMO se encuentra en su fase cálida, estas sequías suelen ser más frecuentes o prolongadas. Dos de las sequías más severas del siglo XX ocurrieron durante la AMO positiva entre 1925 y 1965: el Dust Bowl de la década de 1930 y la sequía de la década de 1950. Florida y el noroeste del Pacífico tienden a ser lo opuesto: AMO cálido, más precipitaciones. [21]

Los modelos climáticos sugieren que una fase cálida de la OMA refuerza las precipitaciones de verano sobre la India y el Sahel y la actividad ciclónica tropical del Atlántico norte . [22] Los estudios paleoclimatológicos han confirmado este patrón (aumento de las precipitaciones en la fase cálida de AMO, disminución en la fase fría) para el Sahel durante los últimos 3.000 años. [23]

Relación con los huracanes del Atlántico

Actividad de ciclones tropicales en el Atlántico norte según el índice de energía ciclónica acumulada , 1950-2015. Para obtener un gráfico ACE global, visite este enlace [ enlace muerto ] Archivado el 2 de noviembre de 2018 en Wayback Machine .

Un estudio de 2008 correlacionó el modo multidecadal del Atlántico (AMM) con los datos de HURDAT (1851-2007) y observó una tendencia lineal positiva para los huracanes menores (categorías 1 y 2), pero se eliminó cuando los autores ajustaron su modelo para tormentas subcontadas, y declaró: "Si hay un aumento en la actividad de huracanes relacionado con el calentamiento global inducido por gases de efecto invernadero, actualmente está oscurecido por el ciclo cuasi periódico de 60 años". [24] Considerando plenamente la ciencia meteorológica, el número de tormentas tropicales que pueden convertirse en huracanes severos es mucho mayor durante las fases cálidas de la AMO que durante las fases frías, al menos el doble; La OMA se refleja en la frecuencia de fuertes huracanes en el Atlántico. [21] Según la duración típica de las fases negativa y positiva de la AMO, se espera que el actual régimen cálido persista al menos hasta 2015 y posiblemente hasta 2035. Enfield et al. Supongamos un pico alrededor de 2020. [25]

Sin embargo, Mann y Emanuel descubrieron en 2006 que "los factores antropogénicos son responsables de las tendencias a largo plazo en el calentamiento del Atlántico tropical y la actividad de los ciclones tropicales" y "no hay ningún papel aparente de la OMA". [26]

En 2014, Mann, Steinman y Miller [8] demostraron que el calentamiento (y por lo tanto cualquier efecto sobre los huracanes) no fue causado por la AMO, escribiendo: "ciertos procedimientos utilizados en estudios anteriores para estimar la variabilidad interna y, en particular, una oscilación interna multidecenal denominada "Oscilación Multidecadal del Atlántico" o "AMO", no logran aislar la verdadera variabilidad interna cuando se conoce a priori. Tales procedimientos producen una señal de AMO con una amplitud inflada y una fase sesgada, atribuyendo parte del reciente aumento de la temperatura media del NH a "La verdadera señal de la AMO, en cambio, parece probable que haya estado en una fase de enfriamiento en las últimas décadas, compensando parte del calentamiento antropogénico".

Periodicidad y predicción de cambios de AMO.

Sólo hay entre 130 y 150 años de datos basados ​​en datos de instrumentos, lo que representa muy pocas muestras para los enfoques estadísticos convencionales. Con la ayuda de una reconstrucción indirecta de varios siglos, Enfield y Cid-Serrano utilizaron un período más largo de 424 años como ilustración de un enfoque como se describe en su artículo llamado "La proyección probabilística del riesgo climático". [27] Su histograma de intervalos de cruce por cero de un conjunto de cinco versiones remuestreadas y suavizadas de Gray et al. (2004), junto con la estimación de máxima verosimilitud de la distribución gamma ajustada al histograma, mostraron que la mayor frecuencia del intervalo de régimen fue de alrededor de 10 a 20 años. La probabilidad acumulada para todos los intervalos de 20 años o menos fue de aproximadamente el 70%. [ cita necesaria ]

No hay ninguna previsibilidad demostrada sobre cuándo cambiará la OMA, en ningún sentido determinista. Los modelos informáticos, como los que predicen El Niño , están lejos de poder hacerlo. Enfield y sus colegas han calculado la probabilidad de que ocurra un cambio en la AMO dentro de un período de tiempo futuro determinado, asumiendo que persiste la variabilidad histórica. Las proyecciones probabilísticas de este tipo pueden resultar útiles para la planificación a largo plazo en aplicaciones sensibles al clima, como la gestión del agua.

Un estudio de 2017 predice un cambio de enfriamiento continuo a partir de 2014, y los autores señalan: "... a diferencia del último período frío en el Atlántico, el patrón espacial de las anomalías de la temperatura de la superficie del mar en el Atlántico no es uniformemente frío, sino que tiene temperaturas anormalmente frías". en el giro subpolar , temperaturas cálidas en los subtrópicos y anomalías frías en los trópicos . El patrón tripolar de anomalías ha aumentado el gradiente meridional subpolar a subtropical en las TSM, que no están representadas por el valor del índice AMO, pero que pueden conducir a un aumento atmosférico. baroclinicidad y tormenta." [4]

Crítica

En un estudio de 2021 realizado por Michael Mann y otros, se demostró que la periodicidad de la AMO en el último milenio fue impulsada por erupciones volcánicas y otros forzamientos externos y, por lo tanto, no hay evidencia convincente de que la AMO sea una oscilación o un ciclo. [28] También hubo una falta de comportamiento oscilatorio en modelos en escalas de tiempo más largas que la Oscilación del Sur de El Niño; El AMV es indistinguible del ruido rojo , una típica hipótesis nula para comprobar si existen oscilaciones en un modelo. [29] Refiriéndose al estudio de 2021, Michael Mann, el creador del término AMO, lo expresó de manera más sucinta en una publicación de blog sobre el tema: "mis colegas y yo hemos proporcionado lo que consideramos la evidencia más definitiva hasta el momento de que el La AMO en realidad no existe." [30]

Referencias

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Otras lecturas

enlaces externos

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