El Proyecto Global de Intercambios de Energía y Agua (abreviado GEWEX , anteriormente llamado Experimento Global del Ciclo del Agua y la Energía desde 1990 hasta 2012 [1] ) es un proyecto de investigación internacional y un proyecto central del Programa Mundial de Investigación Climática (PMIC).
En un principio, el proyecto pretendía observar, comprender y modelar el ciclo del agua en la Tierra . El experimento también observa cuánta energía recibe la Tierra y estudia cuánta de esa energía llega a la superficie de la Tierra y cómo se transforma esa energía. La energía de la luz solar evapora el agua para producir nubes y lluvia y seca las masas de tierra después de la lluvia. La lluvia que cae sobre la tierra se convierte en el balance hídrico que la gente puede utilizar para la agricultura y otros procesos.
GEWEX es una colaboración de investigadores de todo el mundo para encontrar mejores formas de estudiar el ciclo del agua y cómo transforma la energía a través de la atmósfera . [2] Si los climas de la Tierra fueran idénticos de un año a otro, entonces la gente podría predecir cuándo, dónde y qué cultivos plantar. Sin embargo, la inestabilidad creada por la variación solar, las tendencias climáticas y los eventos caóticos crea un clima que es impredecible a escalas estacionales. A través de patrones climáticos como sequías y mayores precipitaciones, estos ciclos impactan los ecosistemas y las actividades humanas. GEWEX está diseñado para recopilar una cantidad mucho mayor de datos y ver si mejores modelos de esos datos pueden pronosticar el clima y el cambio climático en el futuro.
GEWEX está organizado en varias estructuras. En el momento en que se concibió, los proyectos se organizaban por facciones participantes; esta tarea ahora la lleva a cabo la Oficina Internacional de Proyectos GEWEX (IGPO). La IGPO supervisa las principales iniciativas y coordina los proyectos nacionales en un esfuerzo por lograr la comunicación entre investigadores. [3] La IGPO afirma apoyar el intercambio de comunicaciones entre 2000 científicos y es el instrumento para la publicación de informes importantes. [4]
El Grupo Científico Directivo organiza los proyectos y los asigna a paneles, que supervisan el progreso y brindan críticas. El Proyecto de Observaciones Coordinadas del Ciclo del Agua y la Energía (CEOP), el "Proyecto de Hidrología", es un instrumento importante en GEWEX. [5] Este panel incluye áreas de estudio geográfico como el Programa de Predicción Climática para las Américas operado por la NOAA , [6] pero también examina varios tipos de zonas climáticas (por ejemplo, gran altitud y semiáridas). [5] Otro panel, el Panel de Radiación de GEWEX, supervisa el uso coordinado de satélites y observaciones terrestres para estimar mejor los flujos de energía y agua. Un resultado reciente El panel de Radiación de GEWEX ha evaluado datos sobre precipitaciones durante los últimos 25 años y determinó que la precipitación global es de 2,61 mm/día con una pequeña variación estadística . Si bien el período de estudio es corto, después de 25 años de medición, comienzan a aparecer tendencias regionales. [7] El Panel de Modelado y Predicción del GEWEX toma los modelos actuales y los analiza cuando ocurren fenómenos de forzamiento climático (el calentamiento global es un ejemplo de un evento de "forzamiento climático"). El GEWEX es ahora el proyecto central del WCRP. [2]
La predicción del cambio climático requiere datos precisos recopilados durante muchos años y la aplicación de modelos . GEWEX fue concebido para responder a la necesidad de observaciones del balance de radiación y las nubes de la Tierra. Muchas técnicas preexistentes se limitaban a observaciones tomadas desde la tierra y áreas pobladas. [8] Esto ignoraba la gran cantidad de clima que ocurre sobre los océanos y las regiones despobladas, y faltaban datos clave de estas áreas. Dado que los satélites que orbitan la Tierra cubren grandes áreas en pequeños marcos de tiempo, pueden estimar mejor el clima donde las mediciones se toman con poca frecuencia. GEWEX fue iniciado por el Programa Mundial de Investigación Climática (PMIC) para aprovechar los satélites ambientales como TRMM , pero ahora utiliza información de satélites más nuevos, así como colecciones de instrumentos terrestres, como BSRN . [2] Estos instrumentos terrestres se pueden utilizar para verificar la información interpretada desde el satélite. GEWEX estudia los cambios a largo plazo y regionales en el clima con el objetivo de predecir patrones climáticos estacionales importantes y cambios climáticos que ocurren en unos pocos años.
El interés investigador de GEWEX es estudiar los flujos de radiación en la superficie de la Tierra, predecir los niveles estacionales de hidratación de los suelos y desarrollar modelos precisos para predecir los balances de energía e agua en todo el mundo. El proyecto establece como objetivo mejorar, en un orden de magnitud, la capacidad de modelar y, por lo tanto, predecir los patrones de hidratación (lluvia y evaporación) [2]. GEWEX está vinculado a otros proyectos del WCRP, como el proyecto de Procesos estratosféricos y su papel en el clima (SPARC) y el proyecto Clima y criosfera a través del WCRP [10] [11] y, por lo tanto, comparte información y objetivos con otros proyectos del WCRP. El objetivo se vuelve más importante con el proyecto más reciente del WCRP, la Observación y predicción coordinadas del sistema terrestre [12] .
Aparte de las fluctuaciones de la radiación solar, la luz solar que es transformada por la Tierra puede variar enormemente; algunos han llegado a la conclusión, por ejemplo, de que las eras de hielo se perpetúan por sí mismas una vez que se ha acumulado suficiente hielo en las regiones polares para reflejar suficiente radiación a grandes altitudes como para reducir la temperatura media global, mientras que se necesita un período inusualmente cálido para revertir este estado. El uso del agua por parte de las plantas y las actividades de los herbívoros pueden cambiar el albedo en las zonas templadas y tropicales. Estas tendencias en la reflexión están sujetas a cambios. Algunos han propuesto extrapolar la información anterior a GEWEX utilizando nueva información y mediciones tomadas con tecnología anterior a GEWEX. [13] Los incendios naturales, el vulcanismo y los aerosoles artificiales pueden alterar la cantidad de radiación que llega a la Tierra. Hay oscilaciones en las corrientes oceánicas, como El Niño y la Oscilación del Atlántico Norte, que alteran las partes de la masa de hielo de la Tierra y la disponibilidad de agua terrestre. El experimento toma una muestra del clima, con algunas tendencias que duran un millón de años y, como muestra la paleoclimatología, pueden cambiar abruptamente. [14] [15] [16] Por lo tanto, la capacidad de utilizar datos para predecir cambios depende de factores que se pueden medir a lo largo del tiempo, y los factores que pueden afectar el clima global y que aparecen abruptamente pueden alterar marcadamente el futuro.
El GEWEX se está implementando en fases. La primera fase comprende la recopilación de información, la elaboración de modelos, las predicciones y el desarrollo de técnicas de observación, y ya está completa. La segunda fase aborda varias cuestiones científicas, como la capacidad de predicción, los cambios en el ciclo del agua de la Tierra y el impacto en los recursos hídricos.
La Fase I (1990-2002), también llamada "Fase de desarrollo", se diseñó para determinar el ciclo hidrológico y los flujos de energía mediante mediciones globales de las propiedades atmosféricas y de la superficie. GEWEX también se diseñó para modelar el ciclo hidrológico global y su impacto en la atmósfera, los océanos y las superficies terrestres. Los procesos de la Fase I tenían como objetivo desarrollar la capacidad de predecir las variaciones de los procesos hidrológicos y los recursos hídricos globales y regionales, y su respuesta al cambio ambiental. También tenía como objetivo avanzar en el desarrollo de técnicas de observación, gestión de datos y sistemas de asimilación para su aplicación operativa en pronósticos meteorológicos de largo plazo, hidrología y predicciones climáticas.
Durante la Fase I, los proyectos GEWEX se dividieron en tres sectores superpuestos.
Los proyectos CEOP interactuaron con otros proyectos no pertenecientes a GEWEX como CLIVAR y CLiC
Los resultados de la fase de desarrollo incluyen de 15 a 25 años de estudio, medición de los efectos indirectos de los aerosoles , compilación de un conjunto de datos correlacionados, algunas reducciones en la incertidumbre [18] GEWEX afirma los siguientes logros: Un conjunto de datos de largo plazo de nubes , lluvia , vapor de agua , radiación superficial y aerosoles sin indicación de grandes tendencias globales, pero con evidencia de variabilidad regional, modelos que muestran un aumento de las precipitaciones y mostraron la importancia de los factores regionales, como la conservación del agua y el suelo en el cambio climático regional. La Fase I también afirma haber producido más de 200 publicaciones y 15 artículos de revisión.
La cuenca hidrográfica del Mississippi fue parte de los Proyectos Internacionales a Escala Continental de GEWEX y, como resultado, estaba bien situada para el análisis de la Gran Inundación de 1993 ( cuencas del río Mississippi y del río Rojo ). La coordinación entre las observaciones de detección terrestre y la información satelital permitió un análisis más exhaustivo de los eventos que llevaron a la inundación. Los investigadores del Centro de Estudios Océano-Tierra-Atmósfera (COLA) descubrieron que la humedad del suelo aguas arriba y un aumento múltiple del flujo de aire húmedo desde el Golfo de México hacia las regiones inundadas fue un factor importante en el exceso de lluvia. El Estudio del Sistema Global Tierra/Atmósfera (GLASS) proporcionó a los investigadores de GEWEX la capacidad de observar la humedad del suelo en gran parte de la superficie del mundo correlacionando las observaciones en el terreno con la información obtenida por satélite. Si bien la capacidad de mostrar la causa es importante, las diferentes condiciones (humedad del suelo, patrones globales) que fueron permisivas para las anomalías climáticas son el foco de la Fase I, la recopilación de información y el aprendizaje de cómo usar mejor la información satelital.
Uno de los mayores impactos del análisis de aerosoles ha sido la demostración del impacto bastante grande de los aerosoles antropogénicos; se pueden observar patrones de humo e incluso ondas diarias de aerosoles en las costas de algunos países en desarrollo que se extienden cientos de millas sobre los océanos circundantes. Algunos han cuestionado si esta contaminación por aerosoles es en parte responsable de la sequía a largo plazo en lugares como el Sahel africano .
Una crítica a los datos y predicciones de la Fase de Acumulación es que se necesitan mejores descripciones de errores. La estimación global de la precipitación indica que el rango de confianza es grande en relación con las posibles tendencias . El número de estaciones de detección terrestre (actualmente alrededor de 40) en la BSRN es bastante limitado para la observación global, esto afectó la medición de aerosoles que son dominantes a nivel regional. Las mejores mediciones de la contaminación por aerosoles se obtienen cuando los tipos de nubes se identifican correctamente mediante la observación por satélite, por lo tanto, se necesitan mejores estrategias y modelos de detección de nubes para proporcionar los datos más claros en tiempo real. Algunos proyectos como GCIP se han centrado en observaciones a escala continental que proporcionan una mejor predicción para las áreas del proyecto; sin embargo, las áreas fuera de estas áreas del proyecto pueden retrasarse en la recepción de mejoras de pronóstico. Muchas de las deficiencias en la Fase I son áreas de mejora dentro de los objetivos de la Fase II del proyecto. [18] Actualmente, los científicos utilizan el Radiómetro de Barrido de Microondas Avanzado (AMSR-E) de la NASA Aqua para evaluar la humedad del suelo desde el espacio. [19] Sin embargo, excepto para observaciones enfocadas, los datos de los satélites no son útiles para la predicción meteorológica global. El satélite propuesto para medir la humedad del suelo y la salinidad de los océanos proporcionaría información detallada sobre la humedad del suelo a diario y podría proporcionar los datos necesarios para realizar pronósticos en tiempo real. [20]
La fase II, "Implementación completa" (2003-2012) del GEWEX tiene como objetivo "explotar las nuevas capacidades" desarrolladas durante la fase I, como la nueva información satelital y, cada vez más, nuevos modelos. Estos incluyen cambios en el presupuesto energético de la Tierra y el ciclo del agua, la contribución de los procesos en la retroalimentación climática, las causas de la variabilidad natural, la predicción de cambios en escalas temporales estacionales o anuales y cómo los cambios impactan en los recursos hídricos. La fase II está diseñada para ser modelos activos que tengan uso para los administradores de recursos regionales en tiempo real. Algunas fases, como el GAME (Experimento GEWEX sobre los monzones en Asia) ya se han completado. [21] El GEWEX se ha convertido en un programa paraguas para la coordinación de estudios y experimentos en todo el mundo. Los informes de la fase I aún se están produciendo y pasará algún tiempo antes de que estén disponibles los resultados de la segunda fase. El experimento aún está en curso.
Hay tres paneles en GEWEX: el Proyecto de Observaciones Coordinadas del Ciclo del Agua y la Energía (CEOP), el Panel de Radiación de GEWEX (GRP) y el Panel de Modelado y Predicción de GEWEX (GMPP).
El Proyecto de Observaciones Coordinadas del Ciclo del Agua y la Energía ( CEOP ) es el mayor de los proyectos del panel. Hay varias áreas de proyectos regionales, la mayoría de las cuales están ahora cubiertas por el CEOP.
Para CEOP, que estudia el hidroclima del sur de África (AMMA), la zona del mar Báltico (BALTEX), América del Norte (CPPA), la Amazonia oriental (LBA), la cuenca del Plata (LBB), Asia (MAHASRI), Australia (MDB) y el norte de Eurasia (NEEPSI). [5] Además, CEOP coordina el estudio de los tipos de región, como los climas fríos, de gran altitud, monzónicos y semiáridos [5] y recopila y formula modelos a escala global y regional, incluidos modelos de hidrología de superficie y de superficie terrestre. [22] Dado que GEWEX es una cooperación internacional, puede utilizar información de satélites existentes y planificados.
El proyecto CEOP tiene varios objetivos en materia de balance energético y ciclo del agua. El primero es producir una investigación más consistente con mejores definiciones de error. El segundo es determinar mejor cómo el flujo de energía y los ciclos del agua se involucran en los mecanismos de retroalimentación. El tercero es lograr la predictibilidad de variables importantes y un mejor análisis paramétrico para modelar mejor estos procesos. El cuarto es colaborar con otros proyectos científicos hidrológicos para crear herramientas para evaluar las consecuencias de las predicciones y el cambio climático global en el sistema hídrico. [23]
El Panel de Radiación GEWEX ( GRP ) es una organización colaborativa cuyo objetivo es revisar el conocimiento teórico y experimental de los procesos radiativos dentro del sistema climático. [24] El sesenta por ciento de la energía que llega a la Tierra desde el Sol es transformada por la Tierra. [25] [26] El objetivo de esta colaboración es determinar cómo se transforma la energía a medida que inevitablemente se irradia de regreso al espacio.
La tarea del GPCP era estimar las precipitaciones utilizando satélites que fueran globales, incluidos lugares donde no había personas presentes para tomar mediciones. En segundo lugar, el proyecto se encargó de estudiar las precipitaciones regionales en escalas de tiempo estacionales e interanuales. A medida que el período de estudio del proyecto se extendió más allá de los 25 años, se agregó un tercer objetivo: analizar la variación a largo plazo, como la causada por el calentamiento global . Además, en un esfuerzo renovado por obtener mejores datos y con más satélites de observación, el GPCP espera obtener información sobre la variación de las precipitaciones en la escala "meteorológica", o en períodos de 4 horas a escalas de tiempo diarias. [7]
El grupo de evaluación de la precipitación fue asignado por el panel para evaluar los datos sobre precipitación, haciendo hincapié en los datos del producto del Proyecto de climatología de la precipitación global (GPCP) (proyecto GRP). El GRP se prepara para asimilar los datos de variación diurna del GPCP para una mejor estimación de los productos de precipitación global. [7] El resultado de 25 años de medición de la tasa de precipitación media global es de 2,61 mm por día (aproximadamente 0,1 pulgadas por día) con una incertidumbre de alrededor del 1%. El hallazgo sugiere que no hay una variación significativa en la precipitación media anual. [7] La variación regional se separó de la tierra y el océano y la variación terrestre de la precipitación recibida fue mayor que la del océano. Los satélites utilizados para entrenar el análisis del conjunto de datos tienen el defecto de no tener mediciones inexactas de llovizna y nieve, y carecen de mediciones en lugares aislados y sobre océanos. Los mapas de precipitaciones muestran el mayor error absoluto de precipitación sobre los océanos tropicales en las regiones con la precipitación estimada más alta. El informe critica dos aspectos: la falta de satélites que cruzaran los polos al comienzo del estudio y la incapacidad de correlacionar la información nueva con la información anterior (mediciones terrestres). Las tendencias notables en el conjunto de datos se consideraron insignificantes con respecto a cuestiones como el calentamiento global, pero se observaron algunas tendencias positivas destacadas en la región del Indopacífico (Bahía de Bengala e Indochina) y tendencias negativas en África central y meridional .
El proyecto SRB, bajo la dirección de la NASA/GEWEX, realizó mediciones de radiación global para determinar los flujos de energía radiativa. La energía que proviene del sol llega a la atmósfera y se dispersa en las nubes y se refleja en la tierra o el agua, donde el calor y la luz se irradian de vuelta a la atmósfera o al espacio. Cuando el agua choca contra la superficie calentada, puede evaporarse y llevar energía de vuelta al espacio a través de la formación de nubes y la lluvia. El proyecto SRB midió estos procesos midiendo los flujos en la superficie de la Tierra, en la parte superior de la atmósfera, con radiación de onda corta (SW) y onda larga (LW).
Al comienzo de GEWEX no había suficiente información sobre cómo se redistribuía la radiación, tanto horizontal como verticalmente.
La BSRN es un sistema global de menos de 40 dispositivos de medición de radiación ampliamente distribuidos, diseñados para medir los cambios en la radiación en la superficie de la Tierra. La información obtenida se almacena en el Centro Mundial de Monitoreo de Radiación (WRMC) en la ETH (Zúrich). [27]
Establecido por el Programa de Ciencias de la Radiación (NASA) y GEWEX en 1998 para analizar datos satelitales y de campo para determinar la distribución de aerosoles, cómo se forman, se transforman y se transportan. [28]
La evaluación de nubes GEWEX fue iniciada por el Panel de Radiación GEWEX (GRP) en 2005 para evaluar la confiabilidad de los productos de datos de nubes disponibles, globales y a largo plazo, con un énfasis especial en el ISCCP. [29]
El grupo de modelado y predicción del GEWEX ( GMPP ) tiene la tarea de encontrar mejores formas de utilizar los datos de otros proyectos y otras agencias. Supervisa el Estudio de la capa límite atmosférica del GEWEX (GABLS), el Estudio del sistema de nubes del GEWEX (GCSS) y el Estudio del sistema global tierra/atmósfera (GLASS). El forzamiento climático es un proceso de estudio que observa la contribución de eventos irregulares, como la erupción de un volcán, el calentamiento de invernadero, la variación solar, las fluctuaciones en la órbita de la Tierra y la variación a largo plazo en la circulación de los océanos. El GMPP explota estas perturbaciones naturales para probar modelos desarrollados que deberían predecir lo que sucede con los presupuestos globales de energía e agua con las perturbaciones.
El estudio de la capa límite atmosférica de GEWEX ( GABLS ) es una incorporación más reciente a GEWEX. El estudio tiene como objetivo comprender las propiedades físicas de las capas límite atmosféricas para crear mejores modelos que incluyan la representación de las capas límite.
La tarea del Estudio del Sistema de Nubes GEWEX ( GCSS ) es individualizar el modelado para diferentes tipos de sistemas de nubes. GCSS identifica 5 tipos de sistemas de nubes: capa límite, cirros, capa extratropical, convección precipitante y polar. Estos sistemas de nubes son generalmente demasiado pequeños para ser racionalizados en modelos climáticos a gran escala, esto da como resultado un desarrollo inadecuado de ecuaciones que resulta en una mayor incertidumbre estadística en los resultados. Para racionalizar estos procesos, el estudio observa sistemas de nubes en posiciones fijas individuales en la tierra para estimar mejor sus parámetros. Estas cuatro áreas son: Azores y Madeira, Barbados, Pacífico occidental ecuatorial y trópicos atlánticos. La recopilación de datos inicial está completa, los métodos desarrollados para observaciones terrestres y aéreas se pueden comparar con observaciones satelitales para que se puedan hacer mejores modelos de identificación de sistemas de nubes a escalas más pequeñas.
El estudio del sistema global tierra/atmósfera ( GLASS ) intenta comprender el impacto de los parámetros de la superficie terrestre en la atmósfera. Los cambios en la tierra como resultado de actividades naturales y provocadas por el hombre dan como resultado la capacidad de alterar el clima local y afectar la formación de vientos y nubes.
El proyecto GEWEX existe desde hace más de 30 años y, si bien algunas oscilaciones climáticas son breves, como El Niño, otras duran décadas, como la Oscilación del Atlántico Norte. [30] Algunos han propuesto extrapolar la información anterior a GEWEX utilizando nueva información y mediciones tomadas con tecnología anterior a GEWEX. [13] [31] El proyecto MAGS, ubicado en el noroeste de Canadá, utilizó las experiencias tradicionales de los pueblos indígenas. [32] Además, en otras partes del estudio GEWEX, estas oscilaciones son un aspecto del forzamiento climático, que permite probar predicciones y modelos. Este modelado puede complicarse por el hecho de que la Oscilación del Atlántico Norte está cambiando de estado (ver gráfico) a medida que los efectos del calentamiento global se vuelven más prominentes. Por ejemplo, en 2006 y 2007 se produjo una de las disminuciones más dramáticas del hielo marino del Ártico, una disminución que en gran medida no se predijo y que puede cambiar el albedo de fines del verano en el hemisferio norte. En 2008, la extensión del hielo marino se ha reducido respecto de la tendencia de los años anteriores, y los investigadores habían pronosticado un fuerte fenómeno de La Niña para finales de 2007 y 2008. [33] Sin embargo, inesperadamente, las temperaturas superficiales en el Pacífico oriental ya han comenzado a aumentar hasta rangos de temperatura de El Niño, lo que indica que el fenómeno de La Niña puede terminar inesperadamente. Con esto, la pérdida de hielo marino del Polo Norte ha comenzado a acelerarse y volver a la tendencia anterior. Estos cambios rápidos e inesperados en los eventos que fuerzan el clima finalmente sugieren que los modeladores necesitan incluir parámetros como las termoclinas de la temperatura del océano, la acumulación de energía en los océanos tropicales, las extensiones de hielo marino en las regiones polares, la retracción del hielo glacial terrestre en Groenlandia y la remodelación de la capa de hielo y de la plataforma de hielo en la Antártida. Cuando actúan simultáneamente múltiples influencias que fuerzan el clima y uno de los eventos acabará dominando, la falta de precedentes de estudios anteriores de confluencias similares de eventos, así como el conocimiento de la incertidumbre de los "cambios" sensibles en los cambios oceánicos/atmosféricos pueden afectar la capacidad de proporcionar modelos y predicciones precisos. Además, los puntos de muestreo que pueden estar dispersos para monitorear los indicadores principales en un escenario común pueden resultar inútiles durante una oscilación en la que el conjunto de energía se desplaza a una región no monitoreada, de modo que la magnitud del cambio evita el cálculo.
Un ejemplo de anomalías que provocan cambios climáticos podría utilizarse para describir los acontecimientos de 1998 a 2002: un fuerte ciclo de El Niño/La Niña. El inicio del ciclo puede verse influido por el calentamiento global, que facilitó un mayor aumento de las aguas cálidas en los trópicos, con la suficiente rapidez como para que la termoclina fuera tolerante. Una termoclina es una caída brusca de la temperatura en profundidad; varía durante el año, con la ubicación y durante largos períodos de tiempo. A medida que aumenta la profundidad de la termoclina, los fenómenos de El Niño son más probables; sin embargo, durante el pico del fenómeno, la energía se disipa y la termoclina disminuye su profundidad, posiblemente por debajo de los niveles normales, por lo que puede producirse un fuerte fenómeno de La Niña. Se cree que los océanos del mundo, en particular las profundidades del Atlántico, son un sumidero de CO2 que se adsorbe en las regiones polares; a medida que este se acumula en el Pacífico, el afloramiento y el calentamiento del agua pueden llevar a la superficie aguas ricas en CO2 atrapadas en las capas inferiores frías y presurizadas . Se producen aumentos locales de CO2 que permiten un mayor atrapamiento de calor; el fenómeno de La Niña puede ser leve o abortado al principio del proceso. Sin embargo, si el regreso de la termoclina tiene suficiente impulso, podría impulsar un fuerte fenómeno de La Niña que dure unos pocos años. Sin embargo, el enfriamiento rápido en el Ártico puede permitir un mayor atrapamiento de CO2 y compensar la liberación de CO2 durante el fenómeno de La Niña en un área específica. La anomalía decenal del Pacífico (PDA, ver imagen) puede influir en la fuente, la dirección o el impulso del aumento del componente de agua fría de la termoclina. [34] La extensión y la duración de la PDA son aún impredecibles, y sus efectos moduladores en los patrones de El Niño/La Niña solo pueden especularse. Estas incógnitas afectan la capacidad de los modeladores climáticos para predecir e indicar que los modelos de forzamiento climático necesitan una muestra más amplia de datos para ser predictivos.
También hay ciclos de más largo plazo: la mini edad de hielo que precedió al período cálido medieval puede haber sido una transición a una edad de hielo; la última edad de hielo duró desde hace unos 130.000 años hasta el inicio del Holoceno. Esta edad de hielo puede haber sido abortada por otros factores, incluido el calentamiento global. Se cree que este estancamiento de los ciclos de largo plazo es un factor en el período Dryas; un calentamiento interrumpido por impactos superficiales de origen extraterrestre puede haber ocurrido durante cientos de años. Pero los efectos de invernadero antropogénicos y los patrones cambiantes de insolación pueden tener efectos impredecibles a largo plazo. Las reducciones de hielo glacial en masas terrestres pueden causar rebotes isostáticos y pueden afectar a terremotos y vulcanismo en un amplio rango. El aumento del nivel del mar también puede afectar a los patrones, y se vio en Indonesia; simplemente la perforación de un pozo de gas en el lugar equivocado puede haber desencadenado un volcán de lodo y hay algunas señales de que esto puede preceder a la formación de una nueva caldera para un volcán. A muy largo plazo, se desconoce el efecto que tendrá en la temperatura de la corteza terrestre el cambio de los procesos geotérmicos y volcánicos, y cómo influirá en los fenómenos climáticos de magnitudes impredecibles.
Las críticas a GEWEX sólo pueden dirigirse a los resultados actuales, que han añadido mucha más información sobre el modelado climático que ha generado críticas; el principal impulso del modelado originalmente estaba destinado a ser parte de la Fase II, que, después de 4 años, producirá sus resultados. Una de las principales críticas a la fase I de GEWEX fueron las mediciones terrestres, que ahora están aumentando. La otra crítica importante es la incapacidad de capturar eventos de lluvia decenales, eventos que ocurren con frecuencia en unas pocas horas. Por lo tanto, más mediciones que documenten marcos de tiempo más cortos pueden proporcionar datos esenciales para un conjunto de datos casi continuo. Por lo tanto, la Fase II es principalmente modelado con la adición de más datos que se consideraron faltantes en la Fase I. Muchas de las críticas anteriores pueden compensarse con mejores datos que requieren mejores modelos, incluida la insolación y los cambios en la reflexión. El problema con la variación en las corrientes oceánicas, en particular con respecto a las profundidades de la termoclina, requiere más oceanografía como parte del proyecto, al igual que con las pérdidas de hielo y los cambios de clima en los bordes del hielo.