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Las nubes y el hielo marino: lo que muestran los satélites sobre el cambio climático Ártico

In illustration of Arctic sea ice.
Investigador de la NASA Langley Patrick Taylor encuentra que el papel de las nubes y el hielo marino por el cambio climático Ártico puede ser más complejo de lo que pensaba. Utilizando fundidos CALIPSO CloudSAT satélite de observaciones que abarca 2006 a 2010, se muestra que las concentraciones de los nubes diferenciaron entre el océano y el mar de hielo mucho menos de lo esperado en verano.

Créditos: NASA

No es noticia que la Tierra haya ido calentandose rápidamente durante los últimos 100 años como los gases de efecto invernadero se acumulan en la atmósfera. Pero no todo el calentamiento ha ocurrido igualmente de rápidamente por todas partes. Las temperaturas en el Ártico, por ejemplo, aumentan mucho más rápido que el resto del planeta.

Patrick Taylor, un científico atmosférico en el centro de investigación de Langley de la NASA en Hampton, Virginia, dice que uno de los principales factores para el rápido calentamiento del Ártico es cómo interactúan las nubes con agua de mar congelada, conocido como hielo marino.

Estas interacciones influyen en regeneración de albedo del Ártico, que es un término que los científicos usan para describir los cambios en la cantidad de energía solar absorbida por la Tierra debido a los cambios en el albedo de la Tierra causada por los gases de efecto invernadero creciente. Albedo de la Tierra básicamente es la fracción de luz solar que refleja. Entender lo que influye en albedo del Ártico es particularmente importante, como su brillante nieve y el hielo hacen una de las regiones con la mayor capacidad de reflejar energía solar.

Observaciones de Taylor fueron en parte posible gracias a la nueva tecnología como la NASA de las misiones de CALIPSO y CloudSat y un producto de datos realzada fusionando estos instrumentos únicos, que han estado orbitando el planeta desde 2006 para proporcionar mediciones más precisas de las nubes. La capacidad única de CALIPSO y CloudSat y sus instrumentos proporcionan un conocimiento muy preciso de la distribución vertical de las nubes fue fundamental para este estudio.

Ideas previas sobre el Ártico fueron que su calentamiento es probable que se conserven en memoria, o retrasado, en verano por las nubes, y Taylor explicó por qué es razonable pensar que iba a suceder en el verano. Veranos árticos significan más luz del Sol para derretir hielo de mar, que históricamente ha cubierto grandes extensiones del océano. Menos resultados de hielo del mar en el océano absorbe más energía solar, haciendo que se caliente, pero entonces también lo que permite más agua se evapore a la atmósfera.

Y desde las gotas de agua y hielo pequeñas partículas forman nubes, mayor vapor de agua podría resultar en cielo nublado que luego podría reflejar la luz solar.

"Si las nubes aumentan en verano, que sería entonces disminuir la tasa de fusión," dijo Taylor. "Ese ha sido el pensamiento de muchos años".

Sin embargo, Taylor ha ido comparando que el papel de las nubes y el hielo marino por el cambio climático Ártico puede ser más complejo que la hipótesis previamente. Utilizando fusionado observaciones de satélite CloudSAT CALIPSO que abarca desde 2006 hasta 2010, mostró concentración de nubes porciones se diferenciaron entre el océano y el mar de hielo mucho menos pensado en verano.

Sus hallazgos, que también mostraron un aumento en las nubes durante la temporada de otoño, se publicaron en la revista de investigación geofísica: atmósferas.

"No hay ninguna respuesta de nube en verano a derretir hielo del mar, que significa que es probable que las nubes están desacelerando el cambio de clima ártico que está sucediendo — las nubes realmente no han proporcionando la retroalimentación estabilizante esperada," dijo Taylor. "El hecho de que son derretimiento del hielo del mar y descubrir el océano más y el hecho de que las nubes no aumentan durante el verano significa que ellos no son buffer o reducir la tasa de calentamiento, lo que implica que el Ártico podría calentar más rápido de lo que los modelos climáticos sugieren".

Las nubes son una espada de doble filo cuando se trata el cambio climático. Tienen efectos de enfriamiento y calentamiento no sólo en el Ártico, sino en todo el planeta. Durante el día, nubes blancas y brillantes reflejan parte de la luz del Sol que golpea el planeta en el espacio. Por la noche, sin embargo, actúan como una manta que no permiten completamente calor acumulado por el día escapar al espacio.

Este mecanismo de "manta" es evidente en cualquier lugar de la Tierra.

"Si piensas en frías noches de invierno, normalmente los más fríos que tienen cielos despejados", dijo Taylor. "Pero si tienes noches de invierno que tienen las nubes, los que tienden a ser un poco más caliente.

En el Ártico, este efecto de calentamiento de nubes podría influir en el hielo marino durante el otoño y el invierno, cuando el Sol desaparece durante meses y cielos más oscuros cubren los océanos y la Tierra que pasó un verano entero absorbiendo la luz del Sol.

Aunque más investigación debe llevarse a cabo, Taylor dijo que las nubes mayores que él observó en las estaciones de otoño podrían ralentizar el proceso de recongelamiento del hielo marino durante el invierno. Congelación lenta podría traducirse en veranos con menos y más fino hielo de mar — algo que ya han detectado los satélites de la NASA. Es un circuito de retroalimentación.

"Eso es lo que implicanresultados ", dijo Taylor. Más nubes en el otoño pueden retrasar o frenar la recongelación del hielo del mar, y que puede llevar a un paquete de hielo más delgado o más susceptible que se derrita más rápidamente cuando la primavera y el verano vienen."

Taylor también dijo algo que es cada vez más evidente, gracias en parte a sus investigaciones, es que el control de el hielo marino en el comportamiento nuboso en el Ártico no es tanto como se pensaba. Su estudio muestra que diferentes condiciones meteorológicas como la temperatura, humedad y vientos pueden estar influyendo en las nubes árticas casi diez veces más que el hielo marino.

Estas condiciones, que contribuyen a lo que se conoce como estabilidad atmosférica, influyen en que las nubes se forman y permanecen cerca de la superficie del mar o hielo del mar. Taylor dijo alta estabilidad atmosférica limita mucho los intercambios de energía entre la superficie y la atmósfera.

"Que parece ser la razón que más de una respuesta de nube encontramos en otoño pero no en verano", dijo. "Sabíamos que Meteorología era probable va a ser importante, pero nos sorprendió que era tan importante."

Investigaciones anteriores sobre la dinámica de hielo y nube de mar en el Ártico estudiaron relaciones entre hielo de mar promedio mensual y las nubes. Mirando los mismos meses en años, por ejemplo, analizó si un área mostraron aumentos o disminuciones en las nubes dadas sus concentraciones de hielo de mar.

Taylor dijo el que diseño del estudio es muy parecido a una preescolar clasificación de actividad, donde los profesores piden a los niños para ordenar los bloques de colores en sus compartimientos con sus respectivos colores.

"Es realmente sólo una forma de lujo de clasificación", dijo. "La diferencia es que estamos utilizando Estados atmosféricos y las concentraciones de hielo de mar — no colores — y diciendo, ' esta nube es en este entorno, así que "bin" debe ir allá?'"

Taylor está intentando averiguar cuál es la implicación de sus resultados y presupuesto energético Ártico temperatura de la superficie, que son factores importantes a considerar cuando simulando el futuro del hielo del Mar Ártico.

"Encontramos algunos cambios de nube en la caída y algunas respuestas de las nubes al hielo del mar, por lo que la siguiente pregunta es: ¿Qué tan importantes son ellos?" dijo.

"Estas medidas han sido inestimables para el estudio de las nubes árticas porque por primera vez es que sabemos con certeza cuánto nubosidad existe y cuanta nubes se encuentran," dijo Taylor. "Nosotros hemos ido a clase volando en la oscuridad durante mucho tiempo cuando se trata de observar las nubes árticas."

El estudio de Taylor incluyó un enfoque más detallado reuniendo imágenes de satélite dentro de un tiempo más corto que se extiende y resuelto por lo que él llamó regímenes del estado atmosférico. En otras palabras, él clasifica imágenes de nubes y el hielo marino sobre el Ártico dependiendo de si las condiciones incluyen ciertas cantidades de humedad, temperatura o patrones de viento.

Roberto Molar Candanosa
NASA Langley Research Center
Last Updated: June 3, 2016
Editor: Samuel McDonald

Traducción: El Quelonio Volador

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