Según un estudio publicado en la revista Science, los episodios de frío extremo podrían atribuirse al calentamiento del Ártico.
Estos cambios podrían ser la causa de las grandes olas de frío que azotaron América del Norte, desde Canadá hasta el norte de México, en febrero de 2021.
El estudio señala que las olas de frío pueden, de hecho, volverse más probables con el calentamiento global.
En febrero de 2021, en medio de temperaturas globales que aumentan rápidamente, una ola de frío excepcionalmente severa azotó grandes zonas de América del Norte, desde Canadá hasta el norte de México. Dejó sin electricidad a 10 millones de personas. El impacto fue especialmente grave en Texas, donde solo este fenómeno se asoció a más de 125 muertes.
En EE. UU., fue el febrero más frío en más de 30 años. La ola de frío se convirtió en la tormenta invernal más costosa registrada en el país.
Las temperaturas bajo cero estuvieron asociadas a un descenso hacia el sur de la corriente en chorro, una franja de vientos fuertes a unas ocho millas por encima de la superficie terrestre, asociada a la frontera entre el aire más frío y el más cálido.
La corriente en chorro fluye de oeste a este, pero no es la única dirección en la que pueden desplazarse las ondas atmosféricas: también pueden moverse hacia arriba y hacia abajo a lo largo de grandes distancias, lo que puede vincular el tiempo y el clima de una región, como el Ártico, con regiones lejanas, como Texas.
Cuando lanzas una piedra a un estanque, ves cómo se propagan ondulaciones —ondas— alejándose de la perturbación inicial. Aunque las ondulaciones de un estanque son un tipo de onda distinto de las depresiones de la corriente en chorro, ambos tipos de ondas pueden transmitir los efectos de una perturbación a zonas lejanas.
En este caso, las ondas atmosféricas transmitieron la influencia del cambio climático en el Ártico a partes de América del Norte y Asia.
En un estudio publicado el 2 de septiembre de 2021, en la revista Science, mostramos cómo ocurrió y cómo, contrariamente a lo que cabría esperar, fenómenos como la ola de frío de febrero pueden, de hecho, volverse más probables con el calentamiento global.
Lo que ocurre en el Ártico no se queda allí
El Ártico se está calentando más rápidamente que cualquier otra región, a un ritmo más del doble del promedio mundial.
Esto provoca grandes cambios en el clima de la región, como el derretimiento del hielo marino y, a finales de otoño, el aumento de la cubierta de nieve sobre Siberia.
El hielo y la nieve forman una capa aislante y son muy reflectantes, de modo que sus cambios alteran notablemente la cantidad de energía y humedad que se intercambian entre la superficie de la Tierra y la atmósfera. La atmósfera es sensible a los cambios de energía y humedad, por lo que los cambios sustanciales suponen un «impulso» para la atmósfera que da lugar a ondas ascendentes que se propagan desde la zona.
Estas ondas ascienden hasta la estratosfera y perturban el vórtice polar estratosférico, otra franja de vientos rápidos que circula más cerca del polo en la estratosfera media, a unas 18 millas de altura. En respuesta, el vórtice se debilita y se estira.
No solo el vórtice estratosférico puede verse modificado por las ondas, sino que el vórtice también puede cambiar la forma en que estas se desplazan, porque las ondas se ven influidas por los campos de viento y temperatura que atraviesan, y el vórtice contribuye a determinar esos vientos y temperaturas. Lo que distingue un episodio de estiramiento del vórtice de alteraciones mayores es que las ondas ascendentes se reflejan hacia abajo, hasta la superficie, donde pueden influir en los patrones meteorológicos de menor altitud.
Cuando estas ondas descendentes se acumulan a menor altitud sobre América del Norte, generan un descenso hacia el sur de la corriente en chorro, que lleva aire frío más al sur de lo habitual. Así, el movimiento ascendente y descendente de las ondas atmosféricas a largas distancias —como las ondulaciones que se desplazan por un estanque— puede vincular el Ártico con otras regiones.
Comprobación de causa y efecto
Utilizamos dos enfoques distintos para identificar y examinar estas relaciones.
En primer lugar, usamos el aprendizaje automático, una técnica mediante la cual un ordenador se entrena prácticamente por sí mismo para agrupar eventos similares a partir de los datos históricos. Luego analizamos los episodios de estiramiento del vórtice para demostrar que, en esos casos, existía una secuencia típica de acontecimientos: primero, cambios de temperatura en la superficie del Ártico; después, cambios en el vórtice polar estratosférico; y, a continuación, olas de frío en América del Norte y Asia, con ondas de desplazamiento vertical que establecen las conexiones a lo largo de unos pocos meses. Los cambios de temperatura en la superficie del Ártico identificados son similares a los asociados con el derretimiento del hielo marino y el aumento de la cubierta de nieve siberiana propios del cambio climático en el Ártico.
Después utilizamos un modelo informático de la atmósfera para evaluar causa y efecto y comprobar directamente cómo responde la atmósfera a esos cambios en el Ártico. Comprobamos que el modelo reprodujo la secuencia de acontecimientos observada.
El análisis de aprendizaje automático de las observaciones y los experimentos de modelización informática aportan dos líneas de evidencia independientes que respaldan una vía de influencia: desde el cambio climático en la superficie del Ártico hasta los cambios en los vientos estratosféricos y, finalmente, de regreso a las olas de frío en América del Norte y partes de Asia.
Implicaciones de estos resultados
Nuestra investigación refuerza dos lecciones cruciales del cambio climático: en primer lugar, el cambio no tiene por qué producirse en su propio entorno para tener un gran efecto sobre usted. En segundo lugar, las consecuencias imprevistas pueden ser bastante graves.
En este caso, los grandes cambios en el Ártico no son solo una preocupación local: también tienen repercusiones de gran alcance en América del Norte y partes de Asia. Y esas repercusiones no siempre son las que la gente espera. Los resultados subrayan otra razón para reducir rápidamente las emisiones de gases de efecto invernadero que impulsan el calentamiento global y, al mismo tiempo, la necesidad de desarrollar mejores estrategias para gestionar los fenómenos meteorológicos extremos, tanto cálidos como fríos.
