Se ha publicado un nuevo informe del IPCC que detalla la información más reciente y las predicciones sobre el cambio climático global.
Una de las principales conclusiones que aporta es que las emisiones de gases de efecto invernadero causadas por el ser humano han “provocado un aumento de la frecuencia o la intensidad de algunos fenómenos meteorológicos y climáticos extremos desde los tiempos preindustriales”.
En este análisis, Carbon Brief explora lo que el informe dice sobre las distintas categorías de “extremos” y cómo afectará el cambio climático a estos.
El nuevo informe del Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático (IPCC) sobre la ciencia del cambio climático llega tras una serie de fenómenos meteorológicos extremos mortíferos en todo el mundo.
Desde el récord “domo de calor” en el noroeste del Pacífico y los incendios forestales que le siguieron, hasta las catastróficas inundaciones en Europa y China y los deslizamientos de tierra provocados por lluvias en la India, los fenómenos meteorológicos extremos han aparecido con frecuencia en los titulares en 2021.
Resulta, por tanto, apropiado que el voluminoso documento –que forma la sección del Grupo de Trabajo I (WG1) del sexto informe de evaluación (AR6) del IPCC– incluya por primera vez un capítulo específico sobre los fenómenos meteorológicos extremos.
El capítulo “evalúa los cambios en los fenómenos meteorológicos y climáticos extremos a escalas regionales y mundiales, incluidos los cambios observados y su atribución, así como los cambios proyectados”, afirma el informe.
Entre sus conclusiones clave figura que es un “hecho establecido” que las emisiones de gases de efecto invernadero causadas por el ser humano han “provocado un aumento de la frecuencia o la intensidad de algunos fenómenos meteorológicos y climáticos extremos desde los tiempos preindustriales”.
Añade que las pruebas científicas más recientes refuerzan la conclusión del informe especial del IPCC de 2018 sobre un calentamiento de 1,5 °C, según la cual “incluso aumentos incrementales relativamente pequeños del calentamiento global (+0,5 °C) provocan cambios estadísticamente significativos en los extremos a escala mundial y en grandes regiones”.
En este análisis, Carbon Brief expone lo que el informe dice sobre las distintas categorías de extremos y cómo se ven –y se verán– influidos por un clima en calentamiento.
Encuadre
El informe define un fenómeno meteorológico extremo como aquel “que es poco frecuente en un lugar y una época del año determinados”. Afirma que un fenómeno climático extremo es “un patrón de tiempo extremo que persiste durante cierto tiempo, como una estación”.
El capítulo específico sobre fenómenos extremos abarca “los extremos de temperatura, las precipitaciones intensas y las inundaciones pluviales, las inundaciones fluviales, las sequías, las tormentas (incluidos los ciclones tropicales), así como los fenómenos compuestos”. El último de ellos describe una situación en la que dos o más fenómenos meteorológicos –que no son necesariamente extremos por sí mismos– se producen de forma simultánea o sucesiva, lo que provoca impactos más graves.
(El capítulo del informe sobre los impactos regionales del cambio climático también aporta información sobre los extremos climáticos, en concreto para las evaluaciones de riesgos. Para más información sobre ese capítulo, consulte las preguntas y respuestas en profundidad de Carbon Brief sobre el informe completo.)
Desde que se publicó el quinto informe de evaluación (AR5) del IPCC en 2013-14, “se han producido importantes avances nuevos y progresos en el conocimiento sobre los cambios en los fenómenos meteorológicos y climáticos extremos”, afirma el nuevo informe. En particular, estos abarcan “la influencia humana en fenómenos extremos concretos, en los cambios en las sequías, los ciclones tropicales y los fenómenos compuestos, y en las proyecciones para distintos niveles de calentamiento global”.
En el AR5, por ejemplo, se concluyó (pdf) que “es muy probable que el forzamiento antropogénico ha contribuido a los cambios observados en la frecuencia y la intensidad de los extremos diarios de temperatura a escala mundial desde mediados del siglo XX”.
La afirmación “muy probable” forma parte del conjunto de “lenguaje calibrado” que los informes del IPCC utilizan para comunicar los niveles de certeza que respaldan las afirmaciones que incluyen. El conjunto de términos se muestra en la tabla siguiente. En el informe y en este artículo también aparecen en cursiva.
Para el AR6, el informe concluye que es un “hecho establecido” que las emisiones de gases de efecto invernadero causadas por el ser humano “han provocado un aumento de la frecuencia o la intensidad de algunos fenómenos meteorológicos y climáticos extremos”.
El término “hecho establecido” no es uno de los “enunciados de probabilidad” de la tabla anterior. Como explica el IPCC en su guía, “en algunos casos, puede ser apropiado describir como hechos las conclusiones para las que las pruebas y la comprensión son abrumadoras, sin utilizar calificadores de incertidumbre”.
Los informes del IPCC también utilizan una terminología específica para describir el nivel de confianza que respalda cada afirmación, que combina las evaluaciones de las pruebas y del grado de acuerdo. El nivel de confianza global se expresa mediante los cinco calificadores muy bajo, bajo, medio, alto y muy alto.
Además de considerar los cambios observados, el informe incluye proyecciones de los cambios futuros en los extremos, según distintos niveles de calentamiento global. Estas abarcan escenarios “compatibles con el objetivo del Acuerdo de París (+1,5 °C), un escenario que supera ligeramente los objetivos del Acuerdo de París (+2 °C) y un escenario de “peor caso” sin mitigación (+4 °C)”, explica el informe.
Cabe señalar que el capítulo incluye tablas resumen de los cambios observados y proyectados –con sus incertidumbres– para distintos tipos de extremos en cada una de las 46 “regiones” terrestres del AR6 en todo el mundo.
Estas “tablas extensas”, como las denomina el informe, ocupan más de 100 páginas, de un total de más de 300 páginas que tiene el informe. El capítulo es el más extenso del informe.
Atribución
Desde la publicación del AR5, la “ciencia de la atribución” se ha “consolidado como un campo de investigación climática en crecimiento con un creciente volumen de literatura”, afirma el informe del AR6. Estos estudios evalúan si –y en qué medida– el cambio climático causado por el ser humano y otros factores han afectado a la frecuencia o la intensidad de los fenómenos meteorológicos extremos.
La investigación sobre atribución ha demostrado que, por ejemplo, el cambio climático hizo que la ola de calor récord de Europa en 2019 fuera hasta 100 veces más probable y también triplicó las probabilidades de las precipitaciones récord que el huracán Harvey descargó sobre Texas en 2017.
La distribución geográfica de estos estudios es “desigual”, según el informe del AR6, y se realizan menos en el mundo en desarrollo. Existen diversas razones para ello, entre ellas “la falta de datos observacionales, la falta de modelos climáticos fiables y otros problemas”.
No obstante, afirman los autores, el gran número de estudios de atribución de eventos “aporta pruebas de que los cambios en las propiedades de estos eventos locales e individuales son coherentes con las consecuencias previstas de la influencia humana en el clima y pueden atribuirse a factores externos”.
Los mapas siguientes, extraídos del Resumen para responsables de políticas del informe, muestran cómo el cambio climático “ya afecta a todas las regiones habitadas” del mundo. Los mapas muestran una “síntesis de la evaluación” de los extremos cálidos (arriba), las precipitaciones intensas (en medio) y la sequía (abajo), y cada hexágono representa una única región.
El color del sombreado de cada hexágono indica si en esa región se ha observado un aumento o una disminución desde la década de 1950, mientras que el sombreado gris o el rayado cruzado indican datos limitados o un bajo nivel de acuerdo, respectivamente. El número de puntos dentro de los hexágonos muestra el nivel de confianza en la influencia que tienen los seres humanos.
Los mapas muestran la síntesis de la evaluación del cambio observado en los extremos cálidos (arriba), las precipitaciones intensas (en medio) y la sequía agrícola y ecológica (abajo). El sombreado dentro de cada hexágono indica un aumento o una disminución observados en esa región desde la década de 1950 (con al menos confianza media), datos limitados (gris) o bajo nivel de acuerdo (rayado cruzado). El número de puntos dentro de los hexágonos muestra el nivel de confianza en la influencia que tienen los seres humanos. Cada hexágono corresponde a una de las regiones de referencia WG1 del AR6 del IPCC: Norteamérica: NWN (noroeste de Norteamérica), NEN (noreste de Norteamérica), WNA (oeste de Norteamérica), CNA (centro de Norteamérica), ENA (este de Norteamérica), Centroamérica: NCA (norte de Centroamérica), SCA (sur de Centroamérica), CAR (Caribe), Sudamérica: NWS (noroeste de Sudamérica), NSA (norte de Sudamérica), NES (noreste de Sudamérica), SAM (monzón sudamericano), SWS (suroeste de Sudamérica), SES (sureste de Sudamérica), SSA (sur de Sudamérica), Europa: GIC (Groenlandia/Islandia), NEU (norte de Europa), WCE (oeste y centro de Europa), EEU (este de Europa), MED (Mediterráneo), África: MED (Mediterráneo), SAH (Sahara), WAF (África occidental), CAF (África central), NEAF (noreste de África), SEAF (sureste de África), WSAF (África austral occidental), ESAF (África austral oriental), MDG (Madagascar), Asia: RAR (Ártico ruso), WSB (Siberia occidental), ESB (Siberia oriental), RFE (Extremo Oriente ruso), WCA (Asia centro-occidental), ECA (Asia centro-oriental), TIB (meseta tibetana), EAS (Asia oriental), ARP (península arábiga), SAS (Asia meridional), SEA (Sudeste Asiático), Australasia: NAU (norte de Australia), CAU (centro de Australia), EAU (este de Australia), SAU (sur de Australia), NZ (Nueva Zelanda), Pequeñas islas: CAR (Caribe), PAC (pequeñas islas del Pacífico). Fuente: IPCC (2021) Figura SPM.3.
En las siguientes secciones se analizan por turno los distintos tipos de fenómenos meteorológicos extremos, destacando lo que el informe dice sobre los cambios observados, la atribución y las proyecciones de futuro.
Calor
Observaciones
El informe del AR6 concluye que es prácticamente seguro que “la frecuencia y la intensidad de los extremos cálidos (incluidas las olas de calor) han aumentado, y las de los extremos fríos han disminuido a escala mundial desde 1950”.
Esto “también se aplica a escala regional”, afirma el IPCC, y más del 80 % de las regiones muestran estos cambios al menos en el nivel probable.
Los mapas siguientes muestran cómo han cambiado en todo el mundo la temperatura anual más alta (izquierda), la más baja (centro) y el número de “días cálidos” (derecha) desde 1960. El sombreado indica aumentos (rojo), disminuciones (azul), ningún cambio significativo (cruces) y datos insuficientes (gris).
La tasa de aumento global de las temperaturas anuales más altas es similar a la del calentamiento medio de las tierras emergidas, según el informe, que es “alrededor de un 45 % superior al calentamiento global”. El aumento de la temperatura anual más baja es “incluso mayor, con alrededor de 3 °C de calentamiento desde 1960”, añade el informe.
Los mapas muestran “tendencias coherentes con el calentamiento general en la mayoría de las regiones”, afirma el IPCC, con aumentos especialmente elevados de las temperaturas máximas en Europa y el noroeste de Sudamérica, y los mayores aumentos de las temperaturas mínimas en el Ártico.
En concreto, sobre el Ártico, el informe añade que los fenómenos de calor extremo han aumentado desde 1979, “en particular sobre el Ártico norteamericano y Groenlandia, lo que es coherente con el deshielo estival”. También señala que “las temperaturas mínimas del Ártico han aumentado a aproximadamente tres veces la tasa de la temperatura superficial global desde la década de 1960”.
Por el contrario, “también se observa una disminución del número de días de ola de frío en casi todas las superficies terrestres, y especialmente en las latitudes medias del norte”, afirma el informe. Además, casi todas las regiones terrestres han registrado “disminuciones estadísticamente significativas” en las noches frías.
El informe afirma que es prácticamente seguro que “se han producido aumentos de la intensidad y la duración de las olas de calor y del número de días de ola de calor a escala mundial”. Añade:
“Es probable que estas tendencias se produzcan en Europa, Asia y Australia. Existe una confianza media en cambios similares en los extremos de temperatura en África y una confianza alta en Sudamérica; la menor confianza se debe a la reducción de la disponibilidad de datos y al menor número de estudios.”
Atribución
El IPCC afirma que es prácticamente seguro que “el forzamiento de los gases de efecto invernadero inducido por el ser humano es el principal factor de los cambios observados en los extremos cálidos y fríos a escala mundial”.
Añade que “algunos eventos cálidos recientes habrían sido extremadamente improbables sin la influencia humana sobre el sistema climático”. Esto refleja varios estudios recientes de atribución que han concluido que determinados fenómenos extremos –como las olas de calor en el noroeste del Pacífico en 2021, Siberia en 2020 y en todo el hemisferio norte en 2018 – habrían sido prácticamente “imposibles” sin el calentamiento provocado por el ser humano.
El aumento de las concentraciones de gases de efecto invernadero en la atmósfera provoca un calentamiento de la atmósfera y de la superficie terrestre, explica el informe. Este “efecto termodinámico directo” conduce a “temperaturas más altas en todas partes”, afirma el informe, y desencadena otras respuestas termodinámicas y retroalimentaciones, como un aumento del vapor de agua en la atmósfera.
Los aumentos de temperatura también se “amplifican en las zonas donde la cubierta de nieve estacional se reduce” y por la “mayor demanda evaporativa atmosférica que da lugar a una desecación de los suelos en algunas regiones”, afirma el informe.
Además, “la distribución espacial de las temperaturas también puede afectar a los extremos de temperatura al modificar las características de los patrones meteorológicos”, afirma el IPCC. Por ejemplo, un Ártico que se calienta rápidamente tiene un “efecto termodinámico robusto” que “amplifica el calentamiento de los extremos fríos” en las regiones de latitudes medias y altas del hemisferio norte, según el IPCC, debido a la reducción del aire frío que desciende desde el Ártico.
No obstante, el informe también señala que un posible “efecto dinámico” de un Ártico en calentamiento –en el que una reducción de la diferencia de temperatura entre el Ártico y las latitudes medias ha tenido efectos indirectos en la atmósfera que “aumentan la persistencia de los patrones meteorológicos”, como las olas de calor– es “mucho menos robusto”.
Proyecciones
El informe del AR5 (pdf) de 2013 concluyó que era prácticamente seguro que habrá extremos cálidos más frecuentes y extremos fríos menos frecuentes en la mayoría de las superficies terrestres a medida que el clima se caliente. El informe señala que los nuevos estudios posteriores al AR5 “confirman estas evaluaciones”, y añade:
“Es prácticamente seguro que el número de días cálidos y de noches cálidas, así como la duración, frecuencia o intensidad de los períodos cálidos u olas de calor, en comparación con 1995-2014, aumentará en la mayoría de las superficies terrestres.”
Los mapas siguientes presentan las proyecciones futuras de la temperatura máxima anual (arriba) y de la temperatura mínima anual (abajo) con un calentamiento de 1,5 °C (izquierda), 2 °C (centro) y 4 °C (derecha).
El sombreado indica el tamaño del cambio proyectado, y los rojos más intensos muestran aumentos mayores. No obstante, el informe señala que “se producirá un fuerte calentamiento en los extremos cálidos y fríos incluso con un nivel de calentamiento de 1,5 °C”.
Cambios proyectados en la temperatura máxima anual (arriba) y en la temperatura mínima anual (abajo) con 1,5 °C (izquierda), 2 °C (centro) y 4 °C (derecha) de calentamiento global en comparación con la referencia 1850-1900. Los resultados se basan en simulaciones del conjunto multimodelo CMIP6 en los escenarios SSP1-1.9, SSP1-2.6, SSP2-4.5, SSP3-7.0 y SSP5-8.5. Los números de la parte superior derecha indican el número de simulaciones incluidas. La incertidumbre se representa mediante el enfoque simple: la ausencia de superposición indica regiones donde ≥80 % de los modelos coinciden en el signo del cambio; las líneas diagonales indican regiones donde <80 % de los modelos coinciden en el signo del cambio. Fuente: IPCC Figura (2021) 11.11.
Los mapas ilustran que el calentamiento proyectado para las temperaturas mínimas anuales es mayor que para las máximas y muestra un calentamiento más intenso en los polos que en el ecuador. En el Ártico, por ejemplo, “la tasa de calentamiento de la temperatura de las noches más frías es de aproximadamente tres veces la tasa del calentamiento global”, afirma el informe. En las latitudes medias, “la tasa de calentamiento de los extremos cálidos puede ser el doble de la tasa del calentamiento global”.
El aumento de las temperaturas máximas “es más uniforme sobre tierra” y no presenta las mismas variaciones con la latitud, señalan los autores. Añaden:
“El mayor aumento de la temperatura de los días más cálidos se proyecta en algunas regiones de latitudes medias y semiáridas, a una tasa de entre aproximadamente 1,5 y 2 veces la tasa del calentamiento global (confianza alta).”
Curiosamente, el informe afirma con confianza alta que, en la mayoría de las regiones, “los cambios en la magnitud de los extremos de temperatura son proporcionales a los niveles de calentamiento global”, pero que la probabilidad de estos extremos “aumenta de forma generalmente no lineal” con el calentamiento.
Tras el mortífero “domo de calor” del noroeste del Pacífico en el verano de 2021, que batió los récords por un margen tan amplio, los científicos advirtieron que fue “sorprendente y alarmante” descubrir que “nuestra imagen teórica de cómo se comportarían las olas de calor” en un clima en calentamiento “estaba rota”.
Y una investigación publicada poco después advirtió de que se prevé que el cambio climático impulse aumentos de los “que rompen récords” de calor extremo.
Lluvias intensas
Observaciones
La frecuencia y la intensidad de los episodios de lluvias intensas “han probablemente aumentado a escala mundial en la mayoría de las regiones terrestres con buena cobertura de observaciones”, afirma el IPCC. Los aumentos regionales en la frecuencia o intensidad de las lluvias intensas “se han observado con confianza media en casi la mitad” de las regiones, añade el informe.
Desde 1950, la cantidad máxima anual de lluvia que cae en un día o durante cinco días consecutivos “ha probablemente aumentado” en las zonas terrestres con observaciones suficientes, señala el informe.
En general, según el informe, las pruebas de un aumento de los extremos de precipitación en Europa, América del Norte y Asia son las más sólidas, y las precipitaciones intensas han probablemente aumentado a escala continental en estos tres continentes.
Por ejemplo, según el informe, “existe un aumento significativo de las lluvias intensas” en la India central durante la temporada del monzón del sur de Asia, lo que se ha producido junto con “una disminución significativa de las lluvias moderadas”.
Mientras que en África, por ejemplo, según el informe, existe una “falta general de análisis sistemáticos a escala continental” y un “carácter esporádico” de los datos disponibles. Así, aunque “se han observado aumentos en la frecuencia y la intensidad de las precipitaciones extremas en las zonas con buena medición durante 1950-2013”, esto solo abarca “el 15 % de la superficie total”.
Del mismo modo, en Centroamérica y Sudamérica, “las pruebas muestran un aumento de las precipitaciones extremas, pero en general existe confianza baja”, según el informe. Y en los pequeños Estados insulares, “no hay pruebas de cambios en las precipitaciones intensas en general”.
Las tendencias en otras regiones tampoco son claras, afirman los autores:
“En Australasia, las pruebas disponibles no han mostrado un aumento ni una disminución de las precipitaciones intensas en Australasia en su conjunto (confianza media), pero las precipitaciones intensas tienden a aumentar en el norte de Australia (especialmente el noroeste) y a disminuir en las regiones orientales y meridionales.”
El IPCC afirma que solo tiene confianza muy baja sobre los cambios en los extremos subdiarios, por ejemplo, las precipitaciones por hora. Esto se debe a que los datos de precipitación subdiaria “tienen solo una cobertura espacial esporádica y son de duración limitada”.
En general, los registros de datos disponibles “son mucho más cortos de lo necesario para una cuantificación sólida de los cambios pasados” en los extremos. No obstante, añade el informe, “existen estudios en regiones de casi todos los continentes que indican, en términos generales, una intensificación de las precipitaciones extremas subdiarias”.
Atribución
En cuanto a los aumentos observados, la influencia humana —en particular a través de las emisiones de gases de efecto invernadero— “es probablemente el principal factor impulsor de la intensificación observada a escala”, afirma el informe, y añade:
“En particular, los análisis de detección y atribución han aportado pruebas coherentes y sólidas de la influencia humana en las precipitaciones extremas de una y cinco días de duración a escalas mundial y continental.”
Las pruebas de la influencia humana en las precipitaciones extremas a escala regional son limitadas, señala el informe, pero “están surgiendo nuevas pruebas”. Por ejemplo, los estudios han demostrado que “el aumento de los extremos generalizados en el monzón del sur de Asia durante 1950-2015 se debe a los efectos combinados del calentamiento del océano Índico occidental (mar Arábigo) y la intensificación de la gestión del riego de agua en la India”.
El informe explica que el aumento de las temperaturas controla “los cambios en el vapor de agua mediante aumentos de la evaporación y de la capacidad de retención de agua de la atmósfera”. A escala mundial, el contenido de vapor de agua “aumenta aproximadamente siguiendo la relación de Clausius-Clapeyron (C-C), con un incremento de aproximadamente un 7 % por cada 1 °C de calentamiento”. Continúa:
“Las proyecciones de los modelos climáticos muestran que el aumento del vapor de agua conduce a aumentos sólidos de los extremos de precipitación en todas partes, con una magnitud que varía entre el 4 % y el 8 % por grado Celsius de calentamiento de la superficie.”
Sin embargo, según el informe, existen “múltiples casos que indican que las precipitaciones muy extremas podrían aumentar a un ritmo superior al de C-C”.
Un clima en calentamiento también puede afectar a los procesos “dinámicos” de la atmósfera, afirma el IPCC, como la frecuencia y la intensidad de los ciclones, los frentes meteorológicos y los sistemas convectivos:
“Por ejemplo, el desplazamiento hacia los polos y el fortalecimiento de las trayectorias de las tormentas de latitudes medias del hemisferio sur pueden modificar la frecuencia o intensidad de las precipitaciones extremas. Sin embargo, la forma precisa en que los cambios dinámicos afectarán a los extremos de precipitación no está clara debido a varios efectos contrapuestos.”
Proyecciones
En el futuro, según el informe, las lluvias intensas “se volverán en general más frecuentes y más intensas con un calentamiento global adicional”. Añade:
“Con niveles de calentamiento global de 4 °C con respecto a la era preindustrial, los episodios de precipitación intensa muy poco frecuentes (por ejemplo, uno cada 10 años o más) se volverían más frecuentes e intensos que en el pasado reciente, a escala mundial (prácticamente seguro) y en todos los continentes y regiones del AR6.”
Los mapas siguientes presentan proyecciones futuras de la precipitación diaria máxima anual con 1,5 °C (izquierda), 2 °C (centro) y 4 °C (derecha) de calentamiento. El sombreado indica aumentos (verde) y disminuciones (marrón), mientras que las zonas rayadas muestran partes del mundo con escaso acuerdo entre los modelos climáticos.
Cambios proyectados en la precipitación diaria máxima anual con 1,5 °C (izquierda), 2 °C (centro) y 4 °C (derecha) de calentamiento global en comparación con el periodo de referencia 1850-1900. Los resultados se basan en simulaciones del conjunto multimodelo CMIP6 en los escenarios SSP1-1.9, SSP1-2.6, SSP2-4.5, SSP3-7.0 y SSP5-8.5. Los números de la parte superior derecha indican el número de simulaciones incluidas. La incertidumbre se representa mediante el enfoque simple: la ausencia de superposición indica regiones donde ≥80 % de los modelos coinciden en el signo del cambio; las líneas diagonales indican regiones donde <80 % de los modelos coinciden en el signo del cambio. Fuente: IPCC (2021) Figura 11.16.
Los patrones espaciales de los mapas “son bastante similares” y muestran “una relación casi lineal entre las precipitaciones extremas y los niveles de calentamiento global a escala regional”, afirma el informe:
“Las precipitaciones extremas casi siempre aumentan en las zonas terrestres, con aumentos mayores en niveles de calentamiento global más altos, excepto en muy pocas regiones, como el sur de Europa alrededor de la cuenca mediterránea en algunas estaciones.”
La mayoría de las disminuciones proyectadas de las lluvias extremas se limitan a “zonas oceánicas subtropicales”, según el informe, y están “altamente correlacionadas con disminuciones de la precipitación media debidas a desplazamientos de las trayectorias de las tormentas”.
El número de estudios sobre proyecciones de lluvias extremas por hora “es limitado”, señala el IPCC. Las simulaciones de modelos climáticos regionales capaces de simular procesos convectivos, conocidos como modelos que permiten la convección , “tienen una duración limitada y solo están disponibles en algunas regiones debido a los elevados costes computacionales”. No obstante, el informe afirma:
“La mayoría de las simulaciones disponibles que permiten la convección proyectan aumentos en la intensidad de los episodios de precipitación extrema subdiaria con una cantidad similar o superior a la tasa de escalado de C-C.”
Inundaciones
Observaciones
El capítulo del informe sobre fenómenos meteorológicos extremos se centra en dos formas principales de inundación relacionadas con las lluvias: las inundaciones “pluviales”, que incluyen las aguas superficiales y las inundaciones repentinas, y las inundaciones “fluviales”, que se producen cuando un río o arroyo desborda sus orillas.
En el caso de las inundaciones fluviales, la superficie inundada es “difícil de medir o cuantificar”, según el informe. Por este motivo, muchos de los estudios existentes sobre cambios en las inundaciones se centran en el “caudal”, que es el flujo de agua a través del cauce del río.
Los autores señalan que las inundaciones son “una compleja interacción entre hidrología, clima y gestión humana”. Además de la cantidad e intensidad de la precipitación, otros factores desempeñan un papel importante, como la humedad del suelo, la cubierta de nieve estacional, el uso del suelo y la ingeniería fluvial y de cuencas, según el informe. Esto significa que “no siempre existe una correspondencia uno a uno entre un episodio de precipitación extrema y un episodio de inundación, ni entre los cambios en las precipitaciones extremas y los cambios en las inundaciones”.
Los estudios publicados sobre cambios observados en las inundaciones tienden a centrarse en escalas regionales y locales, lo que dificulta “sintetizarlos a escala mundial y, en ocasiones, regional”. También existen lagunas importantes en los datos, afirma el IPCC:
“Las mediciones del caudal no se distribuyen uniformemente en el espacio, con lagunas en la cobertura espacial, y su cobertura en muchas regiones de África, Sudamérica y partes de Asia es deficiente, lo que dificulta la detección de cambios a largo plazo en las inundaciones.”
El IPCC concluye que tiene confianza alta en que la “estacionalidad de las inundaciones ha cambiado en las regiones frías donde el deshielo domina el régimen de caudal como respuesta al calentamiento”. Sin embargo, la situación es más incierta para el resto del mundo, explica el informe:
“La confianza sobre las tendencias de los caudales máximos en las últimas décadas a escala mundial es baja, pero hay regiones con aumentos, como partes de Asia, el sur de Sudamérica, el noreste de EE. UU., el noroeste de Europa y la Amazonía, y regiones con disminuciones, como partes del Mediterráneo, Australia, África y el suroeste de EE. UU.”
Atribución
Los múltiples factores que intervienen en los episodios de inundación también dificultan las evaluaciones de atribución. Esto, junto con “la falta de estudios en general”, significa que el IPCC afirma que existe confianza baja en las “afirmaciones generales” sobre las inundaciones y el cambio climático de origen humano. Sin embargo, “algunas regiones concretas han sido bien estudiadas, lo que permite confianza alta” en estos casos, afirma el informe:
“Por ejemplo, las inundaciones en el Reino Unido tras el aumento de las precipitaciones invernales pueden atribuirse al cambio climático antropogénico.”
Proyecciones
La siguiente figura muestra cómo el cambio climático puede aumentar la gravedad de distintos tipos de inundaciones.
Esquema que ilustra los factores importantes para determinar los cambios en las precipitaciones intensas y las inundaciones. Fuente: IPCC (2021) FAQ 8.2, Figura 1.
De cara al futuro, el IPCC afirma que tiene confianza media en los resultados de los modelos hidrológicos globales que proyectan “una fracción mayor de las zonas terrestres afectadas por un aumento de las inundaciones fluviales que por una disminución de estas”. Añade que también existe confianza media en que las inundaciones fluviales “aumentarán en la Amazonía occidental, los Andes y el sureste y norte de Asia”.
El IPCC tiene mayor certeza sobre los cambios en las inundaciones pluviales, y concluye, con confianza alta, que los aumentos proyectados de la intensidad de las lluvias extremas “se traducen en un aumento de la frecuencia y la magnitud de las inundaciones pluviales…ya que las inundaciones pluviales se producen cuando la intensidad de la precipitación supera la capacidad de los sistemas de drenaje naturales y artificiales”.
Sequía
Observaciones
Al igual que con las inundaciones, existe más de un tipo de sequía, y estas descripciones añaden más matices a la definición general del IPCC de “periodos con condiciones de humedad sustancialmente por debajo de la media”. El informe explica:
“Según las variables utilizadas para caracterizarla y los sistemas o sectores afectados, la sequía puede clasificarse en distintos tipos, como meteorológica (déficits de precipitación), agrícola (por ejemplo, reducciones o pérdidas de rendimiento de los cultivos, a menudo relacionadas con déficits de humedad del suelo), ecológica (relacionada con el estrés hídrico de las plantas que provoca, por ejemplo, la mortalidad de árboles) o hidrológica (por ejemplo, escasez de agua en arroyos o reservas como embalses, lagos, lagunas y aguas subterráneas).”
Esta figura destaca los impulsores climáticos de la sequía y sus repercusiones en la disponibilidad de agua.
Impulsores climáticos de la sequía, efectos en la disponibilidad de agua e impactos. Los signos más y menos indican la dirección del cambio que provocan los impulsores en factores como el manto de nieve, la evapotranspiración, la humedad del suelo y el almacenamiento de agua. Se enumeran los tres tipos principales de sequía, junto con algunos posibles impactos ambientales y socioeconómicos de la sequía. IPCC (2021) Figura 8.6.
Los mapas siguientes ilustran los cambios observados en todo el mundo durante los últimos 60-70 años utilizando tres métricas de sequía diferentes. El sombreado indica una tendencia a humedecerse (verde) o a secarse (marrón), mientras que el gris muestra zonas con datos insuficientes.
Tendencia lineal observada de días secos consecutivos, CDD, durante 1960-2018 (izquierda), índice de precipitación estandarizado, SPI (centro), e índice de precipitación-evapotranspiración estandarizado, SPEI, durante 1951-2016 (derecha). Los datos de CDD proceden del conjunto de datos HadEx3; el cálculo de la tendencia de CDD se realiza como en la Figura 11.9 (véase más arriba). La gravedad de la sequía se estima utilizando el SPI de 12 meses (SPI-12) y el SPEI de 12 meses (SPEI-12). El umbral para identificar episodios de sequía se fijó en -1 unidades SPI/SPEI. Las zonas sin datos suficientes se muestran en gris. La ausencia de superposición indica regiones donde las tendencias son significativas al nivel p = 0,1. Las cruces indican regiones donde las tendencias no son significativas. Fuente: IPCC (2021) Figura 11.17.
Las métricas incluyen el número de días secos consecutivos (izquierda) y el índice de precipitación estandarizado, o “SPI” (centro), que son ambos “índices basados en la precipitación…utilizados para estimar los cambios en las sequías meteorológicas”, según el informe.
El informe concluye que pocas regiones “muestran aumentos observados de la sequía meteorológica”, pero las que lo hacen están “principalmente en África y Sudamérica”.
La tercera métrica, el índice de precipitación-evapotranspiración estandarizado, o “SPEI” (derecha), es un índice atmosférico que combina la precipitación y la demanda evaporativa atmosférica (AED). La AED es la “cantidad máxima de evapotranspiración real que puede producirse desde las superficies terrestres si no están limitadas por la disponibilidad de agua”, señala el informe.
Existen “señales más fuertes que indican aumentos observados de la sequía agrícola y ecológica”, afirma el informe, “lo que pone de relieve el papel del aumento de la ET, impulsado por el aumento de la AED, en estas tendencias”. Los aumentos de la sequía agrícola y ecológica se encuentran “en todos los continentes y en varias regiones”, afirman los autores, entre ellas el oeste, el centro y el sur de África, el centro y el este de Asia, el sur de Australia, el Mediterráneo, el oeste y el centro de Europa, y el noreste de Sudamérica. Las disminuciones de la sequía agrícola y ecológica solo se encuentran en una región, según el informe: el norte de Australia.
Atribución
El IPCC afirma, con confianza media, que “el cambio climático de origen humano ha contribuido a aumentos de las sequías agrícolas y ecológicas en algunas regiones debido a los aumentos de la ET”.
A su vez, el informe afirma, con confianza alta que los aumentos de la ET “han sido impulsados por los aumentos de la AED inducidos por el aumento de la temperatura, la disminución de la humedad relativa y el aumento de la radiación neta”. También señala que “las tendencias de la precipitación no son un factor principal que afecte a las tendencias de la sequía a escala global”.
Las sequías se ven afectadas por un clima cambiante a través de «tanto procesos termodinámicos como dinámicos», explica el informe:
«Los procesos termodinámicos afectan a las sequías al aumentar la demanda evaporativa atmosférica mediante cambios en la temperatura del aire, la radiación, la velocidad del viento y la humedad relativa. Los procesos dinámicos afectan a las sequías a través de cambios en la aparición, la duración y la intensidad de las anomalías meteorológicas, que están relacionadas con la precipitación y la cantidad de luz solar.»
Proyecciones
De cara al futuro, el IPCC advierte, con alta confianza – que «más regiones se verán afectadas por el aumento de las sequías agrícolas y ecológicas a medida que se intensifica el calentamiento global».
Las pruebas más recientes «refuerzan la conclusión» del informe especial del IPCC sobre 1,5 °C de que «incluso incrementos relativamente pequeños del calentamiento global (+0,5 °C) provocan un empeoramiento de las sequías en algunas regiones», afirman los autores.
Los mapas siguientes muestran los cambios proyectados en la frecuencia y la intensidad de la sequía de humedad del suelo de una vez cada 10 años para junio-agosto (arriba) y diciembre-febrero (abajo) con 1,5 °C (izquierda), 2 °C (centro) y 4 °C (derecha) de calentamiento global. La magnitud del cambio se indica con el sombreado: verde para la disminución de la frecuencia y marrón para el aumento.
Cambios proyectados en la frecuencia y la intensidad de la sequía de humedad del suelo de una vez cada 10 años para las temporadas de junio a agosto (arriba) y de diciembre a febrero (abajo) con 1,5 °C (izquierda), 2 °C (centro) y 4 °C (derecha) de calentamiento global, en comparación con el periodo de referencia 1850-1900. La unidad del cambio en la humedad del suelo es la desviación estándar de la variabilidad interanual de la humedad del suelo durante 1850-1900. La desviación estándar es una métrica muy utilizada para caracterizar la gravedad de la sequía. Los resultados se basan en simulaciones del conjunto multimodelo CMIP6 bajo los escenarios SSP1-1.9, SSP1-2.6, SSP2-4.5, SSP3-7.0 y SSP5-8.5. Los números de la parte superior derecha indican el número de simulaciones incluidas. La incertidumbre se representa mediante el enfoque simple: la ausencia de superposición indica las regiones donde ≥80 % de los modelos coinciden en el signo del cambio; las líneas diagonales indican las regiones donde <80 % de los modelos coinciden en el signo del cambio. Fuente: IPCC (2021) Figura 11.19.
Varias regiones se verán afectadas por «sequías agrícolas y ecológicas más graves incluso si el calentamiento global se estabiliza en 2 °C», afirma el informe, con alta confianza. En algunas regiones, esto ocurre a 1,5 °C, añade el informe, con confianza media, incluidos el Mediterráneo, el sur de África, el sur de Australia, el centro de Norteamérica y gran parte de Sudamérica.
Aún más regiones se verían afectadas con 4 °C de calentamiento, afirma el IPCC, siendo el noreste de África y el sur de Asia excepciones notables, que muestran una disminución de la sequía.
Con niveles de calentamiento más altos, hay alta confianza en que el sumidero de carbono terrestre «será menos eficiente debido a las limitaciones de humedad del suelo y las condiciones de sequía asociadas», afirma el IPCC.
Y el informe también señala que, aunque las mayores concentraciones atmosféricas de CO2 dan lugar a una mayor eficiencia en el uso del agua en las plantas, solo hay baja confianza en que esto pueda «mitigar las sequías agrícolas y ecológicas, o las sequías hidrológicas, en niveles de calentamiento global más altos caracterizados por una humedad del suelo limitada y un AED aumentado».
Ciclones tropicales
Observaciones
Ciclones tropicales (CT) son tormentas potentes que se desarrollan en las aguas cálidas del océano en los trópicos. Sus impactos suelen acaparar titulares. En 2017, por ejemplo, una serie de huracanes importantes –entre ellos Harvey, Irma y Maria – causaron devastación en Estados Unidos y el Caribe.
Cuantificar el efecto del cambio climático en tormentas de este tipo es «un desafío», afirma el informe, «en parte porque las tormentas extremas son raras, de corta duración y locales», pero también porque las tormentas individuales están influidas por un «alto grado de variabilidad aleatoria». Sin embargo, «a pesar de estos desafíos, se ha avanzado desde el AR5», afirma el IPCC.
El informe concluye que «es probable que la proporción global de casos de ciclones tropicales de categoría 3-5 y la frecuencia de los eventos de intensificación rápida han aumentado a nivel mundial en los últimos 40 años».
(Los ciclones tropicales de categoría 3-5 –conocidos como tormentas «mayores» – son aquellos que alcanzan velocidades sostenidas del viento de 111 millas por hora o más.)
Como contexto, el informe AR5 ya había concluido (pdf) que «la confianza sigue siendo baja para los cambios a largo plazo (centenarios) en la actividad de los ciclones tropicales, después de tener en cuenta los cambios pasados en las capacidades de observación».
Esa conclusión reflejaba los hallazgos del informe especial del IPCC sobre los riesgos de los eventos extremos (SREX) en 2012. Mientras que el cuarto informe de evaluación del IPCC (AR4) de 2007 encontró (pdf) que era probable que la intensa actividad de ciclones tropicales había aumentado desde 1970 en algunas regiones, el SREX concluyó posteriormente que era «difícil extraer conclusiones firmes con respecto a los niveles de confianza asociados a las tendencias observadas antes de la era de los satélites y en las cuencas oceánicas fuera del Atlántico Norte», explica el informe AR5.
El informe AR6 también señala que «es muy probable que la ubicación media donde los CT alcanzan su máxima intensidad del viento se ha desplazado hacia los polos en el océano Pacífico noroccidental desde la década de 1940», y que «es probable que la velocidad de traslación de los CT se haya ralentizado sobre Estados Unidos desde 1900».
La velocidad de traslación es el ritmo al que las tormentas se desplazan por la superficie de la Tierra. En 2017, por ejemplo, el huracán Harvey «se estancó» sobre Houston, descargando 100 cm de lluvia en solo tres días y desencadenando inundaciones catastróficas.
Atribución
Los autores concluyen que «existe alta confianza en que el cambio climático antropogénico contribuyó a las cantidades extremas de lluvia durante el huracán Harvey y otros CT intensos». Y «es más probable que no que la desaceleración de la velocidad de traslación de los CT sobre Estados Unidos tenga contribuciones del forzamiento antropogénico».
Es «muy probable que la reciente temporada activa de CT en las cuencas del Atlántico Norte, el Pacífico Norte y las cuencas arábigas no pueda explicarse sin influencia antropogénica», afirma el informe.
Por ejemplo, señala, «la actividad anómala de CT en 2015 no se explicó únicamente por el efecto de un Niño extremo», mientras que «también hubo una contribución antropogénica, principalmente a través de los efectos de las TSM [temperaturas de la superficie del mar] en las regiones subtropicales.»
La influencia antropogénica sobre las temporadas activas de CT está «principalmente asociada al forzamiento por aerosoles [como resultado de la reducción de la contaminación del aire], con contribuciones más fuertes a la respuesta en el Atlántico Norte», afirma el informe.
Para comparar, AR5 (pdf) constató «baja confianza en la atribución de los cambios en la actividad de los ciclones tropicales a la influencia humana». Esto se debió a «la insuficiente evidencia observacional, la falta de comprensión física de los vínculos entre los impulsores antropogénicos del clima y la actividad de los ciclones tropicales, y el bajo nivel de acuerdo entre los estudios sobre la importancia relativa de la variabilidad interna y de los forzamientos antropogénicos y naturales».
Proyecciones
Las proyecciones de cómo cambiarán los ciclones tropicales a medida que continúe el calentamiento sugieren que «las velocidades máximas medias del viento de los CT y la proporción de CT de categoría 4-5 aumentarán muy probablemente a nivel mundial con el calentamiento», afirma el IPCC.
También es muy probable que «las tasas medias de lluvia de los CT aumentarán con el calentamiento, y probablemente que las tasas máximas de lluvia aumenten a un ritmo superior a la tasa de escalado de Clausius-Clapeyron de un 7 % por cada 1 °C de calentamiento en algunas regiones», añade el informe.
Sobre la frecuencia de los ciclones tropicales, el IPCC afirma que es probable que «la frecuencia global de CT de todas las categorías disminuya o se mantenga sin cambios». La mayor parte de la reducción se da «en el extremo más débil del espectro de intensidad a medida que el clima se calienta», señala el informe, mientras que «la frecuencia de los CT de categoría 4-5 aumentará en regiones limitadas del Pacífico Norte occidental».
La siguiente figura resume los cambios pasados y proyectados a nivel global (izquierda) y regional (derecha) para los ciclones tropicales, así como para los ciclones extratropicales –es decir, los que se producen fuera de los trópicos– y las tormentas convectivas severas y ríos atmosféricos.
Esquema resumen de los cambios pasados y proyectados en el comportamiento de los ciclones tropicales (CT), los ciclones extratropicales (CET), los ríos atmosféricos (RA) y las tormentas convectivas severas (TCS). Cambios globales (mapas de la izquierda), con sombreado azul que muestra las regiones afectadas: aumento de las tasas medias y máximas de lluvia en los CT, los CET y los RA (arriba); aumento de la proporción de CT más intensos y disminución o sin cambios en la frecuencia global de la génesis de CT (en medio); y aumento y disminución de la velocidad del viento de los CET, según la región, a medida que cambian las trayectorias de las tormentas. Cambios regionales (mapa de la derecha), de izquierda a derecha: migración de los CT hacia los polos en el Pacífico Norte occidental y cambios posteriores en la exposición a los CT; ralentización de la velocidad de traslación hacia delante de los CT sobre Estados Unidos continentales y el consiguiente aumento de las lluvias de los CT; y el aumento de la tasa media y máxima de lluvia de las TCS y el aumento de la frecuencia de las TCS en primavera y de la duración de la temporada sobre Estados Unidos continentales. Fuente: IPCC (2021) Figura 11.20.
Eventos compuestos
El informe también considera los «eventos compuestos», que «no se evaluaron en profundidad en informes anteriores del IPCC». Estos eventos se definen como «la combinación de múltiples factores y/o peligros que contribuyen al riesgo social o ambiental». Los autores explican:
«La combinación de dos o más eventos meteorológicos o climáticos –no necesariamente extremos– que se producen i) al mismo tiempo, ii) en rápida sucesión, o iii) simultáneamente en diferentes regiones, puede provocar impactos extremos que son mucho mayores que la suma de los impactos de los extremos individuales por sí solos. Esto se debe a que múltiples factores de estrés pueden superar más rápidamente la capacidad de afrontamiento de un sistema.»
El IPCC afirma que existe alta confianza en que la «superficie terrestre afectada por extremos concurrentes ha aumentado». De manera similar, el informe atribuye el mismo nivel de confianza a la conclusión de que «los eventos extremos concurrentes en diferentes lugares, pero que posiblemente afecten a sectores similares (p. ej., zonas productoras de cereales) en distintas regiones, se volverán más frecuentes con el aumento del calentamiento global, en particular por encima de +2 °C de calentamiento global».
¿Qué está haciendo el Foro Económico Mundial frente al cambio climático?
Al examinar específicamente los extremos concurrentes de calor y sequía, el informe afirma que «existe alta confianza en que las olas de calor y las sequías concurrentes han aumentado en frecuencia durante el último siglo a escala global debido a la influencia humana».
El IPCC también afirma que tiene alta confianza en que «las condiciones cálidas y secas compuestas se vuelven más probables en casi todas las regiones terrestres a medida que aumenta la temperatura media global».
Y estos extremos concurrentes tienen implicaciones para los incendios forestales, también, señala el informe:
«Existe confianza media en que las condiciones meteorológicas que favorecen los incendios forestales (meteorología de incendios) se han vuelto más probables en el sur de Europa, el norte de Eurasia, Estados Unidos y Australia durante el último siglo».
«Existe alta confianza en que las condiciones meteorológicas de incendios se volverán más frecuentes con niveles más altos de calentamiento global en algunas regiones.»
Por último, el informe también considera los extremos compuestos en regiones costeras, señalando que «existe confianza media en que durante el último siglo la probabilidad de inundaciones compuestas ha aumentado en algunas ubicaciones, incluida la costa de Estados Unidos». Añade:
«Existe alta confianza en que la aparición y la magnitud de las inundaciones compuestas en las regiones costeras aumentarán en el futuro debido tanto a aumento del nivel del mar y aumentos de las precipitaciones intensas.”
Tablas de síntesis
La tabla incluida a continuación (Tabla 11.1 del informe) ofrece una “síntesis… sobre los cambios observados en los fenómenos extremos y la contribución de las influencias humanas”.
Y esta tabla (Tabla 11.2 del informe) ofrece una “tabla de síntesis sobre los cambios proyectados en los fenómenos extremos” a 1,5 °C, 2 °C y 4 °C por encima de las condiciones preindustriales.
