¿Por qué el cambio climático impide predecir las precipitaciones?

Un nuevo estudio liderado por la Universidad de Oxford (Reino Unido) y la ETH Zúrich (Suiza) revela que un componente clave del sistema climático, en concreto los patrones de viento a gran escala que determinan la distribución de las precipitaciones, puede estar subestimado por los modelos climáticos actuales, lo que ayuda a explicar la incertidumbre en las predicciones de lluvias regionales.

En definitiva, este hallazgo podría permitir proyecciones más fiables de los patrones de lluvia futuros, facilitando una mejor preparación ante inundaciones y sequías. Los hallazgos, publicados en 'Nature', se basan en un análisis de los patrones de lluvias invernales en el hemisferio norte desde 1950 hasta 2022.

Este análisis reveló que, si bien los científicos pueden predecir con bastante precisión cómo una atmósfera más cálida retiene más humedad, tienen mucha menos certeza sobre cómo cambiarán los patrones de circulación en respuesta a las emisiones humanas, y estos son los que, en última instancia, determinan dónde llueve.

Las precipitaciones afectan a todo, desde la producción de alimentos y el suministro de agua hasta las inundaciones y los sistemas energéticos. A medida que el cambio climático se acelera, muchas regiones ya experimentan un clima más errático: sequías más prolongadas intercaladas con lluvias más intensas.

Pero prepararse para estos cambios depende de saber dónde ocurrirán. Los recientes episodios de lluvias torrenciales, incluidas las inundaciones generalizadas en Europa en 2024, han demostrado lo difícil que sigue siendo prever con exactitud dónde y con qué intensidad caerán las fuertes lluvias.

Los investigadores examinaron dos procesos clave que impulsan los cambios en las precipitaciones. Por un lado, los efectos termodinámicos. Es decir, efectos relacionados con el calor y la humedad, por ejemplo, el hecho de que una atmósfera más cálida puede retener más humedad, aumentando la intensidad de las precipitaciones cuando estas se producen.

Por otro, efectos dinámicos, que son cambios en los patrones de circulación a gran escala, como la corriente en chorro, que controlan las trayectorias de las tormentas y la distribución de las precipitaciones.

Mediante una combinación de métodos estadísticos y experimentos con modelos climáticos avanzados, el equipo logró separar estas influencias. Esto reveló que los modelos climáticos capturan de forma consistente los cambios termodinámicos. Sin embargo, tienen dificultades para representar los cambios en los patrones de circulación a gran escala, especialmente en regiones donde estos patrones desempeñan un papel dominante.

En el sur de Europa, por ejemplo, los modelos climáticos actuales simulan solo alrededor del 10% de la tendencia observada de las precipitaciones impulsadas por la circulación atmosférica, lo que pone de manifiesto una importante deficiencia en las proyecciones actuales.

El estudio identifica dos razones principales sobre por qué es tan difícil predecir las precipitaciones. En primer lugar, la circulación atmosférica varía de forma natural a lo largo de las décadas. Los patrones a gran escala, como la Oscilación del Atlántico Norte, pueden cambiar de forma impredecible, enmascarando o amplificando las tendencias climáticas a largo plazo.

En segundo lugar, los modelos climáticos pueden subestimar cómo responden estos patrones de circulación al cambio climático antropogénico. Esto dificulta distinguir entre la variabilidad natural y el cambio a largo plazo, y limita la confianza en los pronósticos regionales.

En consecuencia, es difícil determinar si los cambios en las precipitaciones se deben a fluctuaciones naturales temporales o a un cambio a largo plazo provocado por el cambio climático antropogénico. Esto reduce la confianza en las predicciones sobre dónde aumentarán o disminuirán las lluvias.

En conjunto, estos factores implican que, incluso cuando las tendencias globales son claras, predecir los cambios en las precipitaciones locales sigue siendo un reto, especialmente en regiones ya vulnerables a la sequía o las inundaciones.

El doctor Lei Gu del departamento de Física de la Universidad de Oxford, (anteriormente en la ETH Zúrich) asegura: "Al combinar dos enfoques complementarios, pudimos demostrar que el cambio climático ya está influyendo en los patrones de viento a gran escala que determinan las precipitaciones, aunque la magnitud de este efecto aún es incierta. Nuestro trabajo busca comprender mejor cómo podemos mejorar la fiabilidad de las simulaciones de precipitaciones mediante