Circuitos de retroalimentación climática

Descripción general

Una retroalimentación climática se produce cuando un cambio de temperatura altera otra parte del sistema terrestre, lo que a su vez influye en la temperatura. Las retroalimentaciones positivas amplifican el cambio inicial; Los comentarios negativos se oponen a ello.

Fundamentos técnicos

Las retroalimentaciones climáticas se expresan comúnmente utilizando una relación de balance de energía en la que un forzamiento radiativo se opone o amplifica mediante un parámetro de retroalimentación medido en vatios por metro cuadrado por kelvin. La respuesta radiativa de Planck se está estabilizando, mientras que las retroalimentaciones del vapor de agua y el albedo del hielo generalmente se están amplificando a escala global. La velocidad de lapso y las respuestas de la nube varían geográficamente y pueden interactuar. La sensibilidad climática efectiva depende de cómo evolucionan estas retroalimentaciones a medida que cambian la absorción de calor del océano, la circulación atmosférica y los patrones de la superficie, por lo que un parámetro constante es una aproximación más que una propiedad universal.

Cómo funciona

Los ejemplos incluyen el aumento del vapor de agua atmosférico en un clima más cálido, cambios en la reflectividad de la nieve y el hielo, las respuestas de las nubes y el intercambio de carbono con océanos y ecosistemas. La fuerza de la retroalimentación se estima a través de observaciones, modelos de procesos y comparaciones entre estados climáticos.

Métodos de medición e investigación

Los científicos estiman la retroalimentación de los balances de radiación de los satélites, radiosondas, inventarios de calor del océano, evidencia paleoclimática y conjuntos de modelos climáticos acoplados. Los núcleos radiativos calculan cómo los cambios de temperatura, humedad, nubes o albedo afectan los flujos en la parte superior de la atmósfera. La detección requiere separar las tendencias forzadas de la variabilidad interna y tener en cuenta la deriva de la medición. Los estudios de restricciones emergentes relacionan un proceso observable actual con una sensibilidad futura, pero tales relaciones necesitan justificación física y validación independiente para evitar sesgos de selección en un conjunto de modelos limitado.

Ideas clave

• Positivo significa amplificar, no beneficiar; Negativo significa amortiguamiento, no dañino.
• Las retroalimentación operan en diferentes regiones y escalas de tiempo.
• Varias retroalimentaciones actúan simultáneamente y pueden interactuar de forma no lineal.

Frontera de investigación actual

Las principales preguntas de investigación se refieren a la microfísica de las nubes, el acoplamiento del ciclo del carbono y la retroalimentación que involucra las capas de hielo, el permafrost y los ecosistemas. La fuerza de la retroalimentación puede depender del estado: la pérdida de nieve estacional, por ejemplo, eventualmente se satura cuando queda poca nieve. Las retroalimentaciones lentas pueden continuar durante siglos después de que se estabilice el forzamiento atmosférico. Los elementos de inflexión implican umbrales y transiciones autosostenidas, que están relacionados, pero no son sinónimos, del análisis de retroalimentación lineal ordinario. Por lo tanto, la evaluación de riesgos combina proyecciones centrales con resultados de baja probabilidad y alto impacto e informa explícitamente la escala de tiempo, la reversibilidad y la confianza.

Por qué es importante

La retroalimentación determina con qué fuerza responde el clima a un forzamiento como el aumento de la concentración de gases de efecto invernadero. Comprenderlos mejora las proyecciones, la evaluación de riesgos y la interpretación del cambio climático pasado.

Límites y preguntas abiertas

Las respuestas a la nube y al ciclo del carbono son complejas y siguen siendo fuentes importantes de incertidumbre. Una retroalimentación no es lo mismo que un punto de inflexión, aunque la retroalimentación puede contribuir a cambios abruptos o difíciles de revertir.