Proyecciones de Cambio Climático: Escenarios de Emisiones del IPCC

Cambios Proyectados en Escenarios de Emisiones

Uso de Modelos para Proyectar los Impactos del Cambio Climático Global: Escenarios de Emisiones del IPCC

Herramientas para Predecir y Proyectar los Cambios del Clima

• Predicción climática: Es una proyección o predicción del clima. Es un intento de tener una estimación de la evolución real del clima del futuro.
• Escenarios de emisiones: Describen las futuras emisiones a la atmósfera de los gases de efecto invernadero (aerosoles, otros contaminantes) y, junto con la información sobre el uso y la ocupación del suelo, estos proporcionan datos para la elaboración de modelos climáticos.
• Modelos climáticos: Es una representación numérica del sistema. Está basado en las propiedades físicas, químicas y biológicas de sus componentes, sus interacciones y los procesos de retroefecto (ciclo, albedo, temperatura, nieve).
• Proyección climática: Respuesta simulada del sistema climático a un escenario de emisiones futuras o concentraciones de gases de efecto invernadero, por lo general, basado en modelos climáticos.
• GCM (Global Climate Model): Estos toman en cuenta la atmósfera, criosfera, océanos y vegetación. Se realizan en supercomputadoras. Actualmente, la potencia de las computadoras para realizar modelos muy complejos ha aumentado muchísimo, por lo tanto, los modelos en cada reporte del IPCC tienen mayor resolución y ha aumentado la capacidad de los modelos para tener y procesar la información necesaria. Esto es general para los modelos que son muy complejos.
  • Lo que hacen estos modelos es que dividen la Tierra en celdas. Esas celdas calculan:
  • Temperatura (T)
  • Presión (P)
  • Viento (U,V)
  • Humedad (Q)
  • Estos pueden tener un componente horizontal y vertical.

En la simulación de los procesos físicos, toman en cuenta los:

• Ciclos estacional y diurno
• Flujos de calor sensible y latente
• Convección y nubes
• Capa límite
• Gases de efecto invernadero
• Aerosoles
• Hielo marino
• Hidrología terrestre
• Transporte oceánico de calor
• Circulación oceánica
• Dinámica vegetal
• Dinámica del hielo marino
• Química del ciclo del carbono

También, entre cada una de las celdas, se calculan los cambios entre las columnas de manera vertical y horizontal.

Ecuaciones fundamentales:

• Conservación de momentum
• Conservación de energía
• Conservación de masa
• Conservación de H₂O (vapor, líquido, sólido)
• Ecuación de estado

SM: El programa de computadora es muy complejo y se requiere de un alto conocimiento de su operación.

Escenarios de Emisiones del IPCC

Estos escenarios son importantes de entender porque son la base de referencia para proyectar cambios en un futuro, como cualquier sistema, cualquier distribución de organismos, cambios en la biodiversidad. Si todos utilizan diferentes tipos de escenarios de emisión, entonces no van a tener resultados comparables. Por lo tanto, lo que la mayoría utiliza son los escenarios del IPCC.

Escenarios del IPCC necesarios para:

• Ilustrar características del clima futuro e
• Comunicar consecuencias potenciales del Cambio Climático

• Evaluar vulnerabilidad
• Desarrollar políticas de control de emisiones

Conjunto de cuatro escenarios nuevos definidos por la comunidad científica en el quinto informe de evaluación del IPCC. Los cuatro RCP son los siguientes:

• Un escenario de mitigación que conduce a un nivel de forzamiento muy bajo (RCP2.6)
• Dos escenarios de estabilización (RCP4.5 y RCP6.0)
• Un escenario con un nivel muy alto de emisiones de gases de efecto invernadero (RCP8.5)
• Los escenarios de RCP representan una variedad de políticas climáticas del siglo XXI.

Forzamiento Radiativo: Mide el impacto de ciertos factores que afectan el clima en el balance energético del sistema acoplado Tierra/atmósfera.

¿Cómo se mide?: La tasa de transferencia de energía por unidad de área del globo medida en las capas superiores de la atmósfera y se expresa en vatios por metro cuadrado (W/m²).

¿En qué factores se presenta?: Se dice que un forzamiento radiativo causado por uno o más factores es positivo cuando provoca un aumento en la energía del sistema Tierra/atmósfera y, por lo tanto, el calentamiento del sistema. En el caso contrario, se dice que un forzamiento radiativo es negativo cuando la energía está disminuyendo, lo que conduce al enfriamiento del sistema.

Escenarios para el AR5

Basados en forzamiento radiativo de todos los forzantes en CO₂–

Concentración- CO₂-eq (ini. all forcing agents)/ CO₂eq: Estamos hablando del dióxido de carbono. Se están tomando en cuenta los diferentes tipos de metano, etc., y convirtiéndolos a su valor relativo en dióxido de carbono.

RCP 8.5: Tenemos un aumento continuo de emisiones.

RCP 6.0: Un poco de estabilización donde las emisiones se estabilizan ya para un periodo más tardado.

RCP 4.5: Vemos un escenario de estabilización mucho mayor.

RCP 2.6: Reducción importante de emisiones.

En la resolución de los modelos del IPCC podemos ver cómo estos han ido mejorando a través de los diferentes informes.

El cambio climático no es homogéneo. Es muy importante tener esa resolución fina para que las diferentes comunidades puedan tomar acciones de adaptación que sean adecuadas dependiendo de dónde viven y de las proyecciones regionales.

Criterios del IPCC para Realizar los Escenarios Climáticos

• Criterio 1: Coherencia con las proyecciones mundiales.
• Criterio 2: Plausibilidad física: No deben violar las leyes básicas de la física. Además, la combinación de cambios en diferentes variables (que a menudo están correlacionadas entre sí) debe ser físicamente consistente.
• Criterio 3: Aplicabilidad en las evaluaciones de impacto: Deben describir cambios en un número suficiente de variables en una escala espacial y temporal que permita la evaluación del impacto.
• Criterio 4: Representatividad: Deberían ser representativos de la gama potencial de futuros cambios climáticos regionales. Solo de esta manera se puede estimar un rango realista de posibles impactos.
• Criterio 5: Accesibilidad: Deberían ser fáciles de obtener, interpretar y aplicar para la evaluación del impacto.

Impactos Proyectados del Cambio Climático: Temperatura y Precipitación

Las trayectorias de concentración representativas (RCP) son los escenarios en que se basan las proyecciones a futuro. Son 4 escenarios de emisión y estos se caracterizan por su forzamiento radiativo total para el año 2100. Estas 4 trayectorias comprenden un escenario en que los esfuerzos de mitigación conducen a un nivel de forzamiento muy bajo, que es RCP 2.6; dos escenarios de estabilización, RCP 4.5 y RCP 6.0; y un escenario con un nivel muy alto de emisiones de gases de efecto invernadero, RCP 8.5.

Las temperaturas medias de la superficie están alcanzando récords no previamente reportados en los registros modernos.

Bajo los escenarios del IPCC, el RCP 8.5 proyecta un aumento de 3.2 a 5.4 °C para el año 2100; el RCP 6, entre 2 a 3.7 °C; el RCP 4.5, entre 1.7 a 2.2 °C; y el RCP 2.6, entre 1.7 a 3.2 °C de aumento de la temperatura en la superficie. La realidad es que estamos en el año 2023 y la temperatura promedio ya ha alcanzado el aumento de 1 °C. Ya estamos siguiendo los escenarios de grados más extremos de lo que se ha proyectado en el IPCC. Estamos siguiendo la trayectoria de RCP 8.5. Sin embargo, solo porque el promedio está aumentando, eso no quiere decir que el aumento de temperatura va a ser homogéneo en todo el globo. Como se puede apreciar, hay ciertas zonas donde se está viendo actualmente y donde se proyecta un cambio de temperatura mucho más rápido, mucho más extremo, principalmente en el Ártico. En otras regiones, se proyecta que sobre la superficie terrestre va a haber un aumento más rápido que sobre el océano, que funciona como un amortiguador. Bajo el escenario 2.6, lo que se ve es un calentamiento mucho menos extremo. Es importante tomar en cuenta que un cambio de uno o dos grados °C en una región puede provocar cambios importantes en las comunidades que residen en la zona.