E7 Variabilidad Interna del Sistema Acoplado

Tópico

La variabilidad interna del sistema climático es la fluctuación espontánea que el sistema climático produce incluso cuando el forzamiento externo no cambia en absoluto. Esta variabilidad interna del sistema climático es una consecuencia de la naturaleza no lineal y caótica del propio sistema climático: las ecuaciones que describen el movimiento de los fluidos geofísicos —el aire de la atmósfera y el agua del océano— son extremadamente sensibles a las condiciones iniciales de las que parten, un fenómeno llamado caos determinista, en el que dos condiciones iniciales casi idénticas terminan produciendo, con el paso del tiempo, dos evoluciones del sistema climático completamente distintas entre sí. Esta sensibilidad a las condiciones iniciales establece un límite fundamental a la predictibilidad del sistema climático, un límite que ninguna mejora futura en la calidad de las observaciones o en la potencia de cálculo puede eliminar por completo.

Esta variabilidad interna del sistema climático no es un ruido completamente desordenado: se organiza en modos reconocibles, cada uno con una escala de tiempo característica distinta. Entre estos modos reconocibles de la variabilidad interna del sistema climático están El Niño-Oscilación del Sur, que fluctúa en un ciclo de pocos años, la Oscilación Decadal del Pacífico, que fluctúa en una escala de tiempo de varias décadas, y la Oscilación Multidecadal del Atlántico, que fluctúa también en una escala de tiempo de varias décadas pero en la cuenca del Atlántico en vez de en la del Pacífico.

Separar el forzamiento externo de esta variabilidad interna del sistema climático requiere métodos estadísticos avanzados, entre ellos comparar grandes conjuntos de simulaciones del mismo modelo climático entre sí. Cada simulación de un conjunto de este tipo arranca desde una condición inicial ligeramente distinta a la de las demás simulaciones del mismo conjunto, pero todas las simulaciones del conjunto responden al mismo forzamiento externo: por eso, lo que resulta igual entre todas las simulaciones del conjunto es la señal forzada por ese forzamiento externo común, mientras que lo que resulta distinto entre las simulaciones del conjunto es el ruido de la variabilidad interna del sistema climático, que cada simulación del conjunto desarrolla de forma independiente a partir de esa pequeña diferencia inicial gracias a la misma sensibilidad a las condiciones iniciales descrita al comienzo.

El límite fundamental a la predictibilidad descrito al comienzo es de cerca de dos semanas para predecir el estado diario de la atmósfera de forma determinista, porque después de esas dos semanas la sensibilidad a las condiciones iniciales ya volvió irreconocible a la predicción original. A escalas de tiempo climáticas, en cambio, la predictibilidad del sistema climático ya no proviene principalmente de la condición inicial, sino del propio forzamiento externo: aunque no se pueda predecir el estado diario exacto de la atmósfera dentro de varios años, sí se puede predecir la señal forzada por el forzamiento externo dentro de ese mismo plazo, precisamente porque esa señal forzada es la parte del sistema climático que el forzamiento externo determina de forma predecible, más allá del ruido de la variabilidad interna del sistema climático. El océano aporta, además, algo de predictibilidad adicional a escalas estacionales y decadales gracias a su inercia térmica, la misma inercia térmica que, en el sistema climático acoplado, lo convierte en un retardador térmico de las perturbaciones del sistema climático completo.

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