M2 Variabilidad Decadal y Multidecadal

Tópico

La variabilidad decadal y multidecadal del sistema climático se organiza en modos de baja frecuencia que modulan las condiciones climáticas medias durante décadas enteras, a diferencia de El Niño-Oscilación del Sur, que modula esas mismas condiciones climáticas medias en ciclos de solo unos pocos años. Los modos de baja frecuencia más importantes de esta variabilidad decadal y multidecadal son la Oscilación Decenal del Pacífico, con un período dominante de entre veinte y treinta años, y la Oscilación Multidecadal del Atlántico, con un período de entre sesenta y ochenta años. A diferencia de El Niño-Oscilación del Sur, que es un oscilador acoplado internamente bien definido, estos modos de baja frecuencia no son osciladores puramente internos bien definidos, sino patrones de variabilidad que emergen de la interacción entre el océano profundo y la atmósfera, y que posiblemente también estén modulados por forzamiento externo, como el forzamiento volcánico, el forzamiento solar o los aerosoles.

La Oscilación Decenal del Pacífico puede entenderse como el modo dominante de variabilidad de la temperatura superficial del mar en el Pacífico Norte extratropical, y surge físicamente de dos mecanismos distintos. El primer mecanismo es una integración de tipo estocástico: el océano superficial del Pacífico Norte integra, como si fuera un promedio acumulado en el tiempo, el forzamiento atmosférico de alta frecuencia que recibe día a día, de un modo parecido a como un volante de inercia absorbe impulsos rápidos y aleatorios y los convierte en un movimiento mucho más lento y suave. Esta integración de tipo estocástico produce, por sí sola, una variabilidad de la temperatura superficial del mar en la que las fluctuaciones lentas, de baja frecuencia, tienen mucha más energía que las fluctuaciones rápidas, de alta frecuencia, un patrón conocido como ruido rojo, sin que la Oscilación Decenal del Pacífico necesite ningún oscilador interno propio para producir esa variabilidad de baja frecuencia.

El segundo mecanismo detrás de la Oscilación Decenal del Pacífico son las retroalimentaciones de baja frecuencia entre el océano y la atmósfera, mediadas por la circulación del giro subtropical del Pacífico Norte y por modos oceánicos lentos que se desplazan hacia el oeste, del mismo tipo que los que redistribuyen la termoclina en El Niño-Oscilación del Sur pero operando aquí a una escala de tiempo mucho más lenta. Estas retroalimentaciones de baja frecuencia entre el océano y la atmósfera se suman a la integración de tipo estocástico descrita antes, y juntas terminan de dar forma al patrón espacial y temporal completo de la Oscilación Decenal del Pacífico.

La Oscilación Multidecadal del Atlántico está asociada a variaciones multidecadales en la intensidad de la circulación de retorno meridional del Atlántico, la misma circulación que transporta calor hacia el Atlántico Norte: una circulación de retorno meridional del Atlántico más fuerte calienta el Atlántico Norte, y una circulación de retorno meridional del Atlántico más débil lo enfría. Este calentamiento o enfriamiento del Atlántico Norte que la Oscilación Multidecadal del Atlántico produce tiene teleconexiones globales: modula la precipitación sobre el Sahel, la actividad de los huracanes en el Atlántico, los monzones asiáticos y la temperatura del Ártico.

Las proyecciones futuras sugieren que la circulación de retorno meridional del Atlántico se debilitará bajo el calentamiento antropogénico, lo que puede alterar por completo a esta Oscilación Multidecadal del Atlántico y a las teleconexiones globales que produce. Separar, dentro de la Oscilación Multidecadal del Atlántico observada, la parte que corresponde a su propia variabilidad interna de la parte que corresponde a una respuesta forzada por los aerosoles o por los gases de efecto invernadero es un desafío activo de la atribución climática, el mismo tipo de desafío que separa, en la Oscilación Decenal del Pacífico descrita antes, la variabilidad de baja frecuencia generada internamente del posible forzamiento externo mencionado al comienzo de esta descripción.

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