Reanalizar los datos climáticos del pasado es clave para entender el cambio climático en el futuro
La clave para crear buenas estrategias de mitigación del cambio climático para el futuro radica en mirar al pasado y comprender cómo ha evolucionado el clima. Un punto de partida esencial para mirar hacia atrás es el siglo XX y todo esto depende de encontrar datos basados en observaciones de la atmósfera, la tierra, los océanos y el hielo marino. La comprensión del clima del siglo pasado también depende de la elaboración de modelos acoplados océano-tierra-atmósfera y de sistemas de asimilación que puedan procesar los datos. Gracias a numerosas iniciativas de investigación especializadas, Europa está a la vanguardia de estas actividades. El proyecto financiado con fondos europeos ERA-CLIM2 (European Reanalysis of the Global Climate System) se propuso recopilar y procesar datos de observaciones realizadas en el siglo pasado. El objetivo de los investigadores de este proyecto era digitalizar los datos encontrados y prepararlos para utilizarlos en los modelos desarrollados por el equipo de investigación. «Cuanto más retrocedemos en el tiempo, menor es el número de observaciones y menos precisas son», dice el doctor Roberto Buizza, coordinador del proyecto ERA-CLIM2. «Lo que hacemos es mezclarlos con nuestros modelos tridimensionales de la Tierra, usando modelos acoplados que simulan todos los procesos del océano, la tierra y la atmósfera». Utilizando muy pocas observaciones con los modelos que han desarrollado, el equipo de ERA-CLIM2 puede reconstruir el clima de las zonas donde hay muy pocas o ninguna observación. «Los reanálisis son la mejor fuente de información del clima del pasado porque fusionan todas las fuentes de información disponibles de las observaciones y los modelos», explica Buizza. «Los conjuntos de reanálisis generados en ERA-CLIM2 nos ayudan a estimar la incertidumbre del clima pasado y nos proporcionan información sobre cómo lidiar con las incertidumbres en los futuros proyectos climáticos». Alcanzar los objetivos ERA-CLIM2 contribuyó al avance de la ciencia del reanálisis mediante cambios en ámbitos como la recuperación de datos de observación y el procesamiento posterior. Los investigadores apoyaron un gran esfuerzo para recuperar datos de observaciones meteorológicas «in situ» históricas en todo el mundo y prepararon registros de datos climáticos por satélite. El equipo desarrolló y probó métodos de asimilación acoplada que podrían incluir observaciones de los diferentes sistemas terrestres, incluido el hielo marino. Los investigadores desarrollaron estos métodos para elaborar una estimación más coherente de la evolución del sistema terrestre, especialmente en la superficie de la Tierra. ERA-CLIM2 desarrolló el primer reanálisis europeo acoplado océano-tierra-atmósfera del siglo XX, que también tuvo en cuenta el uso del carbono. El equipo avanzó en la comprensión de los reanálisis no acoplados y acoplados, lo que les llevó a desarrollar métodos para estimar la incertidumbre de los reanálisis. Tres innovaciones En primer lugar, ERA-CLIM2 elaboró el primer reanálisis acoplado europeo del sistema terrestre del siglo XX, denominado CERA-20C que incluye el océano, el hielo marino, la tierra y la atmósfera. El equipo fue más allá y utilizó el sistema de asimilación CERA para generar un segundo conjunto de datos, CERA-SAT, que tiene una mayor resolución y cubre alrededor de diez años de la era de las mediciones por satélite. En segundo lugar, utilizaron el sistema de asimilación CERA para evaluar el impacto de las observaciones oceánicas en la modelización de la temperatura de la parte inferior de la atmósfera y viceversa. «Dado que, a principios del siglo XX, las observaciones eran muy escasas, esto significaba que podíamos generar conjuntos de datos más precisos», señala Buizza. La tercera innovación fue generar una nueva estimación de la incertidumbre de los datos de reanálisis, creada utilizando métodos de conjuntos. Tanto CERA-20C como CERA-SAT incluyeron un conjunto de diez análisis, en lugar de solo uno. Esto permitió a los investigadores tomar en cuenta la incertidumbre de las observaciones y los modelos y estimar la exactitud de nuestro conocimiento de las variaciones climáticas pasadas. Este nuevo enfoque contribuye en gran medida a una mejor comprensión del cambio climático, ya que se pueden utilizar métodos similares de cara al futuro. Mirando hacia el futuro El sistema CERA se utilizará para futuros reanálisis de datos, como los que está previsto que genere el Servicio de Cambio Climático de Copernicus (C3S). Los datos recuperados y vueltos a procesar por el equipo de ERA-CLIM2 se pondrán a disposición de toda la comunidad, de modo que cualquier nuevo análisis futuro pueda incluirlos. «C3S ha proporcionado una forma natural de continuar algunas de las actividades iniciadas dentro del proyecto ERA-CLIM2, transformándolas en servicios operativos duraderos», dice Buizza.
Palabras clave
ERA-CLIM2, cambio climático, océano, hielo marino, modelos climáticos, datos climáticos