Wednesday 25 July 2012

Groenlandia no se derritió por completo.

Hoy mi madre me preguntó si había visto lo de Groenlandia. Sí, hace unos días que un comunicado de prensa de la NASA estuvo dando vueltas por los blogs de climatología que leo regularmente. Luego abro mi casilla de mail y veo que ella también me había mandado un correo con el titular de la noticia. EL HORROR. Clarín titula “En un hecho inédito, se derritió casi por completo el hielo que cubre a Groenlandia”. Este, señores, es uno de los peores ejemplos de periodismo científico que leí en un largo tiempo.

Cualquier persona con un mínimo de conocimiento de lo que está pasando alrededor suyo tiene que darse cuenta que ese titular tiene que ser mentira. El hielo sobre Groenlandia es enorme y pensar que se pudo haber derretido en un 97% es irrisorio. Comprendo que un lego en la materia no se de cuenta de esto, pero uno espera algo más de los responsables de un medio de información.

No, lo que en realidad sucedió es que un periodista metió la pata y que, como dice el comunicado de prensa de la NASA, el 97% de la superficie del hielo de Groenlandia registró al menos algún grado de derretimiento. Este es un hecho sin precedentes en los últimos 30 años (que tenemos satélites).icemap

Lo que es muy interesante es la rapidez con la que ocurrió todo esto. En la figura se puede observar el grado de derretimiento de Groenlandia el 8 de julio (izquierda) y 4 días más tarde. De nuevo, las áreas rojas no son áreas donde el hielo está derretido sino donde el hielo superficial se está sufriendo derretimiento. En sólo 4 días la fracción de superficie que se derretía pasó de un 40% a un 97%.

En esta animación que hice con los datos del NCEP/NCAR se puede ver el posible culpable:

GreenAnim

Lo que se ve ahí es un mapa de anomalías de temperatura. Es decir, la diferencia de la temperatura con respecto al promedio. Valores altos (verdes y rojos) significa que en ese lugar hay mayor temperatura de lo normal y viceversa. No se dejen engañar, que la temperatura en Groenlandia se “alta” no significa que puedan andar en shorts y mangas cortas.

En la animación se puede ver como al rededor del 10 de julio entra una masa de aire caliente que persiste aproximadamente hasta el 16. Si tuviera que arriesgar, diría que esta es la causa directa del derretimiento, aunque cabría preguntarse si una masa de aire de estas características sobre Groenlandia es un récord o no.

imageEl hielo de Groenlandia, como casi todo el resto de la criósfera de la Tierra está perdiendo masa vertiginosamente  como se puede ver en la figura sacada de Velicogna 2009. A diferencia del hielo marino (banquista), el derretimiento de la capa de hielo que cubre esta enorme isla sí contribuye a aumentar el nivel del mar. Piensen en un vaso de agua con hielo flotando; a medida que se derrite, el cubito agrega agua líquida, aumentando el nivel del vaso, pero también deja de ocupar espacio (por el principio de Arquímedes) en exactamente la misma proporción. Al final, el nivel del agua del vaso no cambia (salvo por el agua que uno se toma).

El hielo continental es otra historia. Como no está sobre el agua su derretimiento sí aumenta el nivel del mar. Dado que no estamos todos inundados, es fácil observar que la noticia que levantó Clarín es simplemente falsa. Una burrada del tamaño de un glaciar.

Obviamente Clarín no es el único responsable de esta metida de pata. La CNN tiene un artículo en el cual afirma, en la primera oración, que “casi toda la cobertura de hielo de Groenlandia se derritió al menos temporalmente”, lo cual está un poco más cerca de la realidad, pero no deja de ser confuso. Luis Alfonso Gámez en su blog Magonia recopila otros titulares también vergonzosos.

Friday 20 July 2012

Los modelos climáticos son confiables.

En 1988, el año de mi nacimiento, James Hansen publicó una proyección de las temperaturas globales. Gracias a que ya pasaron 24 años de su publicación, se puede tener una idea cruda de cuán cerca estuvo de la realidad. Los datos los pueden encontrar al final de este post.

Lo primero que hay que hacer para evaluarla es elegir qué escenario de emisiones comparar. Los modelos climáticos no pueden predecir el futuro sino que realizan proyecciones bajo ciertas suposiciones. Una de las suposiciones clave es la evolución de las emisiones de gases invernadero. En su trabajo, Hansen realizó 3 escenarios que llamó A, B y C e hizo correr el modelo una vez para cada uno. Antes que nada, entonces, hay que comparar:

forzamientoDistintos escenarios de forzamiento radiativo en Hansen 1988 y forzamiento observado

Hasta más o menos el año 2000 el escenario C era el más acertado, aunque para más adelante es menor que el observado. En promedio, el forzamiento real estuvo entre el escenario B y el C. Las rectas se cortan en 1984 porque, a pesar de que el artículo fue publicado en el 88 esto fue por el retraso del análisis de datos y publicación del material, el modelo empezó a proyectar desde 1984.

Entonces, ¿cómo se comparan las temperaturas globales proyectadas con las observadas?

Comparación

No tan mal, eh. La línea recta celeste claro es una extrapolación lineal usando el incremento de la temperatura entre 1958-1984. Es decir, una hipótesis nula con la cual comparar el resultado. Vemos que las proyecciones estuvieron más cerca de los escenarios B y C que de una suposición ingenua de que el incremento de la temperatura iba a continuar igual. Esto se ve también si calculamos la regresión lineal de los datos.

comparación lineal

A pesar de que estuvo cerca, Hansen estimó más aumento de la temperatura del que realmente hubo, incluso bajo escenarios con menor emisión gases de efecto invernadero. ¿Por qué?

Una primera respuesta es que estamos ante el resultado de una sola “corrida” del modelo. Actualmente los modelos se corren cientos de veces variando ligeramente las condiciones iniciales y luego se hace un promedio de todos ellos. Esto asegura tener un resultado representativo. Como el modelo de Hansen sólo se corrió una vez para cada escenario, es posible que estemos ante una versión anómalamente cálida.

Lo más probable, sin embargo, es que esta sobre-estimación de las temperaturas se deba a que Hansen utilizó un valor para la sensibilidad climática de 4 ºC. Esto está por encima del valor actualmente aceptado, más cercano a 3 ºC. En otras palabras, el modelo de Hansen era más sensible a los gases de efecto invernadero que la realidad.

Podemos hacer una corrección un tanto burda y decir que, si el modelo hubiera asumido una sensibilidad de 3ºC entonces habría mostrado 3/4 del calentamiento. Aplicando esta corrección, se obtiene una proyección sorprendentemente acertada.

Comparación 3c

comparación lineal 3ºc

¡¡BAM!! Justo en el medio.

Este modelo, de hace casi 25 años corriendo con computadoras probablemente no más poderosas que un celular de hoy en día, resultó ser bastante bueno. Actualmente los modelos climáticos incluyen una multitud de variables y tienen una resolución mucho mayor que este programita anticuado. Se hacen correr en supercomputadoras (o en la PC de cualquiera que quiera donar el tiempo muerto de su procesador) y se utilizan modelos distintos, cada uno con sus ventajas y desventajas.

Si una carcacha antigua como ésta puede dar resultados relativamente confiables, se pueden imaginar por qué los tremendos camiones de hoy en día son para respetar. De todas formas siempre hay que tener en cuenta la famosa frase de George Box y recordar que “todos los modelos son falsos, pero algunos son útiles”. Claro, esto aplica tanto a la climatología como a la física de partículas.

Tuesday 10 July 2012

Veranos cálidos, ¿inviernos fríos?

En un foro de meteorología surgió la pregunta de si a un verano particularmente cálido le sigue un invierno particularmente frío. Seguramente muchos tendrán alguna opinión, pero ahora que estoy relativamente liberado de los parciales me pareció un buen ejercicio ver qué dicen los datos.

A mí me parece que lo más razonable sería lo contrario: que a un verano particularmente cálido le siga un invierno particularmente cálido. Si la temperatura promedio es más alta en verano, también cabría esperar que así lo sea en invierno. Pero también se puede argumentar que los procesos atmosféricos que intensifican un verano también van a intensificar un invierno.

Primero hay que conseguir los datos de temperatura de el aeropuerto de Ezeiza. Yo mangueé los datos hace un tiempo mediante la página del National Climatic Data Centre, pero quizás hay formas más simples (como este link al archivo .txt de 25 mb). El Servicio Meteorológico Nacional no parece que tenga una forma simple de acceder a datos históricos y es un poco triste tener que buscar datos de mi país en bases de datos de EE.UU., pero es lo que hay.

Lo que tengo ahora es una enorme lista de temperaturas horarias que hay que promediar. Tuve que armarme una macro en excel, pero lo logré. El problema ahora es que hay un obvio incremento en la temperatura (de unos 0,2ºC por década).

Aumento anual EzeAnomalía (temperatura de cada año – temperatura promedio 1973-2011) para verano e invierno en Ezeiza.

Pero para responder a la pregunta de si a un verano muy caluroso le sigue un invierno más frío no nos interesa este aumento en la temperatura que podría molestar. Así que lo eliminé, consiguiendo una serie de datos con tendencia nula:

Ahora vamos a los bifes. En esencia nos estamos preguntando si hay alguna relación entre la intensidad de la temperatura de verano y la de invierno. ¿Qué pasaría si nuestra hipótesis fuera cierta? Cabría esperar que a un año con un verano más cálido de lo normal le sigue –o está precedido- por un invierno más frío de lo normal. Podemos hacer un gráfico de puntos con “Temperatura de Verano” en el Eje X y “Temperatura de Invierno” en el Eje Y. Si la hipótesis fuera cierta, cabría esperar que los puntos más a la derecha (veranos más calientes) también estén más abajo (inviernos más fríos).

Verano-invierno

Hay una muuuuuy ligera inclinación, pero es increíblemente tenue y lo más probable es que sea por azar. Gracias a uno de los usuarios del foro, que sabe más de estadística que yo, sabemos que la relación no es estadísticamente significativa. Lo mismo sucede si hacemos el gráfico comparando la temperatura del verano con la temperatura del invierno anterior (porque al tiempo no le interesa nuestros calendarios).

Aún si tomáramos esta relación como cierta, significaría que a un verano 1 ºC más cálido que el promedio le sigue un invierno… 0,008 ºC más frío que el promedio. Ciertamente nada para preocuparnos.

Para completar el análisis uno podría preguntarse cómo se vería un análisis idéntico pero usando datos creados artificialmente sin relación alguna entre ellos. Para eso armé dos series de datos aleatorios con distribución normal, una para verano y otra para invierno (obviamente sus medias son distintas). El resultado es básicamente idéntico al anterior.

aleatorio

Resumiendo, la respuesta es NO. No hay relación entre los veranos muy calurosos y los inviernos muy fríos.

Ya lo saben, si ven a alguien tejiendo suéteres de lana en el medio de una ola de calor, mándenle este post y que se tiren a la pileta.