Tercer Informe de Evaluación



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  • El contenido de calor de los océanos se ha incrementado y ha subido el nivel medio del mar en todo el mundo.

  • Los aumentos en el vapor de agua total en la troposfera en los últimos 25 años son cualitativamente coherentes con los aumentos de las temperaturas en la troposfera y con un ciclo hidrológico aumentado, que provoca precipitaciones más extremas y más intensas en muchas áreas donde cada vez son mayores las precipitaciones, p.ej., en las latitudes medias y altas del hemisferio norte.

    ALGUNOS ASPECTOS IMPORTANTES DEL CLIMA NO PARECEN HABER CAMBIADO

    • Unas cuantas zonas del globo no se han calentado en los últimos decenios, principalmente en algunas partes de los océanos del hemisferio sur y en partes de la Antártida.

    • No hay tendencias significativas claras en la extensión del hielo marino en la Antártida durante el período en que se han registrado mediciones sistemáticas por satélite (desde 1978).

    Resumen técnico del Grupo de trabajo I del IPCC

    a) Indicadores de temperatura
    OC É ANOOC É ANO TIERRA

    Figura 7ª: Esquema de las variaciones

    observadas en los indicadores de

    ESTRATOSFERA INFERIOR


    **Estratosfera inferior: disminución de 0,5 a 2,5° desde 1979 temperatura [Basado en la Figura 2.39ª]

    TROPOSFERA superior * poco o ningún cambio desde 1979

    **

    aumento de 0,0 a 0,2°C desde 1979 – satélites y globos

    inferior a media


    • aumento de 0,2 a 0,4°C desde ~1960

    CERCA DE LA SUPERFICIE ** HN extensión de la capa de nieve en

    *los años noventa el decenio más cálido del

    primavera: desde 1987, 10% menos que la

    media de 1966-86

    milenio y 1998 el año más cálido, por lo

    menos para el HN

    ** temperatura del aire marino: aumento de

    0,4 a 0,7°C desde fines del siglo XIX

    *** temperatura de la superficie del

    mar: aumento de 0,4 a 0,8°C

    desde fines del siglo XIX



    • aumento del contenido de calor

    de los océanos del mundo

    (hasta 300 m de profundidad)

    igual a 0,04°C / decenio

    *** temperaturas del aire en tierra: aumento de

    0,4 a 0,8°C desde fines del siglo XIX

    ***amplia recesión de los glaciares de montaña * Hielo del mar Ártico:

    sin cambios significativosdurante el siglo XX reducción del 40% del espe-* la temperatura nocturna del aire en tierra sor en verano y reducción

    aumentó al doble del índice de las temperaturas del 10 al 15% en la extensión

    diurnas desde 1950 de la primavera y verano

    recesión del hielo en lagos y ríos en medias y** desde el decenio

    de 1950altas altitudes desde fines del siglo XIX

    (reducción de 2 semanas en la duración del hielo) ? Hielo del mar Antártico:

    desde 1978

    *** Virtualmente seguro (probabilidad > 99%)

    ** Muy probable (probabilidad = 90% pero = 99%)
    Probabilidades:


    • Probable (probabilidad > 66% pero < 90%)

    ? Mediana probabilidad (probabilidad > 33% pero = 66%)

    b) Indicadores hidrológicos y vinculados con las tormentas


    OC É ANOOC É ANOTIERRA

    ESTRATOSFERA INFERIOR * aumento del 20% en el vapor de agua desde 1980 (por encima de 18 km)

    TROPOSFERA
    troposfera superior: *ninguna tendencia mundial significativa desde 1980;

    Vapor de agua

    aumento del 15% en los trópicos (10°N a 10°S)

    troposfera: *muchas regiones con aumentos desde alrededor de 1960


    .

    .

    .



    .

    .

    .



    .

    .

    .



    .

    ***


    **

    *

    ?



    CERCA DE LA

    SUPERFICIE

    **aumento del 5 al 10% de las precipitaciones en

    las latitudes medias a altas del HN, debido en

    gran parte a episodios intensos / extremos

    ?


    • importantes aumentos generalizados en el

    vapor de agua en la superficie en el HN,

    de 1975 a 1995

    ** ningún cambio generalizado en la

    frecuencia / intensidad de las

    tormentas tropicales durante el

    siglo XX

    ningún cambio coherente en

    el siglo XX en la frecuencia /

    intensidad de las tormentas

    extratropicales

    ningún cambio sistemático a gran escala en los

    tornados, días de tormentas eléctricas, granizadas

    ?

    lluvias en la superficie



    de tierra firme en el

    siglo XX** aumento del 2 al 3% en los trópicos

    aumento del 2% en la nubosidad total

    sobre tierra firme durante el siglo XXaumento del 2% en la

    nubosidad total sobre

    los océanos desde 1952

    ?


    • disminución del 2 al 3% en los

    subtrópicos

    *

    Virtualmente seguro (probabilidad > 99%)



    Muy probable (probabilidad = 90% pero = 99%)
    Probabilidades:

    Probable (probabilidad > 66% pero < 90%)

    Mediana probabilidad (probabilidad > 33% pero = 66%)
    Figura 7b: Esquema de las variaciones

    observadas en los indicadores hidrológicos

    y relativos a las tormentas.

    [Basado en la Figura 2.39b]





    • Sobre la base de datos limitados, las variaciones observadas en la Las variaciones y tendencias en los indicadores examinados implican

    intensidad y frecuencia de los ciclones tropicales y extratropicales que es prácticamente seguro que hubo una tendencia generalmente

    y de las tormentas locales intensas no muestran tendencias claras creciente de la temperatura de la superficie del planeta durante el

    en la última mitad del siglo XX, aunque a veces se advierten flucsiglo

    XX, aunque se producen desviaciones de corto plazo y regionatuaciones

    multidecenales. les con respecto a esta tendencia.
    C. Los agentes de forzamiento que provocan el cambio climático Además de las variaciones y cambios ocurridos en el pasado en el clima de la Tierra, también las observaciones han documentado los cambios producidos en los agentes que pueden provocar el cambio climático. Los más notables han sido los aumentos en las concentraciones atmosféricas de gases de efecto invernadero (GEI) y de aerosoles (partículas o gotitas microscópicas en suspensión en el aire) y las variaciones en la actividad solar, que pueden ambas alterar el balance de radiación de la Tierra y por lo tanto el clima. Esos registros de observaciones de los agentes de forzamiento del clima forman parte de la información necesaria para comprender los cambios climáticos en el pasado que se han observado en la sección anterior, y para predecir, lo cual es muy importante, qué cambios climáticos podríamos tener por delante (véase la Sección F).

    Como el registro de los cambios climáticos en el pasado, los conjuntos

    de datos sobre los agentes de forzamiento son de diversa extensión

    y calidad. Sólo existen mediciones directas de la irradiancia solar para

    unos dos decenios. La supervisión directa constante de las concentraciones

    de dióxido de carbono (CO2) en la atmósfera comenzó a

    mediados del siglo XX y se extendió en los últimos años a otros gases

    bien mezclados muy persistentes, como el metano. Los datos paleoatmosféricos

    a partir de muestras de hielo revelan los cambios en la

    concentración de algunos GEI producidos en milenios anteriores. En

    cambio, las mediciones temporales de los agentes de forzamiento que

    tienen tiempos de residencia relativamente breves en la atmósfera

    (p.ej., los aerosoles) son más recientes y mucho menos completas,

    porque son más difíciles de medir y espacialmente heterogéneas. Los

    conjuntos de datos actuales muestran la influencia humana sobre las

    concentraciones atmosféricas, tanto de GEI muy persistentes como

    de agentes de forzamiento de corta vida durante la última parte del

    milenio pasado. En la Figura 8 se ilustran los efectos del gran aumento

    en la era industrial de las emisiones antropógenas de GEI y

    anhídrido sulfuroso, este último precursor de aerosoles.

    Un cambio en la energía disponible para el sistema Tierra-atmósfera

    mundial debido a los cambios en esos agentes de forzamiento se

    denomina forzamiento radiativo (Wm-2) del sistema climático (véase

    el recuadro 1). Definido de este modo, el forzamiento radiativo del

    cambio climático constituye un índice de los impactos medios mundiales

    relativos sobre el sistema superficie-troposfera, debido a diferentes

    causas naturales y antropógenas. En esta sección se actualiza

    el conocimiento del forzamiento radiativo del cambio climático, que

    se ha producido desde los tiempos preindustriales hasta el presente.

    En la Figura 9 se muestran los forzamientos radiativos estimados

    desde el comienzo de la Era Industrial (1750) hasta 1999, para los

    agentes de forzamiento naturales y antropógenos cuantificables.

    Aunque no están incluidas en la figura por su carácter episódico, las

    erupciones volcánicas son fuente de otro forzamiento natural importante.

    En las subsecciones siguientes se resume la información sobre

    cada agente de forzamiento.

    30 Cambio climático 2001–– La base científica

    CO2 (ppm)

    260

    280


    300

    320


    340

    360


    1000 1200 1400 1600 1800 2000

    CH4 (ppmm)

    1250

    1000


    750

    1500


    1750

    N2O (ppmm)

    310

    290


    270

    250


    0,0

    0,5


    1,0

    1,5


    0,5

    0,4


    0,3

    0,2


    0,1

    0,0


    0,15

    0,10


    0,05

    0,0


    Dióxido de carbono

    Metano


    Óxido nitroso

    Concentración atmosférica

    Forzamiento radiativo (Wm-2)

    1600 1800

    200

    100


    0

    (mg SO4


    2– por tonelada de hielo)

    Azufre


    Concentración de sulfatos

    Año


    Año

    2000


    50

    25


    0

    Emisiones de SO2 (millones de

    toneladas de azufre por año)

    b)


    a)

    Figura 8:

    Registros de los cambios en la composición de la atmósfera.

    a) Concentraciones atmosféricas de CO2, CH4 y N2O en los últimos 1.000 años. Los datos de muestras de hielo y neviza en varios emplazamientos en la Antártida y Groenlandia (indicados con símbolos diferentes) se complementan con los datos de muestras atmosféricas directas en los últimos decenios (indicados mediante la línea del CO2 e incorporados a la curva que representa el promedio mundial de CH4).

    El forzamiento radiativo estimado de esos gases se indica en la

    escala a la derecha.

    b) Concentración de sulfatos en varias muestras de hielo de Groenlandia, después de eliminar los efectos episódicos de las erupciones volcánicas (líneas) y emisiones totales de SO2 procedentes de fuentes en Estados Unidos y Europa (cruces).

    [Basado en a) la Figura 3.2b (CO2), la Figura 4.1ª y b (CH4) y la

    Figura 4.2 (N2O) y b) en la Figura 5.4ª]

    Resumen técnico del Grupo de trabajo I del IPCC

    Los agentes de forzamiento incluidos en la Figura 9 difieren considerablemente

    en su forma, magnitud y distribución espacial. Algunos

    de los GEI son emitidos directamente a la atmósfera; algunos son

    productos químicos de otras emisiones. Ciertos GEI tienen prolongados

    tiempos de residencia en la atmósfera y, como resultado, están

    bien mezclados en toda la atmósfera. Otros son de corta vida y tienen

    concentraciones regionales heterogéneas. La mayoría de los gases se originan en fuentes tanto naturales como antropógenas. Por último, como se muestra en la Figura 9, los forzamientos radiativos de los distintos agentes pueden ser positivos (o sea, una tendencia a calentar la superficie de la Tierra) o negativos (o sea, una tendencia a enfriar la superficie de la Tierra).

    Forzamiento radiativo (Wm-2)

    Enfriamiento Calentamiento
    3

    2

    1



    0

    • 1

    • 2

    CO2


    CH4

    N2O


    Halocarbonos

    Ozono


    estratosférico

    Ozono


    troposférico

    Sulfato


    Quema de

    combustibles

    de origen fósil

    (hollín)

    Quema de

    combustibles

    de

    origen


    fósil

    (carbón


    orgánico)

    Combustión

    de biomasa

    Estelas de

    condensación

    Solar


    Polvo

    mineral


    Producido por la aviación

    Cirros


    Uso de

    la tierra

    (albedo)

    Efecto


    indirecto

    de aerosol

    troposférico

    (Primer tipo)

    Aerosoles

    Alto Medio Medio Bajo Muy Muy Muy Muy Muy MuyMuy Muy

    bajo bajo bajo bajo bajo bajobajo bajo

    Grado de comprensión científica


    Figura 9: Forzamientos radiativos (Wm-2) medios anuales mundiales debidos a varios agentes en el período desde la era preindustrial (1750)

    hasta el presente (finales de los años noventa; alrededor de 2000) (las valores numéricos se enumeran también en el Cuadro 6.11 del

    Capítulo 6). Véanse explicaciones detalladas en el Capítulo 6.13. La altura de la barra rectangular denota un valor central o la mejor estimación,

    en tanto que su ausencia denota que no es posible calcular una mejor estimación. Las líneas verticales situadas sobre las barras rectangulares

    con delimitadores “x” indican una estimación del margen de incertidumbre, provocado en su mayor parte por la dispersión en los valores

    publicados del forzamiento. Una línea vertical sin barra rectangular y con delimitadores “o” denota un forzamiento para el cual no puede

    darse ninguna estimación central, debido a grandes incertidumbres. El margen de incertidumbre especificado aquí no tiene fundamentación

    estadística y difiere, por lo tanto, del empleo del término en otras partes de este documento. Se otorga un índice de “grado de comprensión

    científica” a cada forzamiento, con niveles alto, medio, bajo y muy bajo, respectivamente. Esto representa el juicio subjetivo acerca de la fiabilidad

    del cálculo del forzamiento, que implica factores tales como los supuestos necesarios para evaluar el forzamiento, el grado de conocimiento

    de los mecanismos físicos/químicos que determinan el forzamiento y las incertidumbres que rodean el cálculo cuantitativo del forzamiento

    (véase el Cuadro 6.12).Los gases de efecto invernadero (GEI) bien mezclados se agrupan juntos en una sola barra rectangular, mostrando las

    contribuciones medias individuales debidas al CO2, el CH4, el N2O y los halocarbonos (véanse los Cuadros 6.1 y 6.11). La quema de

    combustibles de origen fósil se divide en componentes “hollín” y “carbón orgánico”, con su mejor estimación y alcance separados. El signo de

    los efectos debidos al polvo mineral es una incertidumbre. El forzamiento indirecto debido a los aerosoles troposféricos no se comprende bien.

    Lo mismo ocurre con el forzamiento debido a la aviación, por sus efectos sobre las estelas de condensación y las nubes cirros. Sólo se tiene en

    cuenta aquí el “primer” tipo de efecto indirecto debido a los aerosoles, como aplicable en el contexto de las nubes líquidas. El “segundo” tipo de

    efecto es conceptualmente importante, pero los cálculos cuantitativos simulados inspiran muy poca confianza. El forzamiento vinculado a los

    aerosoles estratosféricos procedentes de erupciones volcánicas es muy variable a lo largo del período y no se tiene en cuenta para este

    diagrama (sin embargo, véase la Figura 6.8). Todos los forzamientos que se indican tienen distintas características espaciales y estacionales

    (Figura 6.7), de modo que las medias anuales mundiales que aparecen en el diagrama no brindan un cuadro completo de la perturbación

    radiativa. Sólo pretenden dar, en un sentido relativo, una perspectiva de primer orden en una escala media anual mundial y no pueden

    emplearse fácilmente para obtener la respuesta climática a los forzamientos totales, naturales y/o antropógenos. Al igual que en el SIE, se

    insiste en que los forzamientos medios mundiales positivos y negativos no pueden ser sumados y considerados a priori como compensaciones

    en términos del impacto completo en el clima mundial. [Basado en la Figura 6.6]
    Cambio climático 2001–– La base científica

    Cuadro 1: Ejemplos de gases de efecto invernadero en los que influyen las actividades humanas (basado en el Capítulo 3 y en el Cuadro 4.1)

    CO2 CH4 N2O CFC-11 HFC-23 CF4

    (Dióxido de (Metano) (Óxido (Clorofluoro(

    Hidrofluoro(

    Perfluorocarbono)

    nitroso) carbono-11) carbono-23) metano)

    Concentración preindustrial unas 280 ppm unas 700 ppmm unas 270 ppmm cero cero 40 ppb

    Concentración en 1998 365 ppm 1 745 ppmm 314 ppmm 268 ppb 14 ppb 80 ppb

    Ritmo del cambio de 1,5 ppm/añoa 7,0 ppmm/añoa 0,8 ppmm/año -1,4 ppb/año 0,55 ppb/año 1 ppb/año

    concentraciónb

    Tiempo de vida en la 5 a 200 añosc 12 añosd 114 añosd 45 años 260 años >50 000 años

    atmósfera

    a El ritmo ha fluctuado entre 0,9 ppm/año y 2,8 ppm/año para el CO2 y entre 0 y 13 ppmm/año para el CH4 en el período 1990–1999.

    b El ritmo se calcula para el período 1990–1999.

    c No puede definirse un solo período de vida para el CO2 , dados los diferentes índices de absorción por diferentes procesos de eliminación

    d Este período de vida ha sido definido como un “tiempo de ajuste” que tiene en cuenta el efecto indirecto del gas en su propio tiempo de residencia.
    C.1 Cambios observados en las concentraciones y el

    forzamiento radiativo de gases de efecto invernadero (GEI)

    mezclados de forma homogénea en todo el planeta

    Durante el milenio anterior a la Era Industrial, las concentraciones

    de GEI en la atmósfera se mantuvieron relativamente constantes. Sin

    embargo, desde entonces las concentraciones de muchos de esos

    gases han aumentado directa o indirectamente, debido a las actividades

    humanas.

    En el Cuadro 1 se presentan ejemplos de varios GEI y se resumen sus concentraciones en 1750 y 1998, sus modificaciones en los años noventa y sus períodos de vida en la atmósfera. La contribución de un elemento o de un compuesto al forzamiento radiativo del cambio climático depende de las propiedades radiativas moleculares del gas, de la magnitud del aumento de su concentración en la atmósfera y del tiempo de residencia de dicho elemento en la atmósfera, una vez emitido. Este último factor—el tiempo de residencia del GEI—es una característica muy pertinente para la adopción de políticas. Es decir, que las emisiones de un GEI que tenga un prolongado tiempo de residencia en la atmósfera comprometen casi irreversiblemente el forzamiento radiativo sostenido a través de decenios, siglos o milenios, antes de que los procesos naturales puedan eliminar las cantidades emitidas.

    DIÓXIDO DE CARBONO (CO2)

    La concentración de CO2 en la atmósfera ha aumentado de 280 ppm5

    en 1750 a 367 ppm en 1999 (31%, Cuadro 1). La concentración

    actual de CO2 no ha sido superada en los últimos 420.000 años y probablemente

    tampoco en los últimos 20 millones de años. La tasa de

    aumento en el siglo pasado no tiene precedentes, por lo menos durante

    los últimos 20.000 años (Figura 10). La composición isotópica del

    CO2 y la disminución observada en el oxígeno (O2) demuestran que

    el aumento observado en CO2 se debe predominantemente a la oxidación de carbono orgánico por la quema de combustibles de origen fósil y la deforestación. Un conjunto creciente de datos paleoatmosféricos obtenidos en aire atrapado en el hielo durante centenares de milenios ofrece un contexto para el aumento en las concentraciones de CO2 durante la Era Industrial (Figura 10). Comparado con las concentraciones relativamente estables de CO2 (280 ± 10 ppm) de los varios milenios precedentes, el aumento durante la Era Industrial es espectacular. El ritmo medio de aumento desde 1980 es de 0,4%/año. El aumento es consecuencia de las emisiones de CO2. La mayoría de las emisiones durante los últimos 20 años se deben a la quema de combustibles de origen fósil; el resto (del 10 al 30%) se debe predominantemente a los cambios en el uso de la tierra, especialmente por la deforestación. Como se muestra en la Figura 9, el CO2 es el gas dominante de efecto invernadero por influencia humana, con un forzamiento radiativo actual de 1,46 Wm-2, que representa el 60% del total de los cambios en las concentraciones de todos los GEI muy resistentes mezclados de forma homogénea en todo el planeta.

    Las mediciones directas en la atmósfera de las concentraciones de CO2 hechas en los últimos 40 años muestran grandes fluctuaciones de un año a otro en el ritmo de aumento de CO2 en la atmósfera. En los años noventa, los ritmos anuales de aumento de CO2 en la atmósfera variaron de 0,9 a 2,8 ppm/año, lo que equivale a 1,9 a 6,0 PgC/ año. Esos cambios anuales pueden vincularse estadísticamente con la variabilidad del clima a corto plazo, que altera el ritmo en que el CO2 atmosférico es absorbido y liberado por los océanos y la tierra. Los índices superiores de aumento de CO2 en la atmósfera se han dado típicamente en años de intensa corriente El Niño (Recuadro 4). Esos ritmos superiores de aumento pueden explicarse verosímilmente por una reducción de la absorción terrestre (o exhalación terrestre) de CO2 durante los años de El Niño, contrarrestando la tendencia de los océanos a captar más CO2 que de costumbre.

    5 Las abundancias de gases traza en la atmósfera se indican aquí como la fracción molar (proporción de mezcla molar) del gas en relación con el aire seco (ppm = 10-6,

    ppmm = 10-9, ppb = 10-12). La carga atmosférica se indica como la masa total del gas (p.ej., Mt = Tg = 1012 g). El ciclo mundial del carbono se expresa en PgC = GtC.
    Resumen técnico del Grupo de trabajo I del IPCC

    Variaciones de la concentración atmosférica de CO2 en diferentes escalas temporales

    380

    380


    360

    340


    340

    180


    028

    036


    CO2 Mauna Loa

    CO2 Polo Sur

    a)

    180


    d) Vostok

    Concentración de CO2 (ppm) Concentración de CO2 (ppm) Concentración de CO2 (ppm)

    Concentración de CO2 (ppm)Concentración de CO2 (ppm) Concentración de CO2 (ppm)

    320


    320

    300


    300

    280


    260

    260


    240

    240


    220

    220


    200

    200


    1950 1960 1970 1980 1990 2000 400 300 200 100 0

    Año Edad (miles de años AP)


    380

    380


    Law Dome

    Adelie Land

    Siple

    Polo Sur



    Mauna Loa

    b)


    e)

    360


    340

    320


    300

    280


    260

    240


    220

    200


    180

    360


    340

    320


    300

    280


    260

    240


    220

    200


    180

    800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 25 20 15 10 5 0 Año Edad (millones de años AP)

    380

    7500



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