Durante la última década más o menos, ha surgido un debate científico sobre si el rápido calentamiento del Ártico podría estar afectando el clima más extremo en las latitudes medias. Gran parte de este trabajo se centra en la corriente de chorro, la estrecha corriente de fuertes vientos que rodea el globo alrededor de 40-50 grados Norte.

La ciencia está lejos de estar consolidada. La corriente de chorro puede variar enormemente de una semana a otra, o de un año a otro, y aún se cuestiona si alguna señal del Ártico puede verse aún sobre el "ruido" de fondo de la variabilidad natural. (El último estudio sobre el tema, por ejemplo,  sugiere que la relación es "insignificante")

El invierno actual proporciona un ejemplo interesante, aunque trivial. En el Ártico, continúa la constante disminución de los hielos marinos, y la extensión media de enero de 2020 se encuentra entre los 10 años más bajos del registro satelital. De acuerdo con algunas de las teorías más difundidas, podríamos esperar que el chorro haya sido más débil y más "ondulado" este invierno como consecuencia de ello. Pero la realidad es todo lo contrario. En lo que va de esta temporada, el chorro ha sido en su mayoría fuerte y recto, provocando un clima templado y tormentoso en gran parte del norte de Europa.

Por supuesto, mucho de esto es sólo " el tiempo" - esperamos una cierta aleatoriedad en la corriente de chorro - y esta es una razón clave por la que las influencias, como el calentamiento del Ártico, son tan difíciles de precisar. Pero, curiosamente, el chorro de este invierno parece haber sido altamente predecible, con advertencias tempranas de tal patrón que se hicieron por primera vez en el otoño.

Aún no podemos decir con certeza qué ha causado esto, pero la mayoría de los ojos meteorológicos se dirigen lejos del Ártico, hacia el sur. De hecho, hay posiblemente una influencia aún más importante en nuestro clima bajo un clima cambiante: los trópicos.

Hadley

En el fondo, la corriente de chorro deriva su energía del contraste de temperaturas entre el aire caliente sobre el ecuador y las condiciones frías del Ártico. ¿Y está íntimamente relacionada con las condiciones de los trópicos?

Bendecidos con un suplemento de energía procedente del sol, los trópicos son, en muchos sentidos, el motor del clima de la Tierra. En algún lugar cerca del ecuador, dependiendo de la estación del año, la superficie estará orientada directamente hacia el sol y por lo tanto el aire aquí se calentará más que en cualquier otro lugar, haciéndose más ligero y elevándose como resultado. Esto forma una gigantesca célula de convección en la atmósfera, conocida como la célula de Hadley, con el aire elevándose por encima del ecuador antes de alejarse, tanto al norte como al sur, y luego volviéndose a bajar.

Circulación global de la atmósfera de la Tierra mostrando la célula de Hadley, la célula de Ferrell y la célula polar. Crédito: Kaidor, publicado en CC BY-SA 3.0

George Hadley era un abogado londinense, que reflexionaba sobre cuestiones científicas en su tiempo libre, cuando se le ocurrió el mecanismo básico que explicaba los "vientos alisios". Estos son los vientos de este a oeste que soplan todo el año a través de los trópicos, de los que dependen los operadores que navegan a través del Atlántico para un rápido paso a las Américas. Hadley describió la teoría en su documento fundamental, publicado por la Royal Society en 1735.

Hadley, G. (1735) VI. En relación con la causa de los vientos alisios, Philosophical Transactions, doi:10.1098/rstl.1735.0014

Hadley teorizó primero la existencia de la célula que ahora lleva su nombre y también que el aire cercano a la superficie que se mueve hacia el ecuador estaría girando por la rotación de la Tierra, formando los vientos alisios. También predijo que, en el otro lado de su célula, habría fuertes vientos que soplarían de oeste a este muy por encima de la superficie, a los que llamó "anti-comercio". Hoy en día, por supuesto, lo llamamos la corriente de chorro.

(Las imágenes de la atmósfera típicamente presentan dos chorros, uno ligado a la célula de Hadley y otro más al norte ligado a un rasgo mucho más débil llamado célula polar. Aunque esta imagen es útil, los dos chorros están, en realidad, a menudo fusionados en una estructura dominante en las latitudes medias, simplemente llamada la corriente de chorro).

Los cambios tropicales

Mientras que los científicos todavía están estudiando cómo las variaciones en el Ártico pueden afectar al chorro, la influencia de los trópicos es bastante clara.

No necesitamos mirar más allá de la dramática interrupción del clima causada por los eventos de El Niño en el Océano Pacífico, cuando se altera el equilibrio entre los vientos alisios tropicales y las cálidas corrientes oceánicas ecuatoriales. Al desplazar las ubicaciones de la poderosa convección que impulsa la célula de Hadley, estos eventos envían "olas" a lo largo de la corriente de chorro que pueden alterar temporalmente los patrones climáticos en gran parte del mundo.

Infografía: ¿Qué es El Niño? Crédito: Tom Prater y Rosamund Pearce/Carbon Brief.

El Niño es el prototipo de la variabilidad climática, responsable de gran parte de la dificultad de nuestros pronósticos "estacionales" a largo plazo, que tienen como objetivo predecir las condiciones medias de la próxima estación. Pero hay más en los trópicos que sólo El Niño. La atmósfera tropical es mucho menos estable que la del Ártico, lo que permite a los poderosos sistemas de tormentas alcanzar y desviar las masas de aire en las alturas donde el chorro es más fuerte.

Por ejemplo, parece probable que los patrones climáticos en los trópicos hayan ayudado a empujar el chorro hacia su configuración fuerte y recta este invierno, y es esta señal la que ha permitido que se den alertas tempranas para Europa en el otoño de 2019. Específicamente, los eventos de este año son bastante consistentes con algunos estudios previos de la influencia de los patrones climáticos del Océano Índico en la corriente de chorro.

¿Y qué hay del cambio climático? ¿Podríamos estar viendo ya cambios en la corriente de chorro debido a la forma en que los trópicos están respondiendo al calentamiento?

Los trópicos están cambiando, aunque hay más incertidumbre sobre cómo exactamente ocurre en el Ártico. Por ejemplo, la gran célula de circulación de George Hadley se ha estado expandiendo en las últimas décadas, sus límites se acercan un poco, pero en forma perceptible, hacia los polos.

Aunque esta es exactamente la señal que esperamos que surja del cambio climático, nuestra mejor evaluación es actualmente que muchos de los cambios recientes reflejan variaciones naturales, al menos en el hemisferio norte. (En el hemisferio sur, la señal del cambio climático es más clara, especialmente porque está impulsada por los efectos del debilitamiento del ozono estratosférico).

El calor del océano

Los océanos tropicales se están calentando, por supuesto, junto con la mayoría de los océanos del mundo. Sin embargo, aquí también hay dudas sobre cómo exactamente.

Los modelos climáticos generalmente predicen que el Pacífico tropical se calentará más fuertemente en el este, cerca de Sudamérica, mientras que las tendencias observadas muestran un calentamiento más intenso en el oeste. Dada la sensibilidad a estas regiones evidenciada por El Niño, esta discrepancia tiene serias implicaciones para nuestra capacidad de predecir los detalles de los patrones climáticos cambiantes.

Anomalías de la temperatura en la superficie para el 2019 de Berkeley, usando una línea de base de 1951-80.

Algunas nuevas evidencias sugieren que el patrón observado de un mayor calentamiento occidental podría ser una "marca" del cambio climático, independientemente de lo que digan los modelos.  Sin embargo, dado el grado en que los detalles realmente importan en el Pacífico tropical, es probable que la incertidumbre permanezca aquí durante un tiempo.

Teniendo en cuenta esta incertidumbre, sin embargo, ¿el calentamiento de los océanos tropicales ha tenido ya algún efecto en la corriente de chorro?

Algunos de nuestros trabajos recientes sugieren, potencialmente, sí. El Niño tiene su pico en el invierno del hemisferio norte - originalmente fue nombrado en honor al niño Jesús por los pescadores peruanos - pero también tiene importantes influencias en verano al enviar olas gigantes del tamaño de un continente a lo largo de la corriente de chorro.

Por ejemplo, una serie de fenómenos meteorológicos extremos sacudieron Eurasia en 2010, desde la abrasadora ola de calor rusa hasta las torrenciales inundaciones de Pakistán, y parece que los dados del clima fueron influenciados en estos eventos por La Niña, la llamada "hermana pequeña" de El Niño.

Crucialmente, el trayecto de estas influencias parece haberse desplazado y fortalecido en las últimas décadas, debido a un sutil desplazamiento del chorro, de modo que El Niño y La Niña ahora afectan partes de Eurasia en verano que antes no alcanzaban. Esto se asocia con un sutil desplazamiento hacia el sur del chorro sobre el sudeste de Asia, que lo hace más sensible a las perturbaciones meteorológicas procedentes del Pacífico.

Hemos podido reproducir este cambio en experimentos de modelos climáticos pero - lo que es importante - esto ocurre sólo cuando se incluye el calentamiento observado de los océanos tropicales y la subsiguiente influencia sobre el chorro.

Es pronto para este tipo de investigación, y aún quedan muchas incertidumbres, pero podríamos estar empezando a ver un ejemplo de cómo los trópicos afectarán la variabilidad de la corriente de chorro bajo el cambio climático.

En cualquier caso, tanto la célula de circulación de Hadley como las ondas de choque de El Niño demuestran el poder de los trópicos sobre la corriente de chorro. A medida que los patrones climáticos se alteran en nuestro mundo en calentamiento, los que estamos en las latitudes medias septentrionales deberíamos mirar inntranquilamente hacia el sur al menos tanto como hacia el norte.

Fuente:  Prof Tim Woollings

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