¿Son las Tendencias de Precipitación reflejo del Cambio Climático Global?

Arturo Quintanar Benjamín Martínez

Victor Hugo Pescador Centro de Ciencias de la Atmósfera

Contenido de la presentación

• La precipitación en el contexto del CC y el CCA.

• Tendencias globales observadas de precipitación.

• Tendencias regionales sobre México y EEUU

• Propuestas de trabajo y/o recomendaciones

Cambio Climático Antrópico (CCA)

• Detección y atribución de la señal antrópica por arriba de la variabilidad natural del sistema atmósfera-oceáno-criósfera.

• La longitud de la mayoria de registros de variables meteorológicas (por estación y en la malla) y de proxies ya rebasan 30 años

• Valores de concentraciones de CO2 sin precendente en el registro geológico de los últimos 800,000.0 años.

• El CO2 es el principal forzante radiativo de calentamiento global antrópico.

Levizzani and Cattani 2019

Intensidad del ciclo hidrológico (E-P) ligadas a la presencia de vapor de agua atmosférico en el balance del ciclo hidrológico

Levizzani and Cattani 2019 modificado de Schneider et al 2017

El escenario “the richer gets richer the poor gets poorer”

HELD y SODEN 2006 VAPOR DE AGUA INTEGRADO OBSERVACIONES Y MODELO DEL GFDL FORZADO CON SST CAMBIO EN (P-E) COMO RESULTADO DEL AUMENTO EN EL FLUJO DE VAPOR DE AGUA ES PROPORCIONAL A (P-E)

Precipitación estimada por constelación de satélites Mülmenstädt et al 2015

• Los patrones de precipitación son muy localizadas y son función del tipo de sitio geográfico (e.g., oceano v.s. continente)

• Poco frecuente las nubes calientes que precipitan (fase líquida) sobre continente (excepto costas)

• Poco frecuente las nubes calientes fuera de la zona intertropical de convergencia (ITZC)

• Importancia para el ciclo hidrológico incorporar la información de nubes con hielo y nubes con fase mixta fuera de los oceanos tropicales

•

FRACCIÓN DE NUBES PRECIPITANTES CON METEOROS EN FASE SÓLIDA

Mülmenstädt, J., O. Sourdeval, J. Delanoë, and J. Quaas (2015),

Frequency of occurrence of rain from liquid-, mixed-, and ice-phase

clouds derived from A-Train satellite retrievals, Geophys. Res. Lett., 42, 6502–6509,

FRACCION DE NUBES PRECIPITANTES CON METEOROS EN FASE LÏQUIDA

Mülmenstädt, J., O. Sourdeval, J. Delanoë, and J. Quaas (2015),

FRACCIÖN DE NUBES PRECIPITANTES CON METEOROS EN FASE MIXTA

Tendencias de precipitación global Ren et al 2013

Tendencias globales lineales : Continente 0.03 mm dia-1 por 100 años Oceáno : 0.04 mm dia-1 por 100 años Variabilidad interanual asociada a ENSO

Tendencias globales de precipitación global : Ren et al 2013

Un nivel de complejidad mayor cuando incluimos la dependencia con la latitud

Ren et al 2013

Tendencias globales de precipitación: Nguyen et al 2018

Método no-paramétrico Mann-Kendall para Detectar tendencias Estadística S panel c solo S significativa al 0.05 DATOS DE SATELITE

Nguyen et al 2018

Tendencias globales de precipitación: Lausier and Jain 2018

Tendencias globales de precipitación: Lausier and Jain 2018

Tendencias para la región del monzón de Norteamérica Arriaga-Ramírez y Cavazos

(2010)

Arriaga-Ramírez y Cavazos (2010)

Tendencias en el Valle de México Martínez et al (2018)

METODO DE DESCOMPOSICIÓN DE MODOS EMPÍRICOS (WU ET AL 2007)

CURTIS (2008)

Tendencias de precipitación en México Comparación entre modelos de proyecto CMIP5 y

observaciones (CRU y GPCC)

• Análisis sobre cuatro regiones del país:

NO

SE CS

NE

• Periodo de tiempo evaluado: 1901 a 2005

• Los datos observacionales se obtuvieron de la Unidad de Investigación Climática (CRU) y el Centro Climatológico de Precipitación Global (GPCC).

• Los datos de simulaciones se obtuvieron descargando las salidas de 34 MCG del Proyecto de Intercomparación de Modelos Acoplados Fase cinco (CMIP5), utilizado para la realización de los escenarios de cambio climático.

• Para la precipitación se construyeron las series de las cuatro regiones en base a la precipitación anual acumulada.

• Las tendencias se calcularon con el método de descomposición de modos empíricos EMD (Wu et al., 2007), utilizado para series no lineales y no estacionarias, como los datos climáticos de precipitación.

Base de datos de Livneh et al (2015) Mexico, EEUU y sur de Canada

1981 -2010

Base de datos de Livneh et al (2015) Mexico, EEUU y sur de Canada

Resultados preliminares

• Las observaciones mostraron una tendencia positiva para las cuatro regiones.

• Los modelos sobreestimaron los valores de precipitación para el NO, NE y CS; y los subestimaron para el SE.

• La tendencia que mostró el promedio de los modelos fue contraria a la de las observaciones.

• Los modelos presentaron poca variación en las cuatro zonas analizadas y tuvieron mayor dificultad para representar la forma de la tendencia observacional.

• Los escenarios de “rich gets richer poor gets poorer” tienen cierta validez sobre México pero falta entender los efectos locales.