Las medidas del satélite muestran una estructura de temperatura muy compleja a lo largo de la atmósfera de la Tierra. Las medidas de temperatura de la superficie de la Tierra indican una tendencia a calentarse, considerando que las medidas del satélite muestran calentamiento y enfriamiento--dependiendo desde dónde se mire. [más información]

La pregunta parece un koan Zen: ¿Cómo podría el globo estar calentándose y no calentándose al mismo tiempo?

Ése es el enigma que el satélite y los datos de radiosonda proponen a los climatólogos, ya que muestran que mientras la superficie de la Tierra se ha estado calentando durante las últimas décadas, la capa más baja de la atmósfera muestra una tendencia de calentamiento más débil. Las medidas son sorprendentes, porque las simulaciones de la computadora del clima mundial predicen que las dos capas más bajas de la atmósfera -- que juntas forman la 'troposfera' -- deberían estar calentándose más rápidamente que la superficie de la Tierra.

'Pienso que ésto indica que la atmósfera es más compleja de lo que la computadora simula actualmente', dice el Dr. Roy Spencer, el científico senior para los estudios del clima del Centro de Hidrología Global y del Clima (GHCC) del Centro de Vuelo Espacial Marshall de NASA. 'Sin embargo, esto no altera substancialmente la expectativa de que algún recalentamiento global ocurra en el futuro'.

Spencer y el Dr. John Christy, un profesor de ciencia atmosférica de la Universidad de Alabama en Huntsville, están intentando contabilizar los modelos de temperatura inesperados.| Interpretando la conducta contraria de las tendencias de temperatura atmosféricas y el nivel de superficie, esperan mejorar los modelos usados por la computadora para simular el clima mundial. Esto proporcionaría una buena visión sobre cómo de severo o leve será el recalentamiento global durante el próximo siglo.

'Yo creo que los datos sostienen el escepticismo científico tradicional que uno debe tener al discutir predicciones de futuro', dijo Christy.

Un informe reciente del Consejo Nacional de Investigación declara: En el período de 1979-1998, se estima que como media, en todo el globo, la temperatura de la superficie ha aumentado de 0.25 a 0.4 grados Celsius, y más abajo la temperatura medio-troposférica ha aumentado de 0.0 a 0.2 grados Celsius'. Estos valores se declaran como rangos debido a las incertidumbres de la medida en cada uno. Los modelos del clima actuales predicen que la capa de la atmósfera llamada la 'baja troposfera'--que se extiende desde la superficie a una altitud de aproximadamente 5 millas--estaría calentándose en una proporción ligeramente más rápida que la superficie.

Pero las mediciones de temperatura del satélite en la baja troposfera durante los últimos 21 años no están de acuerdo con esa predicción. Los datos recogidos por las series TIROS-N de satélites de medición de temperatura de la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica, muestran sólo un ligero calentamiento neto de 0.05 grados Celsius por década.

Desviaciones de temperatura mensuales de un promedio estacionalmente ajustado para la baja troposfera, que es la atmósfera de Tierra desde la superficie a 8 km (5 millas) de altura. La temperatura en esta región está fuertemente influenciada por la actividad oceánica, particularmente por los fenómenos llamados el "El Niño" y "La Niña". Una tendencia de calentamiento más fuerte que la usual en 1998-99 fue asociada con el fuerte acontecimiento llamado “El Niño”, mientras que el ligero enfriamiento en 1999-2000 coincide con la continua fase de “La Niña”. La tendencia global en los datos de la baja troposfera es sostenida: la temperatura aumenta en aproximadamente +0.047 grados Celsius por década. [más información]

¿Qué podría estar causando estas tendencias inesperadas? Ahora mismo sólo hay teorías.

“El agujero de ozono estratosférico, los efectos desconocidos relacionados con las grandes erupciones volcánicas y el efecto infrarrojo de aerosoles se han lanzado como ideas, pero no se ha hecho un trabajo de investigación serio sobre ninguno”, dijo Spencer.

Algunos científicos sospechan que el registro de calentamiento de la superficie se ha exagerado por el llamado 'efecto del asfalto', creando altas expectativas poco realistas sobre el calentamiento de la troposfera.

Los termómetros usados para calcular la temperatura media de la superficie se colocan normalmente en zonas fácilmente accesibles a la gente. En los países industrializados, los termómetros se encuentran a menudo en los aeropuertos. No está claro qué fragmento del calentamiento de la superficie de la Tierra observado se debe a la influencia de 'islas de calor 'urbanas en las medidas.

El asfalto está reemplazando a los árboles en muchas áreas urbanas, causando la subida de las temperaturas locales. Algunos científicos se preguntan si el efecto “Isla de Calor Urbano” podría llevar las estimaciones de temperatura por encima de las globales de la superficie.

'Yo creo que todavía hay en el registro global del termómetro situaciones de calentamiento urbano que exageran las medidas del recalentamiento global”, dijo Spencer. 'No creo que sea posible eliminar esas situaciones ya que virtualmente todas las localizaciones del termómetro han experimentado cambios en su microclima debido a las actividades humanas.'

Por otra parte, los satélites barren casi enteramente la superficie del globo cuando toman sus medidas, cubriendo alrededor del 95 por ciento de la superficie de la Tierra. Océanos y continentes, bosques y fábricas están del todo incorporados en los factores del satélite.

La mayor parte del trabajo actual de GHCC está enfocado en mejorar y extender el cuerpo de datos para proporcionar un cuadro de los modelos de temperatura, a largo plazo, de la atmósfera más claro y detallado.

Por ejemplo, Christy está intentando expandir el registro de temperatura atmosférico a antes de 1979--que es cuando se puso en órbita el primero de los satélites de TIROS-N--usando datos de los globos sonda. Potencialmente, los datos del globo podrían ampliar el registro hasta los últimos años de la década de los 50.

Además, una nueva versión de los sensores de temperatura usados por los satélites mejorará el detalle de las medidas. Con la nueva Unidad Sonora de Microondas Avanzada – Advanced Microwave Sounding Unit - (AMSU) los sensores pueden detectar las temperaturas en la estratosfera superior, que es la capa atmosférica más alta que los sensores más viejos podrían medir. Los nuevos sensores también pueden distinguir entre más subcapas de la troposfera--la capa dónde se registran las mayores variaciones de la temperatura.

El primer sensor de AMSU se lanzó al espacio en Mayo de 1998 a bordo del satélite NOAA-15, y los datos de ese sensor ya están siendo incorporados en las actualizaciones de temperatura diarias producidas por Spencer. Está programado lanzar otro sensor de AMSU a bordo del satélite NOAA-16 a finales de agosto; el satélite Aqua y la serie MetOp de satélites de órbita polar de la Agencia Espacial Europea también llevarán los sensores.

'(Los sensores de AMSU son) los que van a mantener nuestra información de temperaturas de los satélites en el futuro previsible”, dijo Spencer.

Este mapa de temperatura de superficie global es una muestra de los datos remotos de los sensores AMSU-A disponibles online casi en tiempo real. Para más información, visite el AMSU-A, sitio web del Centro del Clima y la Hidrología Global. (Nota: Las zonas negras verticales son áreas no cubiertas aún por el satélite en esta instantánea en tiempo real.)

El registro de temperatura mejorado guiará los esfuerzos hacia el refinamiento de los modelos de la computadora del clima mundial para que la conducta de los mismos se parezca más estrechamente a la conducta observada de la atmósfera.

Los modelos actuales sufren varias limitaciones.

Por ejemplo, las nubes no están bien representadas por los modelos. La resolución de los modelos actuales es demasiado tosca para rasgos tan pequeños como las nubes, dijo Spencer. Las nubes todavía tienen un papel crucial en el clima debido a su influencia en la humedad, precipitación y albedo (el porcentaje de energía solar reflejado en el espacio como luz).

'El papel de las nubes todavía se considera como una de las incertidumbres más grandes en las predicciones de recalentamiento global” dijo Spencer.

La habilidad de las plantas para eliminar el anhídrido carbónico de la atmósfera y el papel de los suelos, se han agregado recientemente a los modelos, y los científicos no están todavía seguros de cómo retratan los modelos estos factores, dijo Spencer.

'Mientras sabemos que la vegetación recoge algo del anhídrido carbónico que generamos nosotros al quemar combustibles fósiles, cómo esa combustión de carbono cambiará en el futuro todavía es bastante incierto', dijo Spencer .

Los modelos del clima también están limitados por la potencia de los ordenadores disponibles.

'Los modelos globales serían mucho mejores si las computadoras fueran mucho más rápidas', dijo Spencer. 'En cambio, se hacen muchas aproximaciones para hacer los modelos lo bastante simples para hacer simulaciones del clima por todo el globo.

'Desgraciadamente', continuó Spencer, 'sabemos que muchos de los procesos representados son bastante poco lineales, y por tanto tienen el potencial de responder de maneras inesperadas”.

El Centro del Clima e Hidrología Global es una empresa conjunta entre el gobierno y la Academia para estudiar el ciclo global del agua y su efecto en el clima de la Tierra. Fundado conjuntamente por NASA y sus compañeros académicos, y operado conjuntamente por el Marshall Space Flight de NASA en Huntsville, Alabama, y la Universidad de Alabama en Huntsville, el Centro dirige la investigación en varias áreas críticas.