Oscilación atlántica multidecadal - Atlantic multidecadal oscillation

No confundir con la oscilación del Atlántico norte o la circulación de vuelco meridional del Atlántico .
Patrón espacial de oscilación multidecadal del Atlántico obtenido como la regresión de las anomalías mensuales de temperatura de la superficie del mar HadISST (1870-2013).
Índice de Oscilación Multidecadal Atlántica según la metodología propuesta por van Oldenborgh et al. 1880-2018.
Índice de Oscilación Multidecadal del Atlántico calculado como las anomalías de temperatura de la superficie del mar del Atlántico Norte sin tendencia lineal 1856-2013.

La Oscilación Multidecadal Atlántica ( AMO ), también conocida como Variabilidad Multidecadal Atlántica ( AMV ), es la variabilidad teorizada de la temperatura de la superficie del mar (SST) del Océano Atlántico Norte en una escala de tiempo de varias décadas.

Si bien existe cierto apoyo para este modo en los modelos y en las observaciones históricas, existe controversia con respecto a su amplitud y si tiene una escala de tiempo típica y puede clasificarse como una oscilación. También se discute la atribución del cambio de temperatura de la superficie del mar a causas naturales o antropogénicas , especialmente en áreas del Atlántico tropical importantes para el desarrollo de huracanes. La oscilación multidecadal del Atlántico también está relacionada con cambios en la actividad de los huracanes, patrones e intensidad de lluvia y cambios en las poblaciones de peces.

Definición e historia

La evidencia de una oscilación climática multidecadal centrada en el Atlántico Norte comenzó a emerger en el trabajo de la década de 1980 de Folland y sus colegas, que se ve en la Figura 2.dA Esa oscilación fue el único foco de Schlesinger y Ramankutty en 1994, pero el término actual Oscilación Multidecadal Atlántica ( AMO) fue acuñado por Michael Mann en una entrevista telefónica de 2000 con Richard Kerr, según lo relatado por Mann, p.30 en The Hockey Stick and the Climate Wars: Dispatches from the Front Lines (2012).

La señal AMO generalmente se define a partir de los patrones de variabilidad de la SST en el Atlántico Norte una vez que se ha eliminado cualquier tendencia lineal. Esta reducción de tendencia tiene como objetivo eliminar del análisis la influencia del calentamiento global inducido por los gases de efecto invernadero . Sin embargo, si la señal de calentamiento global es significativamente no lineal en el tiempo (es decir, no solo un aumento lineal suave), las variaciones en la señal forzada se filtrarán en la definición de AMO. En consecuencia, las correlaciones con el índice AMO pueden enmascarar los efectos del calentamiento global , según Mann, Steinman y Miller, que también proporciona una historia más detallada del desarrollo de la ciencia.

Índice AMO

Se han propuesto varios métodos para eliminar la tendencia global y la influencia de El Niño-Oscilación del Sur (ENSO) sobre la TSM del Atlántico Norte . Trenberth y Shea, asumiendo que el efecto del forzamiento global sobre el Atlántico Norte es similar al océano global, restaron la SST media global (60 ° N-60 ° S) de la SST del Atlántico Norte para derivar un índice AMO revisado.

Ting y col. sin embargo, argumentan que el patrón de SST forzado no es globalmente uniforme; separaron la variabilidad forzada y la generada internamente mediante el análisis de EOF de señal a ruido .

Van Oldenborgh y col. derivó un índice AMO como la SST promediada sobre el Atlántico norte extratropical (para eliminar la influencia de ENSO que es mayor en la latitud tropical) menos la regresión sobre la temperatura media global.

Guan y Nigam eliminaron la tendencia global no estacionaria y la variabilidad natural del Pacífico antes de aplicar un análisis EOF a la SST del Atlántico norte residual.

El índice sin tendencia lineal sugiere que la anomalía de la TSM del Atlántico Norte a fines del siglo XX se divide por igual entre el componente forzado externamente y la variabilidad generada internamente, y que el pico actual es similar al de mediados del siglo XX; por el contrario, las otras metodologías sugieren que una gran parte de la anomalía del Atlántico Norte a finales del siglo XX es forzada desde el exterior.

Frajka-Williams y col. 2017 señaló que los cambios recientes en el enfriamiento del giro subpolar , las temperaturas cálidas en los subtrópicos y las anomalías frías en los trópicos, aumentaron la distribución espacial del gradiente meridional en las temperaturas de la superficie del mar, que no es captado por el índice AMO.

Mecanismos

Ver también: circulación de vuelco meridional del Atlántico y contenido de calor del océano

Basado en el registro instrumental de aproximadamente 150 años, una cuasi-periodicidad de aproximadamente 70 años, con algunas fases más cálidas distintas entre ca. 1930-1965 y después de 1995, y frío entre 1900-1930 y 1965-1995. En los modelos, la variabilidad de tipo AMO se asocia con pequeños cambios en la rama del Atlántico norte de la circulación termohalina . Sin embargo, las observaciones oceánicas históricas no son suficientes para asociar el índice AMO derivado a las anomalías de circulación actuales. Los modelos y observaciones indican que los cambios en la circulación atmosférica, que inducen cambios en las nubes, el polvo atmosférico y el flujo de calor superficial, son en gran parte responsables de la porción tropical de la AMO.

La Oscilación Multidecadal Atlántica (AMO) es importante por cómo los forzamientos externos están vinculados con las TSM del Atlántico Norte.

Impactos climáticos en todo el mundo

La AMO está correlacionada con las temperaturas del aire y las precipitaciones en gran parte del hemisferio norte, en particular en el clima de verano en América del Norte y Europa. A través de cambios en la circulación atmosférica, el AMO también puede modular las nevadas primaverales sobre los Alpes y la variabilidad de masa de los glaciares. Los patrones de precipitación se ven afectados en el noreste de Brasil y el Sahel africano. También se asocia con cambios en la frecuencia de las sequías de América del Norte y se refleja en la frecuencia de la actividad severa de huracanes en el Atlántico .

Investigaciones recientes sugieren que la AMO está relacionada con la ocurrencia pasada de grandes sequías en el Medio Oeste y el Sudoeste de los Estados Unidos. Cuando la AMO está en su fase cálida, estas sequías tienden a ser más frecuentes o prolongadas. Dos de las sequías más severas del siglo XX ocurrieron durante la AMO positiva entre 1925 y 1965: el Dust Bowl de los años 30 y la sequía de los 50. Florida y el noroeste del Pacífico tienden a ser lo opuesto: AMO cálido, más lluvia.

Los modelos climáticos sugieren que una fase cálida de la AMO refuerza las lluvias de verano sobre la India y el Sahel y la actividad de ciclones tropicales del Atlántico norte . Los estudios paleoclimatológicos han confirmado este patrón (aumento de las precipitaciones en la fase cálida AMO, disminución en la fase fría) para el Sahel durante los últimos 3000 años.

Relación con los huracanes del Atlántico

Ver también: ciclones tropicales y cambio climático
Actividad de ciclones tropicales del Atlántico norte según el índice de energía ciclónica acumulada , 1950-2015. Para obtener un gráfico ACE global, visite este enlace Archivado 2018-11-02 en Wayback Machine .

Un estudio de 2008 correlaciona el modo Multidecadal del Atlántico (AMM), con HURDAT de datos (1851-2007), y observó una tendencia lineal positiva para los huracanes menores (categoría 1 y 2), pero elimina cuando los autores ajustó su modelo de tormentas subestimadas, y declaró: "Si hay un aumento en la actividad de los huracanes conectado a un calentamiento global inducido por gases de efecto invernadero, actualmente está oscurecido por el ciclo cuasiperiódico de 60 años". Con una consideración completa de la ciencia meteorológica, el número de tormentas tropicales que pueden madurar y convertirse en huracanes severos es mucho mayor durante las fases cálidas de la AMO que durante las fases frías, al menos el doble; el AMO se refleja en la frecuencia de huracanes severos en el Atlántico. Sobre la base de la duración típica de las fases negativas y positivas del AMO, se espera que el régimen cálido actual persista al menos hasta 2015 y posiblemente hasta 2035. Enfield et al. asumir un pico alrededor de 2020.

Sin embargo, Mann y Emanuel habían descubierto en 2006 que "los factores antropogénicos son responsables de las tendencias a largo plazo en el calor del Atlántico tropical y la actividad de los ciclones tropicales" y "No hay un papel aparente de la AMO".

En 2014, Mann, Steinman y Miller demostraron que el calentamiento (y, por lo tanto, cualquier efecto sobre los huracanes) no fue causado por el AMO, escribiendo: "ciertos procedimientos utilizados en estudios anteriores para estimar la variabilidad interna, y en particular, una oscilación multidecadal interna denominada" Atlantic Multidecadal Oscillation ”o“ AMO ”, no logran aislar la verdadera variabilidad interna cuando se conoce a priori. Tales procedimientos producen una señal AMO con una amplitud inflada y fase sesgada, atribuyendo parte del reciente aumento de temperatura media del NH al AMO. La verdadera señal de AMO, en cambio, parece haber estado en una fase de enfriamiento en las últimas décadas, compensando parte del calentamiento antropogénico ".

Desde 1995, ha habido diez temporadas de huracanes en el Atlántico consideradas "extremadamente activas" por la energía ciclónica acumulada : 1995 , 1996 , 1998 , 1999 , 2003 , 2004 , 2005 , 2010 , 2017 y 2020 .

Periodicidad y predicción de cambios de AMO

Solo hay alrededor de 130-150 años de datos basados ​​en datos de instrumentos, que son muy pocas muestras para los enfoques estadísticos convencionales. Con la ayuda de la reconstrucción indirecta de varios siglos, Enfield y Cid-Serrano utilizaron un período más largo de 424 años como ilustración de un enfoque como se describe en su artículo titulado "La proyección probabilística del riesgo climático". Su histograma de intervalos de cruce por cero de un conjunto de cinco versiones re-muestreadas y suavizadas de Gray et al. (2004) junto con la distribución gamma de estimación de máxima verosimilitud ajustada al histograma, mostró que la mayor frecuencia de intervalo de régimen fue de alrededor de 10-20 años. La probabilidad acumulada para todos los intervalos de 20 años o menos fue de aproximadamente el 70%.

No hay una previsibilidad demostrada sobre cuándo cambiará la AMO, en ningún sentido determinista. Los modelos informáticos, como los que predicen El Niño , están lejos de poder hacer esto. Enfield y sus colegas han calculado la probabilidad de que ocurra un cambio en el AMO dentro de un marco de tiempo futuro dado, asumiendo que persiste la variabilidad histórica. Las proyecciones probabilísticas de este tipo pueden resultar útiles para la planificación a largo plazo en aplicaciones sensibles al clima, como la gestión del agua.

Un estudio de 2017 predice un cambio de enfriamiento continuo a partir de 2014, y los autores señalan, "... a diferencia del último período frío en el Atlántico, el patrón espacial de anomalías de la temperatura de la superficie del mar en el Atlántico no es uniformemente frío, sino que tiene temperaturas anormalmente frías en el giro subpolar , temperaturas cálidas en los subtrópicos y anomalías frías en los trópicos . El patrón tripolar de anomalías ha aumentado el gradiente meridional subpolar a subtropical en las TSM, que no están representadas por el valor del índice AMO, pero que pueden conducir a un aumento atmosférico baroclinicidad y tempestad ".

En un estudio de 2021 realizado por Michael Mann, se demostró que la periodicidad del AMO en el último milenio fue impulsada por erupciones volcánicas y otros forzamientos externos y, por lo tanto, no hay evidencia convincente de que el AMO sea una oscilación o ciclo. También hubo una falta de comportamiento oscilatorio en los modelos en escalas de tiempo más largas que El Niño Oscilación del Sur; el AMV es indistinguible del ruido rojo , una hipótesis nula típica para probar si hay oscilaciones en un modelo.

Referencias

Otras lecturas

enlaces externos