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Oscilación atlántica multidecadal

Oscilación atlántica multidecadal
Un ciclo climático que afecta la temperatura de la superficie del Atlántico Norte.

La Oscilación Multidecadal del Atlántico ( AMO ) es un ciclo climático que afecta la temperatura de la superficie del mar (SST) del Océano Atlántico del Norte en función de diferentes modos en escalas de tiempo multidecadal. Si bien existe cierto apoyo para este modo en los modelos y en las observaciones históricas, existe controversia con respecto a su amplitud y, en particular, la atribución del cambio de temperatura de la superficie del mar a causas naturales o antropogénicas, especialmente en áreas tropicales del Atlántico importantes para el desarrollo de huracanes. La oscilación multidecadal del Atlántico también está relacionada con cambios en la actividad de huracanes, patrones e intensidad de lluvia y cambios en las poblaciones de peces.

Definición

La Oscilación Multidecadal del Atlántico (AMO) fue identificada por Schlesinger y Ramankutty en 1994.

La señal AMO generalmente se define a partir de los patrones de variabilidad SST en el Atlántico Norte una vez que se ha eliminado cualquier tendencia lineal. Esta tendencia tiene como objetivo eliminar la influencia del calentamiento global inducido por los gases de efecto invernadero del análisis. Sin embargo, si la señal de calentamiento global es significativamente no lineal en el tiempo (es decir, no solo un aumento lineal uniforme), 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.

Índice AMO

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

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

Van Oldenborgh y col. derivó un índice AMO como el SST promediado sobre el Atlántico norte extratropical (para eliminar la influencia de ENOS 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 TSM residual del Atlántico Norte.

El índice de tendencia lineal sugiere que la anomalía de 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 del siglo XX medio; Por el contrario, la metodología de otros sugiere que una gran parte de la anomalía del Atlántico Norte a fines del siglo XX es forzada externamente.

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 está capturado por el Índice AMO.

Mecanismos

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 se ha identificado el frío entre 1900–1930 y 1965–1995. En los modelos, la variabilidad 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 circulatorias actuales. Los modelos y las observaciones indican que los cambios en la circulación atmosférica, que inducen cambios en las nubes, el polvo atmosférico y el flujo de calor en la superficie, son en gran parte responsables de la porción tropical de la AMO.

La Oscilación Multidecadal del Atlántico (AMO) es importante para la forma en que los forzamientos externos están vinculados con las TSM del Atlántico Norte.

Impactos climáticos en todo el mundo

El AMO está correlacionado 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 los cambios en la circulación atmosférica, el AMO también puede modular las nevadas de primavera sobre los Alpes y la variabilidad de la masa de los glaciares. Los patrones de lluvia se ven afectados en el Sahel del noreste de Brasil y África. 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 suroeste de los EE. UU. Cuando la AMO se encuentra 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 la sequía de los años 30 y 50. Florida y el noroeste del Pacífico tienden a ser lo contrario: AMO cálido, más lluvia.

Los modelos climáticos sugieren que una fase cálida de la AMO fortalece la lluvia de verano sobre la India y el Sahel y la actividad del ciclón tropical del Atlántico Norte. Los estudios paleoclimatológicos han confirmado este patrón (aumento de la lluvia en la fase warmp AMO, disminución en la fase fría) para el Sahel en el pasado 3.000 años

Relación con los huracanes del Atlántico

Un estudio de 2008 correlacionó el Modo Multidecadal del Atlántico (AMM), con datos de HURDAT (1851–2007), y observó una tendencia lineal positiva para huracanes menores (categorías 1 y 2), pero se eliminó cuando los autores ajustaron su modelo para tormentas contadas, y declaró que "si hay un aumento en la actividad de huracanes relacionada con un calentamiento global inducido por gases de efecto invernadero, actualmente está oscurecido por el ciclo cuasiperiódico de 60 años". Con plena consideración de la ciencia meteorológica, el número de tormentas tropicales que pueden madurar en huracanes severos es mucho mayor durante las fases cálidas de la AMO que durante las fases frías, al menos el doble; La AMO se refleja en la frecuencia de huracanes atlánticos severos. Según la duración típica de las fases negativas y positivas de la 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.

Desde 1995, ha habido nueve temporadas de huracanes en el Atlántico consideradas "extremadamente activas" por Accumulated Cyclone Energy: 1995, 1996, 1998, 1999, 2003, 2004, 2005, 2010 y 2017.

Periodicidad y predicción de los cambios de AMO

Solo hay entre 130 y 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 proxy de varios siglos, Enfield y Cid-Serrano utilizaron un período más largo de 424 años como una ilustración de un enfoque como se describe en su artículo llamado "La proyección probabilística del riesgo climático". Su histograma de intervalos de cruce cero de un conjunto de cinco versiones re-muestreadas y suavizadas de Gray et al. (2004), junto con el cálculo de la distribución gamma estimada de máxima verosimilitud ajustada al histograma, mostró que la mayor frecuencia del intervalo de régimen era 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 previsibilidad demostrada de cuándo cambiará la AMO, en ningún sentido determinista. Los modelos de computadora, 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 la AMO dentro de un marco de tiempo futuro dado, suponiendo 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.

Suponiendo que la AMO continúa con un cuasiciclo de aproximadamente 70 años, el pico de la fase cálida actual se esperaría en c. 2020, o basado en un cuasiciclo de 50–90 años, entre 2000 y 2040 (después de los picos en c. 1880 y c. 1950).

Un estudio de 2017 predice un cambio continuo de enfriamiento a partir de 2014, y los autores señalan que "... a diferencia del último período frío en el Atlántico, el patrón espacial de las anomalías de 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 las zonas subtropicales y anomalías frías en los trópicos. baroclinicidad y tormenta ".