Se espera que ocurran cambios en los extremos climáticos en la medida en que el clima se calienta en respuesta a los crecientes gases de efecto invernadero en la atmósfera, producidos como resultado de actividades humanas, tales como el empleo de combustibles fósiles. Sin embargo, resulta difícil, por no decir imposible, determinar si un solo suceso extremo específico se debe a una causa específica, como los cada vez mayores gases de efecto invernadero; ello se debe a dos razones: 1) los sucesos extremos son ocasionados por lo general por una combinación de factores y 2) una amplia gama de sucesos extremos es algo que ocurre de forma normal, incluso en un clima invariable. No obstante, el análisis del calentamiento observado durante el siglo pasado indica que ha aumentado la probabilidad de algunos episodioss extremos, tales como las olas de calor, debido al calentamiento atmosférico por el efecto invernadero, y que ha disminuido la probabilidad de que ocurran otros fenómenos como las heladas o las noches sumamente frías. Por ejemplo, un estudio reciente estima que las influencias humanas han duplicado con creces el riesgo de que haya un verano muy caliente en Europa como el de 2003.
Las personas afectadas por un episodio meteorológico extremo preguntan a menudo si las influencias humanas sobre el clima pudieran ser responsables de ello hasta cierto punto. En años recientes se han visto muchos fenómenos extremos que algunos comentaristas han vinculado con los crecientes gases de efecto invernadero. Entre ellos se encuentran la larga sequía en Australia, el verano sumamente caluroso en Europa en 2003 (véase Figura 1), las intensas temporadas ciclónicas en el Atlántico Norte de 2004 y 2005, y los fenómenos extremos de precipitaciones en Bombay, la India, en julio de 2005. ¿Acaso una influencia humana como las elevadas concentraciones de gases de efecto invernadero en la atmósfera podría haber “causado” alguno de estos fenómenos?
Por lo general, los episodios extremos son el resultado de una combinación de factores. Por ejemplo, varios factores contribuyeron al verano sumamente caluroso que azotó Europa en 2003, incluido un constante sistema de altas presiones que estuvo asociado a cielos muy despejados y el suelo seco, que permitió una mayor disponibilidad de energía para calentar la tierra porque se consumió menos energía para evaporar la humedad del suelo. Asimismo, para la formación de un huracán se requieren temperaturas calientes en la superficie del mar y condiciones específicas de circulación de la atmósfera. Debido al hecho de que algunos factores pueden ser fuertemente afectados por las actividades humanas, como es el caso de las temperaturas de la superficie del mar, y otros pueden no estarlo, no resulta sencillo detectar una influencia humana en un solo fenómeno extremo específico.
No obstante, pueden utilizarse modelos climáticos para determinar si las influencias humanas han cambiado la probabilidad de ocurrencia de ciertos tipos de fenómenos extremos. Por ejemplo, en el caso de la ola de calor que afectó Europa en 2003, se utilizó un modelo climático que solo incluía los cambios históricos de los factores naturales que afectaban el clima, como la actividad volcánica y los cambios de la radiación solar total. Posteriormente, el modelo se volvió a aplicar con la inclusión de factores tanto humanos como naturales, lo cual dio como resultado una simulación de la evolución del clima europeo que se aproximó mucho más a lo que había ocurrido en realidad. Teniendo en cuenta estos experimentos, se estimó que durante el siglo XX, las influencias humanas duplicaron con creces el riesgo de tener en Europa un verano tan caluroso como el de 2003 y que, en ausencia de las influencias humanas, es probable que hubiera habido un solo riesgo en muchos cientos de años. Se necesitarán más trabajos detallados con los modelos para estimar los cambios en los riesgos para fenómenos específicos de gran impacto, como una serie de noches muy calurosas en una zona urbana como París.
El valor de tal enfoque basado en las probabilidades -”¿las influencias humanas cambian la probabilidad de que ocurra un fenómeno meteorológico?”- radica en que este puede utilizarse para estimar la influencia de factores externos, como la elevación de los gases de efecto invernadero, en la frecuencia de tipos específicos de fenómenos, como las olas de calor o las heladas. No obstante, se necesita un análisis estadístico, debido al hecho de que la probabilidad de que ocurran condiciones extremas específicas, como una helada a finales de la primavera, podría variar debido a los cambios en la variabilidad del clima, así como a los cambios de las condiciones climáticas medias. Tales análisis dependen de las estimaciones basadas en los modelos climáticos de la variabilidad del clima y, por tanto, los modelos de clima empleados deben representar correctamente esa variabilidad.
El mismo enfoque basado en las probabilidades puede utilizarse para analizar los cambios en la frecuencia de las intensas precipitaciones o las inundaciones. Los modelos climáticos pronostican que las influencias humanas provocarán un aumento en muchos tipos de fenómenos meteorológicos extremos, entre los que se incluyen las precipitaciones extremas. Ya existen pruebas de que en decenios recientes las precipitaciones extremas se han elevado en algunas regiones, lo cual ha conducido a un aumento de las inundaciones.