RT.4.1 Avances en la atribución de cambios en la temperatura a escala mundial durante el período de instrumental: atmósfera, océano y hielo

El calentamiento antropógenico del sistema climático está generalizado y se puede detectar en observaciones de temperatura tomadas en la superficie, en la atmósfera libre y en los océanos. {3.2, 3.4, 9.4}

Las pruebas del efecto de influencias externas, tanto antropogénicas como naturales, sobre el sistema climático se ha ido acumulando desde el TIE. Mejoras en los modelos y datos, las simulaciones y representaciones mejoradas de los forzamientos de aerosoles y gases de efecto invernadero junto con otras influencias, llevan a tener una confianza mayor en el hecho de que la mayoría de los modelos actuales reproducen una variabilidad forzada en gran escala de la atmósfera en escalas de tiempo decenales e interdecenales. Estos avances confirman que las variaciones climáticas pasadas en grandes escales espaciales, se han visto fuertemente influidas por forzamientos externos. Sin embargo, todavía existen incertidumbres respecto a la magnitud y evolución temporal de las contribuciones calculadas de forzamientos individuales que no sean los gases de efecto invernadero bien mezclados, debido, por el ejemplo, a incertidumbres en las respuestas del modelo al forzamiento. En la mayoría de los estudios formales de detección y atribución no se han tenido en cuenta algunos forzamientos potencialmente importantes tales como los aerosoles del carbono negro. En los cálculos de variabilidad climática interna natural persisten incertidumbres. Hay diferencias, por ejemplo, entre los cálculos del contenido de calor oceánico en modelos y observaciones, aunque quizás un muestreo pobre de partes del océano mundial pudiera explicar esta diferencia. Además, resulta difícil de calcular la variabilidad interna a partir de los registros de observaciones disponibles, ya que éstos se ven influidos por forzamientos externos, y también porque los registros no son lo suficientemente extensos, en el caso de los datos instrumentales, ni lo suficientemente precisos, en el caso de reconstrucciones de indicadores directos, a la hora de proporcionar descripciones completas de variabilidad en escalas de tiempo decenales o mayores (véase Gráfico RT.22 y Recuadro RT.7). {8.2–8.4, 8.6, 9.2–9.4}

Cambio De Temperatura Mundial Y Continental

Gráfico RT.22. Comparación de los cambios en la temperatura superficial observados a escala continental – y mundial – con resultados simulados por modelos climáticos utilizando forzamientos naturales y antropogénicos. Se muestran los promedios de observaciones decenales para el período de 1906 a 2005 (línea negra) ploteado trazados a mediados del decenio y relativo al promedio correspondiente para el período entre 1901 y 1950. Las líneas se interrumpen donde la cobertura espacial es menor al 50%. Las bandas sombreadas en azul muestran un margen entre el 5% y el 95% en 19 simulaciones de 5 modelos climáticos que utilizan sólo forzamientos naturales resultado de la actividad solar y volcánica. Las bandas sombreadas en rojo muestran el margen entre el 5% y el 95% en 58 simulaciones de 14 modelos climáticos que utlizan tanto forzamientos naturales como antropógenos. Las fuentes de datos y los modelos usados se describen en la Sección 9.4, PF 9.2, Tabla 8.1 y en la información adicional para el Capítulo 9 (PF 9.2, Gráfico 1) se describen los modelos y las fuentes de datos utilizados.

Es sumamente improbable (< 5%) que el patrón mundial de calentamiento observado durante la última mitad del siglo pueda explicarse sin un forzamiento externo. Estos cambios tuvieron lugar durante el período de tiempo en el que los factores de forzamiento no antropogénicos (es decir, la suma del forzamiento solar y volcánico) probablemente hubiesen producido enfriamiento y no un calentamiento (véase Gráfico RT.23). Los estudios de atribución muestran que es muy probable que estos factores de forzamiento natural por sí solos no sean responsables del calentamiento observado (véase Gráfico RT.23). También hay más confianza en que la variabilidad natural interna no puede responder por los cambios observados, debido en parte a estudios mejorados que demuestran que el calentamiento se produjo tanto en los océanos como en la atmósfera, junto a las pérdidas observadas en la masa de hielo. {2.9, 3.2, 5.2, 9.4, 9.5, 9.7}

Es muy probable que los incrementos en los gases de efecto invernadero antropogénicos hayan causado la mayoría del incremento observado en las temperaturas mundiales promedio desde mediados del siglo XX. Sin el efecto de enfriamiento de los aerosoles atmosféricos, es probable que los gases de efecto invernadero por sí solos hubieran causado un incremento mayor en la temperatura media mundial que el observado en los últimos 50 años. Un factor clave para identificar la huella de los aerosoles, y por consiguiente, la cantidad de enfriamiento que contrarresta el calentamiento del efecto invernadero, es el cambio de temperatura a través del tiempo (véase Gráfico RT.23), así como el contraste del calentamiento hemisférico. La conclusión de que el forzamiento del gas de efecto invernadero ha sido dominante tiene en cuenta las incertidumbres de las observaciones y de los forzamientos, y es resistente al uso de diferentes modelos climáticos, al uso de métodos diferentes para calcular las respuestas a los forzamientos externos, y al uso de técnicas de análisis. También permite la posible explicación de la respuesta al forzamiento solar. {2.9, 6.6, 9.1, 9.2, 9.4}

Anomalías De Temperatura Superficial Media Mundial

Gráfico RT.23. (a) Anomalías en la temperatura superficial media mundial relativas al período de 1901 a 1950, según observaciones, (línea negra) y como resultado de simulaciones con forzamientos antropogénicos y naturales. La línea gruesa curva, en rojo, muestra la media del conjunto de varios modelos y la línea curva delgada rojo claro muestra las simulaciones individuales. Las líneas grises verticales indican importantes fenómenos volcánicos. (b) Igual que en (a), sólo que las anomalías simuladas de la temperatura media mundial son solamente para los forzamientos naturales. La curva gruesa azul muestra la media del conjunto multimodelo y la curva azul más clara muestra las simulaciones individuales. Cada simulación fue muestreada para que la cobertura se corresponda con las observaciones. {Gráfico 9.5}

Se ha detectado un calentamiento ampliamente extendido en las temperaturas oceánicas. En la actualidad, los estudios formales de atribución sugieren que es probable que el forzamiento antropogénico haya contribuido al calentamiento observado en varios cientos de metros del nivel superior del océano mundial durante la última mitad del siglo XX. {5.2, 9.5}

Es probable que el forzamiento antropogénico haya contribuido a las recientes disminuciones en la extensión del hielo marino ártico. Se espera se produzcan cambios en el hielo marino ártico dado el incremento del calentamiento ártico. Los estudios de atribución y las mejoras en la representación a través de modelos del hielo marino y la transferencia del calor oceánico fortalecen la confianza en esta conclusión. {3.3, 4.4, 8.2, 8.3, 9.5}

Es muy probable que la respuesta al forzamiento haya contribuido al aumento del nivel del mar durante la última mitad del siglo XX, pero aún no se comprende bien la variabilidad decenal en el aumento del nivel del mar. Los modelos de cálculos de la contribución de la expansión térmica coinciden con los cálculos basados en observaciones realizadas entre 1961 y 2003, incluso teniendo en cuenta que el balance del nivel del mar para ese periodo aún no se ha cerrado. El incremento observado en la tasa de pérdida de masa de los glaciares y casquetes de hielo es proporcional al incremento medio de la temperatura mundial, tal como se esperaba cualitativamente a partir de consideraciones físicas (véase Tabla RT.3). Una mayor tasa de incremento del nivel del mar entre 1993 y 2003, por encima del alcanzado entre 1961 y 2003, se podría vincular al creciente forzamiento antropogénico que probablemente haya contribuido al calentamiento observado del océano superior y al amplio retroceso glaciar. Por otro lado, los registros de mareógrafos del nivel medio del mar mundial indican que probablemente tuvieron lugar altas tasas similares en períodos decenales previos a partir de 1950, lo que implica que la variabilidad natural interna puede ser también un factor en las altas tasas desde 1993 a 2003. La variabilidad decenal observada en los registros de mareógrafos es mayor que la que se puede explicar mediante la variabilidad en cálculos basados en observaciones de la dilatación térmica y en los cambios del hielo terrestre. Además, la variabilidad decenal observada en la dilatación térmica es mayor que la simulada por los modelos para el siglo XX. Así, son inciertas las causas físicas de la variabilidad observada en los registros de mareógrafos. Estos problemas no resueltos relacionados con el cambio del nivel del mar y su variabilidad decenal entre 1961 y 2003 no dejan claro qué proporción de la alta tasa de incremento en el nivel del mar entre 1993 y 2003 se debe a la variabilidad natural interna y cuánto se debe al cambio climático antropogénico. {5.5, 9.5}