Algo extraño sucedió en los océanos a principios del siglo XX. El Atlántico norte y el Pacífico nororiental parecían calentarse el doble que el promedio mundial, mientras que el Pacífico noroccidental se enfrió durante varias décadas.
Los modelos atmosféricos y oceánicos han tenido problemas para explicar estas diferencias en los cambios de temperatura, lo que lleva a un misterio en la ciencia del clima: ¿por qué los océanos se calentaron y enfriaron a tasas tan diferentes a principios del siglo XX?
Ahora, la investigación de la Universidad de Harvard y el Centro Nacional de Oceanografía del Reino Unido apunta a una respuesta tan trivial como un truncamiento de punto decimal y tan complicada como la política global. Parte de la historia, parte de la ciencia del clima, esta investigación corrige décadas de datos y sugiere que el océanoel calentamiento ocurrió de una manera mucho más homogénea.
La investigación se publica en Naturaleza .
Los humanos han estado midiendo y registrando la temperatura de la superficie del mar durante siglos. Las temperaturas de la superficie del mar ayudaron a los marineros a verificar su rumbo, orientarse y predecir el clima tormentoso.
Hasta la década de 1960, la mayoría de las mediciones de temperatura de la superficie del mar se tomaron arrojando un balde al océano y midiendo la temperatura del agua en el interior.
La Administración Nacional Oceánica y Atmosférica NOAA y el Centro Nacional de Investigación Atmosférica NCAR de la Fundación Nacional de Ciencias mantienen una colección de lecturas de temperatura de la superficie del mar que datan de principios del siglo XIX. La base de datos contiene más de 155 millones de observaciones de la pesca, mercantes, investigación y barcos de la marina de todo el mundo. Estas observaciones son vitales para comprender los cambios en la temperatura de la superficie del océano a lo largo del tiempo, tanto naturales como antropogénicos.
También son una pesadilla estadística.
¿Cómo compara, por ejemplo, las medidas de un buque de guerra británico de 1820 a un barco de pesca japonés de 1920 a un barco de la Armada de EE. UU. De 1950? ¿Cómo sabe qué tipo de cubos se usaron y cómo¿Cuánto fueron calentados por la luz del sol o enfriados por evaporación durante el muestreo?
Por ejemplo, un cubo de lona que se deja en la cubierta durante tres minutos en condiciones climáticas típicas puede enfriarse 0,5 grados Celsius más que un cubo de madera medido en las mismas condiciones. Dado que el calentamiento global durante el siglo XX fue de aproximadamente 1 grado Celsius,los sesgos asociados con los diferentes protocolos de medición requieren una contabilidad cuidadosa.
"Hay gigabytes de datos en esta base de datos y cada pieza tiene una historia peculiar", dijo Peter Huybers, profesor de Ciencias de la Tierra y Planetarias y de Ciencias e Ingeniería Ambiental en la Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas John A. Paulson de Harvard SEAS y autor principal del artículo: "Los datos están plagados de peculiaridades".
Se han realizado muchas investigaciones para identificar y ajustar estas peculiaridades. En 2008, por ejemplo, los investigadores descubrieron que un salto de 0.3 grados Celsius en la temperatura de la superficie del mar en 1945 fue el resultado de las mediciones tomadas de las tomas de la sala de máquinas. Inclusocon estas correcciones, sin embargo, los datos están lejos de ser perfectos y todavía hay cambios inexplicables en la temperatura de la superficie del mar.
En esta investigación, Huybers y sus colegas propusieron un enfoque integral para corregir los datos, utilizando una nueva técnica estadística que compara las mediciones tomadas por barcos cercanos.
"Nuestro enfoque analiza las diferencias en las mediciones de temperatura de la superficie del mar de distintos grupos de barcos cuando pasan cerca, a menos de 300 kilómetros y dos días de diferencia", dijo Duo Chan, un estudiante graduado en la Escuela de Artes de Harvard yCiencias y primer autor del artículo: "Utilizando este enfoque, encontramos 17.8 millones de cruces cercanos e identificamos algunos sesgos importantes en algunos grupos".
Los investigadores se centraron en los datos de 1908 a 1941, desglosados por el país de origen del barco y las "cubiertas", un término derivado del hecho de que las observaciones marinas se almacenaron utilizando barajas de tarjetas perforadas. Una baraja incluye observaciones delos viajes de Robert Falcon Scott y Ernest Shackleton a la Antártida.
"Estos datos han hecho un largo viaje desde los libros de registro originales al archivo moderno y se tomaron decisiones difíciles para ajustar la información disponible en tarjetas perforadas o un número manejable de carretes de cinta magnética", dijo Elizabeth Kent, coautora deel Centro Nacional de Oceanografía del Reino Unido ". Ahora tenemos los métodos y la potencia de la computadora para revelar cómo esas elecciones han afectado los datos, y también seleccionamos sesgos debido a las variaciones en la práctica de observación de diferentes naciones, acercándonos a las temperaturas históricas reales"
Los investigadores encontraron dos nuevas causas clave de las discrepancias de calentamiento en el Pacífico Norte y el Atlántico Norte.
El primero tenía que ver con los cambios en los registros japoneses. Antes de 1932, la mayoría de los registros de temperatura de la superficie del mar de barcos japoneses en el Pacífico Norte provenían de barcos pesqueros. Estos datos, distribuidos en varias cubiertas diferentes, se registraron originalmente en su totalidad.grados Fahrenheit, luego se convirtió a Celsius y finalmente se redondeó a décimas de grado.
Sin embargo, en el período previo a la Segunda Guerra Mundial, cada vez más lecturas japonesas provenían de barcos navales. Estos datos se almacenaron en una cubierta diferente y cuando la Fuerza Aérea de EE. UU. Digitalizó la colección, truncó los datos, cortando eldígitos de décimas de grado y registrar la información en grados Celsius completos.
Los efectos no reconocidos del truncamiento explican en gran medida el rápido enfriamiento aparente en la estimación anterior de las temperaturas de la superficie del mar del Pacífico entre 1935 y 1941, dijo Huybers. Después de corregir el sesgo introducido por el truncamiento, el calentamiento en el Pacífico es mucho más uniforme.
Si bien los datos japoneses son la clave del calentamiento en el Pacífico a principios del siglo XX, son los datos alemanes los que desempeñan el papel más importante en la comprensión de las temperaturas de la superficie del mar en el Atlántico Norte durante el mismo tiempo.
A fines de la década de 1920, los barcos alemanes comenzaron a proporcionar la mayoría de los datos en el Atlántico Norte. La mayoría de estas mediciones se recopilan en una cubierta, que, en comparación con las mediciones cercanas, es significativamente más cálida. Cuando se ajusta, el calentamiento en el NorteAtlántico se vuelve más gradual.
Con estos ajustes, los investigadores descubrieron que las tasas de calentamiento en el Pacífico Norte y el Atlántico Norte se vuelven mucho más similares y tienen un patrón de calentamiento más cercano a lo que se esperaría de las crecientes concentraciones de gases de efecto invernadero. Sin embargo, aún existen discrepancias y la tasa generaldel calentamiento encontrado en las mediciones es aún más rápido de lo previsto por las simulaciones del modelo.
"Los desajustes restantes resaltan la importancia de continuar explorando cómo se ha forzado el clima de manera radiante, la sensibilidad del clima y su variabilidad intrínseca. Al mismo tiempo, debemos seguir revisando los datos, a través de la ciencia de datos,investigación histórica y una buena comprensión física del problema, apuesto a que se descubrirán características interesantes adicionales ", dijo Huybers.
Esta investigación fue realizada por David I. Berry del Centro Nacional de Oceanografía del Reino Unido. La investigación fue apoyada por el Harvard Global Institute, la National Science Foundation y el Natural Environment Research Council.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences . Original escrito por Leah Burrows. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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