Científicos de la Universidad de Maryland UMD han llevado a cabo un nuevo análisis estadístico para determinar por primera vez una imagen global de cómo el océano ayuda a predecir la atmósfera de bajo nivel y viceversa. Observaron la influencia ubicua del océano en la atmósferaen los extratrópicos, que ha sido difícil de demostrar con modelos dinámicos de circulación atmosférica y oceánica. Los resultados se publican hoy en el Diario del clima , "Previsibilidad local de la atmósfera-océano: orígenes dinámicos, plazos de entrega y estacionalidad"
La investigación se basa en una declaración clásica que a menudo se escucha en las clases de estadísticas introductorias de que "la correlación no es causalidad". Clive Granger fue un matemático ganador del Premio Nobel que ideó un método novedoso para abordar este problema al distinguir la correlación de la causalidad.
"El método Granger se basa en una noción simple pero importante de que una causa precede a su efecto, y debería mejorar la predicción de su efecto en el futuro. Nos dimos cuenta de que este podría ser un método poderoso para estudiar las interacciones entre la atmósfera y el océano,y para proporcionar una imagen global de cuán bien se predicen entre sí ", dijo el matemático aplicado Safa Motesharrei, un científico de sistemas ambientales en la UMD." Este método arroja luz sobre el potencial para predecir mejor el clima regional, así como la naturaleza de las interacciones"
"Hay muchos procesos físicos que gobiernan la interacción entre la atmósfera y el océano", dijo el autor principal Eviatar Bach, estudiante de doctorado en el Departamento de Ciencias Atmosféricas y Oceánicas AOSC en la UMD ". Por ejemplo, el viento sopla en el océanola superficie crea corrientes y la superficie del mar calienta la atmósfera inferior. Estas interacciones entre la atmósfera y el océano juegan un papel importante en el clima y nuestra capacidad de predecirlo, por lo que es importante comprender su estructura geográfica ".
"Se sabe que en los océanos tropicales, el océano está impulsando predominantemente los cambios atmosféricos, mientras que en los extratrópicos la atmósfera generalmente impulsa al océano", dijo la coautora Eugenia Kalnay, profesora distinguida de la Universidad de AOSC en la UMD ".Desarrollé una regla dinámica para determinar la dirección del forzamiento en 1986, y otros han abordado esta pregunta utilizando modelos climáticos. Este estudio proporciona una respuesta definitiva ".
El método básico Granger se introdujo en 1969, pero los autores "lo aplicaron hábilmente por primera vez a los datos de la atmósfera y los océanos", dijo Juergen Kurths, Jefe del Departamento de Ciencia de Complejidad del Instituto Potsdam para la Investigación del Impacto Climático en Alemania, que fueno es coautor. Kurths es un físico destacado que ha desarrollado muchos métodos matemáticos novedosos para estudiar el clima y otros sistemas no lineales.
"El hallazgo más novedoso de esta investigación es que el método de causalidad de Granger encontró que el océano influye en la atmósfera en casi todas partes en los extratrópicos", dijo Samantha Wills, investigadora postdoctoral en el Laboratorio Ambiental Marino del Pacífico de NOAA, que no era un co-autor "Esta puede ser una tarea desafiante dado que la atmósfera domina la interacción aire-mar en los extratrópicos, y la influencia del océano en la atmósfera no es mucho mayor que la variabilidad interna".
"Esto no había sido demostrado por experimentos previos del Modelo de Circulación General. Aunque ha habido algunos casos especiales en los que se ha demostrado que las temperaturas de la superficie del mar en latitudes medias tienen un impacto significativo en la atmósfera, esta relación no se conocíaser tan omnipresente como este documento ha demostrado ", dijo J. Shukla, profesor universitario de la Universidad George Mason, que no fue coautor. Shukla es un científico del clima que fue pionero en los estudios de previsibilidad.
Además, las estimaciones del estudio de la estructura espacial de previsibilidad podrían ayudar a avanzar aún más en la ciencia de la asimilación de datos acoplados, el campo naciente que intenta aprovechar las interacciones entre la atmósfera y el océano para mejorar la predicción climática.
"La capacidad de anticipar cambios en el océano o la atmósfera basados en la información del otro sistema brinda a la sociedad la oportunidad de prepararse para futuros impactos, como la agricultura y la pesca", dijo Wills.
"Este es un documento muy importante en la historia de la investigación de previsibilidad", dijo Shukla, "seguramente inspirará más investigación por parte de la comunidad de investigación de previsibilidad. En particular, este documento identifica las regiones geográficas en el mundo sobre las cuales existe previsibilidad potencialque se puede cosechar para mejorar las predicciones operacionales "
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Materiales proporcionado por Universidad de Maryland . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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