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Extensión de la nieve en primavera (abril-junio) comparada con la media de 1981-2010. Los años con una cobertura de nieve superior a la media son de color azul-verde, mientras que los años con una cobertura de nieve inferior a la media son de color marrón. Gráfico de NOAA Climate.gov, basado en datos del Rutgers Snow Lab proporcionados por Thomas Estilow.

Los registros de las últimas cinco décadas muestran que la cubierta de nieve de primavera está desapareciendo antes este año que en el pasado. La superficie cubierta de nieve está disminuyendo más rápidamente en junio, un mes en el que, históricamente, Siberia, Alaska y el norte de Canadá permanecían parcialmente cubiertos de nieve. En todo el hemisferio norte, la superficie total cubierta de nieve durante marzo y abril -el final de la temporada de nieve para gran parte de las latitudes medias- también ha disminuido con el tiempo.

Mapa de las tendencias de la cobertura de nieve en abril-junio en todo el hemisferio norte entre 1972 y 2022, basado en las observaciones por satélite del número de días en que cada lugar tenía nieve en el suelo cada año. Los lugares en los que los días cubiertos de nieve disminuyeron hasta tres días por década se muestran en marrón; los lugares en los que los días cubiertos de nieve aumentaron hasta 3 días por década se muestran en azul-verde. (Sólo se han incluido en el análisis los lugares que han tenido nieve en al menos el 25% de los años registrados). La mayor parte del hemisferio norte ha experimentado un descenso en el número de días de primavera cubiertos de nieve en las últimas 5 décadas. Mapa de NOAA Climate.gov, basado en datos y análisis del Rutgers Snow Lab.

Los patrones naturales de variabilidad climática, como El Niño-Oscilación del Sur y la Oscilación Ártica, pueden afectar a la cantidad total de nieve que cae cada año. En diferentes fases de estos patrones climáticos, algunas regiones reciben cantidades anormalme de nieve, ya sean grandes o pequeñas. A pesar de esta variabilidad anual, la tendencia a largo plazo del manto de nieve de primavera en el hemisferio norte es negativa. Entre 1967 y 2022, la cobertura de nieve de abril disminuyó un 1,32% por década, la de mayo un 4,1% por década y la de junio un 12,95% por década. (Explore las tendencias de la cubierta de nieve mensual utilizando la herramienta de hielo marino y cubierta de nieve en los Centros Nacionales de Información Ambiental de la NOAA).

Si nos fijamos sólo en el Ártico, la extensión de la capa de nieve, su duración, su profundidad y el agua almacenada por el manto de nieve están disminuyendo. En general, la nieve está disminuyendo tanto en el Ártico euroasiático como en el norteamericano, aunque la extensión de la nieve por debajo de la media varía de un mes a otro y de una región a otra como resultado de la variabilidad natural. Por ejemplo, según el informe de la NOAA sobre el Ártico de 2021, la extensión de la capa de nieve en primavera en el Ártico euroasiático estuvo muy por debajo de la media en mayo (la quinta más baja registrada) y en junio (la tercera más baja). En la parte norteamericana del Ártico, sin embargo, los déficits de nieve fueron menores, ocupando el 14º lugar en mayo y el 16º en junio. De hecho, la capa de nieve de primavera en el Ártico está desapareciendo incluso más rápido que el hielo marino de verano.

Medición de la extensión de la nieve

Desde la década de 1960, se han elaborado mapas semanales de la extensión de la nieve en el hemisferio norte a partir de imágenes de satélite. Ahora, los satélites proporcionan mapas diarios de la cobertura de nieve en ambos hemisferios. Las observaciones en tierra, los pluviómetros y las estaciones meteorológicas con un elemento sensible a los cambios de presión miden la cantidad de nieve en el suelo y validan los mapas de los satélites.

 Impactos de la pérdida de nieve

Aproximadamente un tercio de la superficie terrestre de la Tierra está cubierta de nieve durante una parte del año. Esta cubierta blanca y brillante afecta a las condiciones globales al reflejar la energía solar lejos de las superficies que, de otro modo, la absorberían. Por lo tanto, la disminución más temprana de la cubierta de nieve aumenta la cantidad de luz solar absorbida por la Tierra y, a su vez, las temperaturas de la superficie. En consonancia con el adelanto de las fechas de brotación de primavera de muchas especies vegetales, la reducción de la capa de nieve en primavera es una señal de que las condiciones invernales duran menos tiempo, mientras que las estaciones de crecimiento se alargan.

Una perdiz de los sauces a medio camino entre su plumaje marrón de verano y el blanco de invierno. En la estación fría, estas aves del Ártico excavan bajo una capa aislante de nieve que se acumula en los matorrales de los sauces. La falta de nieve los deja expuestos a los elementos y a los depredadores. Foto del NPS por Tim Rains.

A escala regional y local, los gestores de recursos hídricos, los predictores de inundaciones y los agricultores están intensamente interesados en saber cuánta agua hay en la nieve y cuándo se derretirá. A nivel local, la nieve proporciona humedad al suelo y a las plantas. A mayor escala, la escorrentía de la nieve derretida alimenta los arroyos y ríos que suministran agua a la agricultura y a las ciudades. Saber cuándo y con qué rapidez la nieve se convertirá en agua es esencial para predecir si el agua del deshielo empapará el suelo o provocará inundaciones. En las cuencas hidrográficas gestionadas, la fusión temprana de la nieve puede cambiar el momento y la cantidad de agua disponible para diversos usos.

Fuente: By Rebecca Lindse,Published August 17, 2022

 Enlace a la conferencia en el canal de YouTube de la AME

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2 - 3  minutos 

Los científicos de Tomsk están analizando grandes cantidades de plásticos en las precipitaciones invernales de una franja de Rusia.

A principios de marzo de este año comenzó el muestreo a gran escala de la nieve en Siberia. Las muestras se recogen en diferentes regiones de la región federal de Siberia, desde Gorny Altai (Biysk, Belokurikha) hasta el Ártico (distrito de Tazovsky). Imagen: Dmitry B Daemon_70Rus

La investigación abarca una zona que va desde Biysk, cerca de las montañas de Altái, hasta el Ártico. También se está examinando el agua de lluvia, pero hay un interés especial por la nieve.

Yulia Frank, científica del Instituto de Biología de la Universidad Estatal de Tomsk, declaró: "La gente lleva más de un siglo y medio utilizando plástico. Los polímeros sintéticos se biodegradan mal, y son muchos los países que aún no han llegado a recoger y eliminar este material.

Así que cada vez se acumulan en el medio ambiente más productos procedentes de su descomposición: los microplásticos.

Se sabe que una cantidad importante de microplásticos acaba en los ecosistemas marinos y de agua dulce. Esto lo confirma nuestra investigación.

La tarea del nuevo proyecto es evaluar la concentración de los microplásticos sintéticos en las precipitaciones sólidas y líquidas. Hasta ahora no se habían realizado estudios de este tipo en Rusia".

Los científicos de Tomsk están examinando grandes cantidades de miscroplásticos en las precipitaciones invernales de una franja de Rusia. Imágenes: BI TSU, Dmitry B Daemon_70Rus

Los científicos comenzaron a recoger muestras de agua de lluvia y nieve en Tomsk y sus alrededores en otoño de 2020. A principios de marzo de este año comenzó el muestreo de nieve a gran escala en Siberia. Las muestras se recogen en diferentes regiones de la región federal de Siberia, desde Gorny Altai (Biysk, Belokurikha) hasta el Ártico (distrito de Tazovsky).

Los primeros resultados del análisis de las precipitaciones atmosféricas recogidas cerca de Tomsk muestran que contienen principalmente partículas de plástico.

Los fragmentos de forma irregular y de microesferas se encuentran en cantidades menores. Obviamente, esto se debe al bajo peso de las partículas, lo que contribuye a su transporte por las masas de aire", afirman los científicos.

Próximamente, los científicos realizarán un análisis de laboratorio de las nuevas muestras recogidas, evaluarán la concentración de microplásticos en las precipitaciones atmosféricas sólidas y averiguarán si su nivel se ve afectado por la proximidad de carreteras y núcleos de población.

Esperan que en la fase final del proyecto sea posible evaluar la presencia de micropartículas en el medio ambiente de la región federal de Siberia y comparar el nivel de contaminación ambiental con otras regiones.

Anteriormente, el equipo de BI TSU analizó la concentración de microplásticos en los ríos de Siberia, así como en el tracto alimentario de los peces.

Fuente:  Publicado: 10 March 2021

8 - 10 minutos

Isis Brangers, estudiante de doctorado de la Universidad Católica de Lovaina (Bélgica), examina los cristales de nieve cerca de Stanley, Idaho.Créditos: Cortesía de HP Marshall, Boise State University

A medida que se derriten las últimas nieves, los equipos de SnowEx de la NASA recogen las raquetas, los esquís y los instrumentos científicos que han utilizado durante todo el invierno para estudiar la nieve en las montañas y las praderas. Ahora, están dirigiendo su atención a un tipo diferente de montaña,  la de todos los datos que recogieron.

Este año, los equipos de SnowEx realizaron mediciones de la nieve en seis lugares del oeste de Estados Unidos, sobre el terreno y con drones y aviones que sobrevolaban la zona. Esta información ayudará a los científicos a determinar la cantidad de agua que contiene el manto de nieve invernal, lo cual es crucial para la gestión de los recursos hídricos para el consumo, la agricultura, la energía hidroeléctrica, la previsión de inundaciones, la gestión de sequías e incendios forestales y mucho más.

Además de estudiar la nieve, los investigadores de SnowEx también están evaluando la precisión con la que diversas técnicas pueden medir la nieve en diferentes entornos. En el futuro, la NASA espera lanzar un satélite dedicado a estudiar la nieve -y el agua que almacena- desde el espacio, con el fin de comprender cómo los cambios en el manto de nieve afectan a las sequías, los incendios forestales, etc. Uno de los principales objetivos de la campaña SnowEx, que durará varios años, es averiguar qué instrumentos pueden ser los más adecuados para esta tarea.

Ella Bump, estudiante de posgrado de la Universidad Estatal de Colorado, examina los cristales de nieve dentro de un pozo de nieve cerca de Cameron Pass, Colorado. Créditos: Cortesía de Dan McGrath, Universidad Estatal de Colorado

" No vamos a resolver el problema de la vigilancia de la nieve desde el espacio con una sola tecnología", afirma HP Marshall, profesor asociado de la Universidad Estatal de Boise y co-científico del proyecto SnowEx 2021. "Una gran parte de SnowEx es averiguar la mejor manera de combinar el trabajo de campo, la teledetección y la modelización en un solo marco".

En 2020, la campaña SnowEx se interrumpió debido a la pandemia COVID-19 y el equipo no pudo terminar sus experimentos aéreos. Para 2021, el equipo científico tenía tres objetivos principales: llevar a cabo una serie temporal de observaciones de Radar de Apertura Sintética Interferométrica (InSAR) de banda L en diversas condiciones de nieve, medir la reflectividad de la superficie de la nieve y estudiar la distribución de la nieve en un paisaje de pradera.

Un avión Gulf Stream 3, que transportaba el instrumento UAVSAR (Uninhabited Aerial Vehicle Synthetic Aperture Radar) del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA, sobrevoló siete lugares de Colorado, Utah, Idaho y Montana desde mediados de enero hasta finales de marzo. El UAVSAR es un InSAR de banda L, un tipo especial de radar, que SnowEx utiliza para medir los cambios en la masa del manto de nieve.

Randall Bonnell y Lucas Zeller, estudiantes de posgrado de la Universidad Estatal de Colorado, recogen una muestra de núcleo de agua nevada en el sitio de Cameron Pass, Colorado.Créditos: Cortesía de Dan McGrath, Universidad Estatal de Colorado

La masa del manto de nieve puede cambiar de forma drástica de un vuelo UAVSAR a otro. Por ejemplo, una gran tormenta de nieve puede arrojar grandes cantidades de nieve en una zona durante un corto período de tiempo. Parte de la nieve puede derretirse o sublimarse, saltando la fase líquida y pasando directamente de sólido a gas. También puede ser redistribuida por los vientos fuertes.

El equipo de SnowEx está probando la capacidad del sensor UAVSAR para detectar estos diferentes cambios en la masa de nieve. La suma de los cambios en la masa de nieve a lo largo de la temporada invernal ayudará al equipo a calcular la cantidad de agua almacenada en el manto de nieve estacional, o equivalente de agua de nieve (SWE). "Con el UAVSAR, lo que buscamos es el cambio en el SWE de un vuelo a otro", dijo Carrie Vuyovich, científica principal de la nieve para el Programa de Hidrología Terrestre de la NASA, en el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland.

Programado para 2022, la NASA y la Organización de Investigación Espacial de la India (ISRO) planean lanzar el satélite NISAR para estudiar los cambios en la superficie de la Tierra desde el espacio. El NISAR llevará un instrumento de radar de banda L similar al UAVSAR, y el equipo de SnowEx está probando cómo pueden utilizar las observaciones del NISAR para estudiar la nieve.

Ella Bump, estudiante de posgrado de la Universidad Estatal de Colorado, examina los cristales de nieve dentro de un pozo de nieve cerca de Cameron Pass, Colorado. Créditos: Cortesía de Dan McGrath, Universidad Estatal de Colorado

Mientras los aviones sobrevolaban la zona, los científicos recogían datos sobre el terreno. Midieron las características de la nieve, como su profundidad y densidad, el tamaño de los granos de nieve, la temperatura, el grado de reflexión de la superficie de la nieve y la cantidad de hielo, nieve o agua líquida que hay en el manto de nieve. El equipo tomó estas mediciones en pozos de nieve, agujeros del tamaño de un coche excavados en la nieve. Desde el interior de los pozos, los científicos tomaron muestras a diferentes profundidades para ver cómo variaban las características del manto de nieve de una capa a otra.

Los observadores de SnowEx también midieron el manto de nieve con herramientas de teledetección terrestre similares a las utilizadas desde el aire y el espacio. Los datos recogidos durante la SnowEx están a disposición del público en el Centro Nacional de Datos sobre Nieve y Hielo; cada mes se publican más conjuntos de datos a medida que los científicos de todo el país terminan de procesar cada uno de los conjuntos de datos en bruto y los comprueban detenidamente en busca de errores.

Lucas Zeller, estudiante de posgrado de la Universidad Estatal de Colorado, mide la nieve acumulada en un intervalo de tablero en Cameron Pass, Colorado. Créditos: Cortesía de Dan McGrath, Universidad Estatal de Colorado

Los científicos con raquetas de nieve o esquís también utilizaron espectrómetros de mano para medir el albedo, es decir, el grado de luminosidad y reflexión de la superficie de la nieve. El albedo desempeña un papel muy importante en la rapidez con la que se derrite la nieve. Depende de una serie de factores, como el tamaño y la forma de cada uno de los cristales de nieve, la cantidad de nieve que ya se ha derretido y las impurezas, como el polvo, que hay sobre la nieve.

Desde el aire, los investigadores midieron el albedo con el instrumento Airborne Visible / Infrared Imaging Spectrometer (AVIRIS) Next Generation del Jet Propulsion Laboratory de la NASA. La comparación de las mediciones efectuadas desde el aire y desde el suelo ayudará a los científicos a determinar cómo contribuyen los distintos factores al albedo de la nieve.

Este año, el equipo de SnowEx ha añadido un emplazamiento en una pradera de Montana para comprender las nevadas en estos paisajes expuestos. Créditos: Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA/Estudio de Visualización Científica.

Este vídeo puede compartirse y descargarse aquí.

Este año, SnowEx añadió un emplazamiento en una pradera, que es un paisaje importante pero poco estudiado cuando se trata de la ciencia de la nieve. Aunque la cantidad de nieve en las praderas es mucho menor que la que cae en las montañas, "un gran porcentaje de la Tierra cubierta de nieve se considera una pradera. La nieve en esas zonas es importante para la agricultura y contribuye a las inundaciones", explica Vuyovich.

Estos paisajes expuestos suelen tener vientos fuertes que mueven la nieve de una zona a otra, formando profundos ventisqueros en algunas zonas y dejando sólo una ligera capa de nieve en otras. Debido a estas variaciones, el equipo de SnowEx quería comprobar la eficacia de la teledetección para detectar estos grandes cambios en la capa de nieve en distancias cortas.

Las praderascubiertas de nieve pueden parecer planas desde arriba, pero la nieve en el suelo, a menudo, es arrastrada por el viento de tal manera que forma ventisqueros en algunas zonas y deja otros lugares con sólo una fina capa de polvo. Créditos: Cortesía de Eric Sproles, Universidad Estatal de Montana

Todos los experimentos se desarrollaron sin problemas a pesar de la pandemia, dijo Marshall. "Siempre hay desafíos", dijo, citando los riesgos de hipotermia, avalanchas y condiciones peligrosas de la carretera. "Pero el COVID supuso un gran reto adicional al que no estábamos acostumbrados a enfrentarnos". Para garantizar la seguridad de todos, el equipo puso en práctica pruebas rutinarias de COVID-19, máscaras, protocolos de distanciamiento social y limitación de pasajeros en los vehículos.

Los equipos de SnowEx también contrataron a científicos locales especialistas en nieve para que ayudaran a recopilar datos sobre el terreno. "Estos equipos fueron totalmente decisivos para que esta campaña fuera un éxito", dijo Vuyovich. "Sólo así pudimos continuar con SnowEx este invierno".

Tras un exitoso invierno en el campo, el equipo de SnowEx está cambiando su actividad, pasando de las raquetas de nieve y los espectrómetros a los equipos portátiles y a los ordenadores de gran potencia. A mediados de julio, 90 miembros de la comunidad participarán en un maratón de una semana de duración, en el que se impartirán tutoriales para trabajar con los datos de SnowEx y se llevarán a cabo proyectos de grupo para crear software de análisis de los grandes conjuntos de datos.  El próximo invierno, el equipo de SnowEx tiene previsto realizar experimentos en la tundra de Alaska y en el bosque boreal. El análisis de datos completo, con la participación de una comunidad más amplia, continuará en el futuro.

Randall Bonnell (izquierda), estudiante de doctorado en la Universidad Estatal de Colorado, y Lucas Zeller (derecha), estudiante de máster en la Universidad Estatal de Colorado, tiran del trineo GPR en Cameron Pass, Colorado. Crédito de la imagen del encabezado: Cortesía de Alex Olsen Mikitowicz.

 Fuente:  Por Sofie Bates. Equipo de Noticias de Ciencias de la Tierra de la NASA Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA. Editor: Sofie Bates

La Ciudad Prohibida de Beijing bajo una ligera capa de nieve. Ola Lundqvist / Shutterstock

Para reconstruir una imagen de los climas pasados, los científicos a menudo examinan las burbujas atrapadas en los núcleos de hielo o el ancho de los anillos dentro de los árboles viejos. Un nuevo estudio, publicado en Science Advances por investigadores de la Universidad de Nanjing en China, sugiere que incluso puede haber pistas sobre cambios en las condiciones climáticas pasadas en los edificios.

Los investigadores compararon los datos sobre los patrones climáticos cambiantes entre el 750 y el 1750 d.C. con ejemplos de techos conservados construidos en China durante el milenio. Descubrieron que durante los períodos con nevadas más intensas, los techos se construían con pendientes más pronunciadas, mientras que los períodos más cálidos daban lugar a edificios con techos con una pendiente más suave.

El estudio cubrió dos grandes cambios en el clima global: el período cálido medieval, que se extendió aproximadamente desde el siglo X al XIII, y la pequeña edad de hielo, que tuvo veranos más cortos e inviernos duros entre los siglos XV y XIX.

Cuatro diseños de techos típicos de cuatro períodos climáticos diferentes. Li y col. (2021)/Avances científicos

Los patrones climáticos cambiantes también pueden haber estimulado la innovación, ya que los investigadores señalan que el clima gélido alrededor de 1700 coincidió con nuevos métodos que hicieron que la construcción de techos más empinados y rectos sea más segura y confiable.

Es increíble pensar que algo tan sutil como los ángulos de los techos inclinados podría reflejar íntimamente los cambios en el clima durante diez siglos. Es una historia convincente, pero como alguien que ha estudiado historia de la arquitectura durante muchos años, tengo algunas dudas.

Arquitectura y clima
Los investigadores señalaron dos puntos básicos. Uno, que los techos se construyen más empinados en épocas y lugares con nevadas más intensas. Y dos, que existe una estrecha correlación entre los patrones climáticos y los ángulos del techo que delata una sensibilidad en la arquitectura a cambios muy pequeños en el clima.

El primer punto es bastante fácil de probar y probablemente indiscutible entre los académicos. Un carpintero corregirá el ángulo del techo una vez que un edificio se derrumbe bajo una fuerte nevada, y mostrar esto con el ejemplo de los edificios históricos en China tiene su mérito.

El segundo punto, en mi opinión, no está probado coherentemente por este estudio e incluso puede ser imposible de probar. Los investigadores mencionan estudiar alrededor de "200 edificios que sobreviven durante un milenio", pero no está claro si están igualmente espaciados a lo largo del período de estudio. Podrían salirse con la suya siendo historiadores en lugar de, digamos, médicos, donde el tamaño de la muestra es la prueba de fuego de una metodología sólida.

Tampoco está claro por qué los techos en épocas cálidas deberían ser menos empinados. Sin embargo, los investigadores deben ser elogiados por tratar de abordar este problema, ya que el estudio señala que es posible que los chinos no hayan podido mantener los techos más inclinados en momentos en que las nevadas eran menos severas debido a "los costos y la diversa necesidad de protección solar y contra la lluvia". Sin embargo, los investigadores no desarrollan este punto ni explican por qué los techos más planos deberían ser más rentables.

Sin embargo, la construcción de un techo no es un evento colectivo similar al declive de la población, la mortalidad infantil o los precios del mercado. Depende de la decisión consciente de una persona en particular: un cliente, arquitecto o artesano. Para probar una conexión, los investigadores necesitarían una teoría de cómo los constructores podrían reaccionar a pequeños cambios en el clima con pequeños cambios en los ángulos del techo. Exagerar esta conexión climática en la arquitectura podría implicar, erróneamente, que las sociedades premodernas fueron moldeadas predominantemente por una armonía inexplicable entre las personas y la naturaleza, con la capacidad de responder a pequeños cambios en el medio ambiente que se perdieron en períodos posteriores.

Las fuertes nevadas exigen diseños de techo que no se hundan bajo presión. Lu Yang/Shutterstock

Hasta donde yo sé, respuestas tan finas entre la construcción y el clima no ocurren en el presente. Las nevadas se volvieron más ligeras y menos frecuentes en el Reino Unido a lo largo del siglo XX, pero no sería convincente vincular esto con la proliferación de techos planos modernos, que se han vuelto tan populares en la nevada Rusia. E incluso una decisión fundamental como elegir entre un techo plano o uno inclinado parece desafiar las necesidades climáticas, como lo demuestra el lamentablemente alto número de techos planos con goteras en el Glasgow azotado por la lluvia donde vivo.

No obstante, el estudio proporciona un recordatorio elocuente de cómo la variación natural del clima ha influido en la arquitectura a lo largo de la historia, a menudo tanto como el cambio de estilos y gustos.

La mayoría de los edificios en los que vivimos, trabajamos y socializamos fueron diseñados con poca atención a los extremos climáticos sin precedentes que los científicos del clima advierten que nos aguardan este siglo. Eso tendrá que cambiar. Los historiadores pueden algún día estudiar la era en la que vivimos y notar cómo la arquitectura recuperó el sentido de los límites ambientales, ya que los diseños con goteras e ineficientes fueron barridos por edificios que eran resistentes frente a las crecientes tormentas.

Publicado en The Conversation el 9 de septiembre de 2021. Enlace al original: https://bit.ly/3lhAllX

6 - 8 minutos

La zona dentro de la Polinia de Agua del Norte y del hielo marino adyacente vista durante un vuelo de la Operación IceBridge el 19 de abril de 2016. La humedad evaporada del océano se ve condensada en pequeñas nubes. Crédito: NASA/Jeremy Harbeck

Las nubes son uno de los mayores riesgos a la hora de predecir el grado y la velocidad de calentamiento del Ártico en el futuro. Dependiendo de la época del año y del entorno cambiante en el que se formen y existan, las nubes pueden actuar tanto para calentar como para enfriar la superficie que se encuentra bajo ellas. 

Durante décadas, los científicos han supuesto que las pérdidas de la capa de hielo del mar Ártico permitía la formación de más nubes en la superficie del océano. Ahora, una nueva investigación de la NASA demuestra que, al liberar calor y humedad a través de un gran espacio en el hielo marino conocido como polinia, el océano alimenta la formación de más nubes que atrapan el calor en la atmósfera y dificultan la posterior congelación del nuevo hielo marino.

Los resultados proceden de un estudio sobre una sección del norte de la bahía de Baffin, entre Groenlandia y Canadá, conocida como la polinia del agua del norte.  Este estudio es uno de los primeros que investigan las interacciones que existen entre la zona en cuestión y las nubes mediante sensores activos instalados en satélites, lo que permitió a los científicos evaluar las nubes en sentido vertical, tanto en los niveles más bajos como en los más altos de la atmósfera. 

Este enfoque permitió a los científicos descubrir con mayor precisión cómo cambiaba la formación de nubes cerca de la superficie del océano dentro de la polinia y el hielo marino circundante, explicó Emily Monroe, científica atmosférica del Centro de Investigación Langley de la NASA en Hampton, Virginia, que dirigió el estudio. 

"En lugar de basarnos en los resultados de los modelos y los reanálisis meteorológicos para comprobar nuestra hipótesis, podemos obtener datos del barrido del satélite casi instantáneo de la zona que se halla dentro de la polinia", explica Monroe. "Puesto que cada barrido se recoge en una escala de tiempo del orden de unos 10 segundos, es más probable que la zona dentro de la polinia y el hielo cercano estén experimentando las mismas condiciones meteorológicas, por lo que podemos comparar con mayor precisión el cambio de las nubes al pasar la superficie de hielo a agua".

Una visualización simplificada que muestra las respuestas de las nubes antes, durante y después de la apertura de un gran agujero rodeado de hielo de las nubes conocido como polinia. Se observa el efecto aislante del hielo marino, ya que la apertura de la polinia facilita los intercambios de calor (rojo) y humedad (amarillo). El calor emitido por las nubes (púrpura) sobre el agujero de hielo ayuda a mantener la polinia abierta, y permanece después de que el nuevo hielo marino cierre el agujero de hielo. Créditos: Goddard Space Flight Center Conceptual Image Lab/Jenny McElligott de la NASA

El hielo marino actúa como una tapa en una olla de agua hirviendo, explicó Linette Boisvert, científica especializada en hielo marino del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland, que participó en el estudio. Al retirar la tapa, el calor y el vapor escapan al aire. 

" Se está produciendo un incremento del transvase del calor y de la humedad del océano hacia la atmósfera, ya que el hielo marino actúa como un tapón o una barrera entre la superficie relativamente cálida del océano y la atmósfera fría y seca que se encuentra por encima", explicó Boisvert. "Este calor y humedad de la atmósfera ralentiza que el hielo marino crezca verticalmente, lo que significa que no será tan grueso, por lo que es más vulnerable al deshielo en los meses de verano". 

Al igual que otras polinias en el Ártico y el Antártico, la Polinia del Agua del Norte se forma cuando patrones de viento específicos soplan en una dirección persistente y abren agujeros en el hielo. Estos patrones de viento sólo existen en los meses de invierno, y los agujeros se hacen y se cierran repetidamente, exponiendo y aislando alternativamente el océano. 

El borde occidental de la Polinia de Agua del Norte observado durante un vuelo de la Operación IceBridge el 3 de abril de 2019. La polinia, una gran porción de océano descubierto dentro de un área de considerable cobertura de hielo marino, se abre de cuatro a cinco veces durante los meses más fríos. La extensión de la Polinia de Agua del Norte varía de un año a otro, pero puede ser lo suficientemente grande como para cubrir el área de estados enteros de Estados Unidos, como Virginia. Créditos: NASA/Jeremy Harbeck

Los nuevos datos se obtienen en un momento en el que el hielo marino del Ártico parece haber alcanzado su extensión mínima anual tras disminuir durante los meses más cálidos de 2021. Estos datos ponen de manifiesto la influencia del hielo marino en una región que desempeña un papel fundamental en la regulación del ritmo del calentamiento global, la subida del nivel del mar y otros efectos del cambio climático provocado por el hombre.

El hielo marino no eleva directamente el nivel global del mar. Al igual que los cubitos de hielo en una bebida, el derretimiento del hielo marino no aumenta directamente el volumen de agua en el océano. Sin embargo, la disminución de la extensión del hielo marino en el Ártico puede exponer el agua de mar relativamente caliente a las capas de hielo costeras y a los glaciares de la región, provocando un mayor deshielo que aporta agua dulce al océano y provoca un aumento del nivel del mar.

La nueva investigación muestra que las nubes bajas sobre la zona de la polinia emitieron más energía o calor que las nubes de las zonas adyacentes cubiertas por el hielo marino. Además, esas nubes bajas contenían más agua líquida, casi cuatro veces más que las nubes sobre el hielo marino cercano. El aumento de la nubosidad y del calor de debajo de las nubes persistió durante aproximadamente una semana después en cada ocasión en que la polinia se volvió a congelar durante el tiempo que duró el estudio. 

"El hecho de que el hielo marino se recupere y la polinia se cierre, no significa que las condiciones vuelvan a la normalidad de inmediato", dijo Boisvert. "Aunque las fuentes de humedad hayan desaparecido esencialmente, este efecto de nubes adicionales y de aumento del efecto radiativo de las nubes hacia la superficie permanece durante un tiempo después de que la polinia se congele".

Los resultados también sugieren que la respuesta de las nubes en la zona de la polinia ampliaron el tiempo que el agujero permaneció abierto, dijo Patrick Taylor, un científico del clima en la NASA Langley, que también formó parte del estudio. 

"Pueden crear un manto más grueso y aumentar la cantidad de calor emitido hacia la superficie", dijo Taylor. "El calor emitido ayuda a mantener la superficie en la Polinia de Agua del Norte un poco más caliente y ayuda a mantener el evento en sí".

Los procesos meteorológicos a gran escala suelen complicar los estudios sobre el calentamiento del Ártico. Sin embargo, las roturas repetidas del hielo marino en la misma región crean un laboratorio natural para estudiar la retroalimentación entre las nubes y la alternancia entre el hielo marino y las polinias.

"Podemos comparar tanto las zonas de hielo marino como las de aguas abiertas, y las nubes sobre esos dos tipos de superficie lo suficientemente cerca, de modo que no tengamos que preocuparnos por los grandes cambios en las condiciones atmosféricas que han confudido los estudios anteriores", dijo Taylor. "Si no hay una respuesta de las nubes a un evento de polinia en el que el hielo marino desaparece en el transcurso de unos días, no se esperaría una respuesta en ningún otro lugar. La aparición de una polinia es un forzamiento muy fuerte y distinto".

El equipo tiene previsto continuar su investigación y comprobar si se puede observar un efecto nuboso similar en otras zonas en las que confluyen el hielo marino y el océano abierto. 

Fuente:  By Roberto Molar Candanosa 

Científicos financiados por CPO teorizan por qué la capa de nieve de las regiones costeras, el Ártico y el oeste de EE.UU. puede estar entre las más expuestas a un deshielo prematuro por el aumento de las temperaturas.

 Vistas del imponente monte Shasta, situado en el extremo sur de la cordillera de las Cascadas, en el condado de Siskiyou (California). El nuevo estudio revela que el espesor de la nieve en la Sierra Nevada, las Cascadas y las montañas del sur de Arizona es mucho más vulnerable al aumento de las temperaturas que el manto de nieve que se encuentra en lugares como las Rocosas o las montañas de Utah. Crédito: Carol M. Highsmith.

A medida que el planeta se calienta, los científicos esperan que la capa de nieve de las montañas se derrita progresivamente más temprano. Sin embargo, las observaciones realizadas en EE.UU. muestran que, a medida que las temperaturas han ido aumentando, el derretimiento del manto de nieve no se ha visto afectado en algunas regiones, mientras que en otras el manto de nieve puede derretirse un mes antes este mismo año.

Esta discrepancia en el momento de la desaparición del manto de nieve -la fecha de la primavera en que se ha derretido toda la nieve del invierno- es el objeto de una nueva investigación realizada por científicos financiados por el CPO en el Instituto Scripps de Oceanografía de la Universidad de California en San Diego.

En un nuevo estudio publicado hoy en la revista Nature Climate Change, los científicos del clima de la Scripps Oceanography Amato Evan e Ian Eisenman identifican las variaciones regionales en el derretimiento de la capa de nieve a medida que aumentan las temperaturas, y presentan una teoría que explica cuáles son las capas de nieve de las montañas de todo el mundo que están expuestas a un mayor "riesgo" por el cambio climático.

Tras analizar casi cuatro décadas de observaciones en el oeste de EE.UU., los investigadores descubrieron que, a medida que aumentan las temperaturas, el momento de la desaparición del manto de nieve cambia más rápidamente en las regiones costeras y en el sur, con menores cambios en el interior del norte del país. Esto significa que la capa de nieve de la Sierra Nevada, las Cascadas y las montañas del sur de Arizona es mucho más vulnerable al aumento de las temperaturas que la nieve de lugares como las Rocosas o las montañas de Utah.

Los científicos utilizaron estas observaciones históricas para crear un nuevo modelo que permitiera entender por qué el momento de la desaparición del manto de nieve difiere tanto entre las regiones montañosas.

 Este mapa muestra el cambio simulado en la fecha de desaparición del manto de nieve -el número de días que se adelanta el deshielo en primavera- bajo un grado de calentamiento, basado en un modelo físico idealizado. Los tonos grises y rosas más oscuros muestran las regiones en las que la fecha de fusión del manto de nieve cambia más rápidamente y desaparece antes. Crédito: NOAA Climate.gov basado en datos de Evan y Eisenman, 2021.

Los autores de la investigación consideran que los cambios en el tiempo de acumulación de la nieve y la cantidad de tiempo que la superficie está cubierta de nieve durante el año son las razones fundamentales por las que algunas regiones son más vulnerables que otras al derretimiento del manto de nieve.

"El calentamiento global no afecta a todas las regiones por igual. A medida que nos acercamos al océano o al sur de EE.UU., la capa de nieve es más vulnerable, o está más en riesgo, debido al aumento de la temperatura, mientras que, en el interior del continente, la capa de nieve parece mucho más impermeable, o resistente al aumento de las temperaturas", dijo Evan. " El estudio nos indica por qué ocurre esto, y básicamente muestra que la primavera llega mucho antes si estás en Oregón, California, Washington y en el sur, a diferencia de lo que ocurre en Colorado o Utah".

Fuente: Wikipedia

Aplicando esta teoría a nivel mundial, los investigadores comprobaron que el aumento de las temperaturas afectaría al calendario de derretimiento de la capa de nieve de forma más destacada en el Ártico, los Alpes de Europa y la región meridional de Sudamérica, con cambios mucho menores en el interior del norte de Europa y Asia, incluida la región central de Rusia.

Para elaborar el modelo que condujo a estos resultados, Evan y Eisenman analizaron las mediciones diarias de la capa de nieve de casi 400 lugares del oeste de Estados Unidos controlados por la red de telemetría de la capa de nieve del Servicio de Conservación de Recursos Naturales (SNOTEL). Examinaron los datos de SNOTEL cada año desde 1982 hasta 2018 y se centraron en los cambios en la fecha de desaparición del manto de nieve en primavera. También examinaron los datos del reanálisis regional de América del Norte (NARR) que muestran la temperatura media diaria del aire en superficie y la precipitación durante los mismos años para cada una de estas estaciones.

Mediante un enfoque basado en la física y las matemáticas, el modelo simula el momento de la acumulación y el deshielo de la capa de nieve en función de la temperatura. Los científicos pudieron entonces utilizar el modelo para resolver el factor clave que causaba las diferencias en el calentamiento del manto de nieve: el tiempo. En concreto, analizaron el tiempo que puede acumularse la nieve y el tiempo que la superficie está cubierta de nieve.

"Me entusiasmó la simplicidad de la explicación a la que finalmente llegamos", dijo Eisenman. "Nuestro modelo teórico proporciona un mecanismo para explicar por qué las fechas de deshielo observadas cambian mucho más en algunos lugares que en otros, y también predice cómo variarán las fechas de deshielo en el futuro con un mayor calentamiento".

El modelo muestra que las regiones con grandes oscilaciones de temperatura entre el invierno y el verano son menos susceptibles al calentamiento que aquellas en las que el cambio de temperatura entre el invierno y el verano es menor. El modelo también muestra que las regiones en las que la temperatura media anual es más cercana a 0˚C son menos susceptibles de sufrir un deshielo prematuro. Las regiones más susceptibles son aquellas en las que las diferencias entre las temperaturas de invierno y de verano son pequeñas, y en las que la temperatura media está muy por encima o incluso muy por debajo de 0˚C.

Por ejemplo, en una región montañosa del interior de Estados Unidos, como las Montañas Rocosas de Colorado, donde la temperatura desciende por debajo de los 0 °C durante casi la mitad del año, un aumento de 1 °C puede acelerar el deshielo en un par de días, lo que no supone una gran diferencia.

Sin embargo, en una región costera como el noroeste del Pacífico, la influencia del océano y la regulación térmica ayudan a mantener las temperaturas invernales un poco más cálidas, lo que significa que hay menos días por debajo de 0°C en los que se puede acumular nieve. Los investigadores plantean la hipótesis de que, en las Montañas de las Cascadas, un aumento de 1°C en la temperatura podría hacer que la nieve se derritiera aproximadamente un mes antes en la temporada, una diferencia dramática.

Una de las regiones de mayor riesgo es el Ártico, donde la nieve se acumula durante nueve meses al año y tarda unos tres meses en derretirse. El modelo sugiere que un calentamiento de 1°C provocaría un derretimiento más rápido, de aproximadamente una semana, un período de tiempo significativo para uno de los lugares de más rápido calentamiento de la Tierra.

Este estudio se basa en trabajos anteriores realizados por los científicos de Scripps desde mediados de los años 90 para trazar un mapa de los cambios en el tiempo de deshielo y en las acumulaciones de nieve en todo el oeste de EE.UU. Los autores señalan que un invierno "más corto", más cálido y con menos precipitaciones en general- tiene efectos adversos para la sociedad porque contribuye a alargar la temporada de incendios. Esto podría tener efectos devastadores en regiones ya propensas a los incendios. En California, la aceleración del deshielo ya ha dificultado la gestión de los bosques y ha creado condiciones óptimas para que prosperen especies invasoras como el escarabajo de la corteza.

Fuente:  Autores: Amato Evan & Ian Eisenman