Los índices de cambio y los índices climáticos para sectores específicos

El clima es el resultado de las interacciones de varios componentes de la Tierra: la atmósfera, el océano, la cubierta de hielo y nieve, además del continente. Garduño (1994) nos indica la importancia de establecer una clara diferencia entre los procesos del estado del tiempo, variaciones atmosféricas que ocurren en escalas cronológicas desde unos minutos hasta algunos días, versus los procesos del clima, que ocurren en escalas cronológicas de meses, estaciones, o incluso varios años. A menudo, se dice que el clima es la característica estable y de largo plazo en una región específica del planeta, es la estadística del estado del tiempo.

El Panel Intergubernamental de Cambio Climático (IPCC por sus siglas en inglés) ha identificado en sus informes (IPCC, 2013) que el clima del planeta se encuentra en un proceso de calentamiento en forma inequívoca, y que se tiene evidencia observada de un aumento de la temperatura sin precedentes en los últimos siglos. Este incremento de temperatura, cuyas causas han sido atribuidas a las actividades humanas, en particular, al incremento en las emisiones de gases de efecto invernadero, tiene como consecuencia el cambio climático.

Surge entonces la pregunta de si en las localidades donde habitamos es posible detectar, con base en las mediciones de las variables climáticas, cambios en el clima observado. Y para determinar cuantitativamente la magnitud y las tendencias de los cambios en el clima, es necesario el análisis de las mediciones disponibles a través del tiempo (Vázquez Aguirre, 2010).

Aunque las variables que permiten caracterizar al clima son muchas, las que históricamente han sido medidas con mayor frecuencia y continuidad son las temperaturas (máxima y mínima), así como la precipitación. En México, a mediados de los años ochenta se alcanzó un máximo de alrededor de cinco mil puntos de medición de la lluvia y la temperatura (Vázquez, 2006); actualmente, sólo la mitad de esos sitios continúan realizando las mediciones. No obstante, existen en el territorio del país múltiples localidades con mediciones disponibles y continuas por al menos 50 años.

Los registros de precipitación y temperatura pueden analizarse directamente, o bien pueden ser examinados como variables re-expresadas. Según (Wilks, 2006), la re-expresión de variables cuantitativas es posible obtenerse mediante alguna transformación matemática aplicada a los datos originales, lo que facilita observar aspectos que no son visibles si simplemente se analizara la variable tal cual. Así, la comunidad científica ha propuesto múltiples re-expresiones de las variables climáticas en forma de índices.

El número de índices climáticos disponibles es muy amplio, tan numeroso como los grupos de investigación sobre el clima, de forma tal que sería difícil compilar, calcular y analizar todos los índices disponibles. No obstante, un conjunto estándar de 27 índices de cambio climático ha sido propuesto por la Organización Meteorológica Mundial (OMM) a través del Grupo de Expertos en Detección e Índices de Cambio Climático (ETCCDI, por sus siglas en inglés; Zhang, 2013) para su uso a escala global (Peterson and Manton, 2008). Estos índices han permitido revelar el panorama global de cambios en los extremos del clima (Alexander et al., 2006), confirmando un aumento en la frecuencia de los eventos extremos y tendencias de calentamiento a escala global.

Adicionalmente a los índices básicos de cambio climático, el Grupo de Expertos en Índices Climáticos Específicos por Sector (ET-SCI por sus siglas en inglés; WMO, 2019), también de la Organización Meteorológica Mundial, ha propuesto una extensión a los 27 índices básicos, resultando en un total de más de 60 índices posibles de calcular a partir de los datos diarios de lluvia y temperatura. Estos índices del ET-SCI (Alexander and Herold, 2015), calculados con software estándar (un paquete desarrollado en el lenguaje R, llamado CLIMPACT), tienen la finalidad de proveer información sobre las variaciones del clima en sectores específicos como agua, salud, agricultura, energía y reducción de desastres. Esta información, al compararse con la propia de los sectores, facilitaría los diagnósticos de vulnerabilidad y el diseño de estrategias de adaptación (IPCC, 2014).

El ET-SCI es un equipo internacional de científicos del clima, seleccionado por la OMM, con el mandato de mejorar la disponibilidad y la consistencia de los índices climáticos específicos por sector mediante la creación de software, la realización de talleres regionales, la investigación y la creación de materiales de capacitación (WMO, 2019).

Al inicio de este siglo, Aguilar et al. (2005) identificaron un conjunto de sitios con mediciones de largo registro, continuas y completas en el sur de México y Centroamérica; tras calcular los 27 índices del ETCCDI, encontraron que para el período de 1961 a 2003 la señal del calentamiento era evidente en la región. Estos autores detectaron tendencias de aumento en las temperaturas altas y una disminución de las temperaturas bajas, mientras que para la lluvia no descubrieron tendencias generalizadas, sino sólo evidencia de intensificación de los eventos individuales de lluvia.

Una actualización reciente de estos análisis para el sur de México (Rodríguez Méndez, 2020) confirmó los hallazgos previos, encontrando evidencia en las décadas recientes de un aumento en las temperaturas altas extremas, y de tendencias de largo plazo (figura 3) al aumento (disminución) de las noches cálidas (frías).

Aún queda mucho por hacer en el tema de los índices de cambio climático e índices climáticos para sectores específicos en México, empezando por la necesidad de introducir a las nuevas generaciones en el proceso de observación y monitoreo del clima, el rescate, el cuidado de la calidad y la homogeneidad de las observaciones, así como el cálculo, la actualización constante, el uso y aprovechamiento de la información.

Referencias

Climpact. Indices. https://climpact-sci.org/indices/

Climpact. Project information. https://climpact-sci.org/about/project/

Aguilar, E., T. C. Peterson, P. R. Obando, R. Frutos, J. A. Retana, M. Solera, J. Soley, I. G. Garcia, R. M. Araujo, A. R. Santos, V. E. Valle, M. Brunet, L. Aguilar, L. Alvarez, M. Bautista, C. Castanon, L. Herrera, E. Ruano, J. J. Sinay, E. Sanchez, G. I. H. Oviedo, F. Obed, J. E. Salgado, J. L. Vazquez, M. Baca, M. Gutierrez, C. Centella, J. Espinosa, D. Martinez, B. Olmedo, C. E. O. Espinoza, R. Nunez, M. Haylock, H. Benavides, and R. Mayorga. (2005): Changes in precipitation and temperature extremes in Central America and northern South America, 1961-2003. Journal of Geophysical Research-Atmospheres, 110.

Alexander L and Herold N 2015 Climpactv2 Indices and Software. A document prepared on behalf of the Commission for Climatology (CCl) Expert Team on Sector-Specific Climate Indices (ET-SCI).

Alexander, L. V., X. Zhang, T. C. Peterson, J. Caesar, B. Gleason, A. Tank, M. Haylock, D. Collins, B. Trewin, F. Rahimzadeh, A. Tagipour, K. R. Kumar, J. Revadekar, G. Griffiths, L. Vincent, D. B. Stephenson, J. Burn, E. Aguilar, M. Brunet, M. Taylor, M. New, P. Zhai, M. Rusticucci, and J. L. Vazquez-Aguirre. (2006): Global observed changes in daily climate extremes of temperature and precipitation. Journal of Geophysical Research-Atmospheres, 111.

Garduño, R. (1994). El veleidoso clima. Colección La Ciencia para Todos. Fondo de Cultura Económica, S.A. de C.V. Primera edición. México. ISBN 968-16-4367-4.

IPCC. (2013): Climate Change 2013: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Stocker, T.F., D. Qin, G.-K. Plattner, M. Tignor, S.K. Allen, J. Boschung, A. Nauels, Y. Xia, V. Bex and P.M. Midgley (eds.)]. Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA, 1535 pp.

IPCC. (2014). Cambio climático 2014: Impactos, adaptación y vulnerabilidad – Resumen para responsables de políticas. Contribución del Grupo de trabajo II al Quinto Informe de Evaluación del Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático [Field, C.B., V.R. Barros, D.J. Dokken, K.J. Mach, M.D. Mastrandrea, T.E. Bilir, M. Chatterjee, K.L. Ebi, Y.O. Estrada, R.C. Genova, B. Girma, E.S. Kissel, A.N. Levy, S. MacCracken, P.R. Mastrandrea y L.L. White (eds.)]. Organización Meteorológica Mundial, Ginebra, Suiza, 34 p.

Peterson, T. C. and M. J. Manton, (2008). Monitoring changes in climate extremes - A tale of international collaboration. Bulletin of the American Meteorological Society, 89, 1266-1271.

Vázquez. J. L. (2006). Datos climáticos de la República Mexicana: panorama actual y requerimientos inmediatos. Xalapa, Verzacruz, México. 14 p.

Vázquez-Aguirre, J.L. (2010). Guía para el cálculo y uso de índices de cambio climático en México (1ra ed). Ciudad de México: Instituto Nacional de Ecología (INE).

Wilks, Daniel. (2011). Statiscal Methods in the Atmospheric Sciences. International Geophysics Series Vol. 91. ISBN 13: 978-0-12-751966-1. 649 p.

World Meteorological Organization (WMO, 2019). Comission for Climatology: Expert Team on Sector-specific Climate Indices (ET-SCI). Recuperado el 17 de mayo, de http://www.wmo.int/

Zhang. X. (2013). ETCCDI/CRD Climate Change Indices. Definition of the 27 core índices. Recuperado en octubre de 2019 de http://etccdi.pacificclimate.org/list_27_indices.shtml

Autores

Jorge Luis Vázquez Aguirre es profesor de tiempo completo de la Licenciatura en Ciencias Atmosféricas de la Universidad Veracruzana, donde los coautores han realizado sus trabajos de tesis bajo su dirección, siendo la mayoría (*) miembros de la Red de Desastres Asociados a Fenómenos Hidrometeorológicos y Climáticos (RedesClim) del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología. Asimismo, el profesor Vázquez Aguirre es miembro de la Comisión de Climatología de la Organización Meteorológica Mundial (OMM). Correo de contacto: jorgevazquez02@uv.mx.

 

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