El transporte de calor por meridiano en el Atlántico Sur revela los vínculos con los monzones mundiales

Un reciente artículo publicado en el Journal of Climate dirigido por los investigadores del PHOD Hosmay López, Shenfu Dong, Sang-Ki Lee y Gustavo Goni proporciona un mecanismo físico sobre cómo la variabilidad de baja frecuencia del Transporte Meridional de Calor del Atlántico Sur (SAMHT) asociada a la Circulación Meridional de Vuelco del Atlántico (AMOC) puede influir en la variabilidad decenal de la circulación atmosférica y los monzones. Este es el primer intento de vincular la variabilidad de la Circulación de Vuelco del Atlántico Sur con el tiempo y el clima.

La mayoría de los esfuerzos para comprender la dinámica del AMOC y su impacto climático se centran en el Atlántico Norte. Recientemente, la comunidad de investigadores comenzó a investigar y evaluar el papel del Atlántico Sur en el clima. El AMOC sobre el Océano Atlántico Sur es único, ya que es la única gran cuenca oceánica que transporta el calor desde el polo hacia el ecuador. El Océano Atlántico Sur se caracteriza por procesos dinámicos oceánicos complejos y únicos, que son importantes para la distribución mundial de la energía. Por ejemplo, la confluencia de las Islas Malvinas y el Brasil desempeña un papel fundamental en el intercambio de masas de agua entre las regiones subpolares y subtropicales. La fuga de Agulhas tiene el potencial de modificar la respuesta a largo plazo de la CMAO que podría afectar a la circulación atmosférica mundial y al clima.

Ilustración del papel del SAMHT más débil de lo normal en la circulación atmosférica anómala en un plazo de 20 años. El SAMHT más débil se muestra con una flecha negra gruesa. Esto da como resultado un Océano Atlántico Sur más frío de lo normal (marcado con un tono púrpura) que produce una circulación anómala de Hadley marcada por la circulación en sentido contrario a las agujas del reloj. La rama inferior de la circulación (flecha roja) trae aire caliente y húmedo del Hemisferio Sur (SH) al Hemisferio Norte (NH). Este sentido de circulación produce ascenso y precipitación en el NH, aumentando así los monzones de NH y el descenso y menos precipitación en el Hemisferio Sur. Crédito de la imagen: NOAA AOML.
Ilustración del papel del SAMHT más débil de lo normal en la circulación atmosférica anómala en un plazo de 20 años. El SAMHT más débil se muestra con una flecha negra gruesa. Esto da como resultado un Océano Atlántico Sur más frío de lo normal (marcado con un tono púrpura) que produce una circulación anómala de Hadley marcada por la circulación en sentido contrario a las agujas del reloj. La rama inferior de la circulación (flecha roja) trae aire caliente y húmedo del Hemisferio Sur (SH) al Hemisferio Norte (NH). Este sentido de circulación produce ascenso y precipitación en el NH, aumentando así los monzones de NH y el descenso y menos precipitación en el Hemisferio Sur. Crédito de la imagen: NOAA AOML.

El estudio de López y otros (2016) ilustra que la variabilidad multidecenal de la SAMHT desempeña un papel fundamental en la modulación de la circulación atmosférica mundial a través de su influencia en las redistribuciones interhemisféricas del momento, el calor y la humedad. El SAMHT de W eaker a 30°S produce una divergencia anómala del calor oceánico sobre el Atlántico Sur, lo que da lugar a una temperatura superficial del océano más fría unos 20 años más tarde (Fig. 1). Esto impulsa una circulación anómala de Hadley, transportando el calor atmosférico del Hemisferio Norte (NH) al Hemisferio Sur (SH) y la humedad del SH al NH, modulando así los monzones globales. Este estudio ilustra que las variaciones decádicas de SAMHT podrían modular la fuerza de los monzones globales con unos 20 años de anticipación, sugiriendo que SAMHT es un potencial predictor de la variabilidad del monzón global (Fig. 2). En resumen, todos los monzones de verano de NH se potencian durante un SAMHT más débil (es decir, correlación negativa en la Fig. 2).

Los resultados presentados en este estudio ponen de relieve la necesidad y el valor de los esfuerzos sostenidos de observación de los océanos, necesarios para mejorar nuestro conocimiento de la compleja interacción entre el Océano Atlántico Sur y la variabilidad del clima mundial y los monzones. El patrón de circulación anómala asociado a la variabilidad del SAMHT que se examina en este estudio tiene grandes repercusiones en la variabilidad climática a largo plazo en todo el planeta. Por ejemplo, podría traer condiciones de verano más secas y más cálidas en América del Norte y Europa. Los resultados presentados aquí sugieren la posibilidad de una predicción decenal de la temperatura y las precipitaciones estacionales, más aún para las regiones afectadas por la circulación monzónica.

(columna de la izquierda) Estacionalidad de las precipitaciones y vientos de 850 mb para las regiones monzónicas, medida por la diferencia entre junio-julio-agosto-septiembre (JJAS) menos la media anual de las precipitaciones y los vientos. (columna central) muestra la diferencia compuesta de la precipitación JJAS (sombreada) y los vientos de 850mb para cada región del monzón con respecto al SAMHT débil menos fuerte en el tiempo de espera 20 años después del SAMHT anómalo. Las estipulaciones azules indican las regiones en las que las diferencias de precipitación son significativas con un nivel de confianza del 95% basado en una prueba no paramétrica de Kolmogorov-Smirnov. (columna derecha) Lag-lead Spearman clasificó la correlación entre el SAMHT y el índice del monzón NH. Las líneas azules punteadas representan el nivel de significación del 95% basado en una prueba no paramétrica de Kendall-t. El retraso negativo indica los períodos en los que SAMHT lidera el índice monzónico NH. Los períodos con una correlación significativa entre el SAMHT y el monzón están sombreados en azul. Crédito de la imagen: NOAA AOML.
(columna de la izquierda) Estacionalidad de las precipitaciones y vientos de 850 mb para las regiones monzónicas, medida por la diferencia entre junio-julio-agosto-septiembre (JJAS) menos la media anual de las precipitaciones y los vientos. (columna central) muestra la diferencia compuesta de la precipitación JJAS (sombreada) y los vientos de 850mb para cada región del monzón con respecto al SAMHT débil menos fuerte en el tiempo de espera 20 años después del SAMHT anómalo. Las estipulaciones azules indican las regiones en las que las diferencias de precipitación son significativas con un nivel de confianza del 95% basado en una prueba no paramétrica de Kolmogorov-Smirnov. (columna derecha) Lag-lead Spearman clasificó la correlación entre el SAMHT y el índice del monzón NH. Las líneas azules punteadas representan el nivel de significación del 95% basado en una prueba no paramétrica de Kendall-t. El retraso negativo indica los períodos en los que SAMHT lidera el índice monzónico NH. Los períodos con una correlación significativa entre el SAMHT y el monzón están sombreados en azul. Crédito de la imagen: NOAA AOML.

Referencia López, H., S. Dong, S.-K. Lee, y G. Goni, 2015: Modulaciones decenales de las circulaciones atmosféricas globales interhemisféricas y los monzones por la Circulación Meridional de Vuelco del Atlántico Sur. J. Clim., http://dx.doi.org/10.1175/JCLI-D-15-0491.1