martes, 22 de noviembre de 2022

Los diluvios volverán a la Tierra y podían arrojar una gran cantidad de lluvia en cuestión de horas


La Tierra primitiva sufrió episodios periódicos de diluvios. Estas tormentas tenían cientos de kilómetros de ancho y podían arrojar una gran cantidad de lluvia en cuestión de horas y, según un nuevo estudio de la Universidad de Harvard (EE. UU.), los ciclos de sequedad seguidos de tormentas de lluvia masivas en forma de diluvios, podrían repetirse dentro de cientos de millones de años.

Los diluvios volverán a la Tierra y podían arrojar una gran cantidad de lluvia en cuestión de horas

Así es. La Tierra probablemente experimentó estos períodos varias veces en su pasado distante y los volverá a experimentar dentro de cientos de millones de años a medida que el Sol continúe aumentando en su brillo, dicen los investigadores, que basaron sus resultados en simulaciones por ordenador.

"Si tuvieras que ver una gran parte de los trópicos profundos hoy, siempre está lloviendo en alguna parte", comenta Jacob Seeley, becario postdoctoral en ciencias ambientales e ingeniería en la Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas (SEAS) de Harvard John A. Paulson y el Departamento de Ciencias de la Tierra y Planetarias de Harvard. "Pero descubrimos que en climas extremadamente cálidos, podría haber varios días sin lluvia en ninguna parte sobre una gran parte del océano. Entonces, de repente, una tormenta masiva estallaría en casi todo el dominio, arrojando una enorme cantidad de lluvia. Luego estaría en silencio durante un par de días y repetiría".

"Este ciclo episódico de diluvios es un estado atmosférico nuevo y completamente inesperado", aclara Robin Wordsworth, profesor Gordon McKay de Ciencia e Ingeniería Ambiental en SEAS y autor principal del estudio que recoge la revista Nature.

La investigación no solo arroja luz sobre el pasado lejano y el futuro lejano de la Tierra, sino que también puede ayudar a comprender los climas de los exoplanetas que orbitan estrellas distantes.

Así se produce el diluvio


En su modelo atmosférico, Seeley y Wordsworth aumentaron la temperatura de la superficie oceánica hasta los 54,4 grados, ya sea agregando más CO2, (64 veces la cantidad actual en la atmósfera), o aumentando el brillo del Sol en aproximadamente un 10 por ciento. Y descubrieron que a esas temperaturas empiezan a suceder cosas sorprendentes en la atmósfera.

Cuando el aire cerca de la superficie se vuelve extremadamente cálido, la absorción de luz solar por el vapor de agua atmosférico lo calienta a poca altura y forma lo que se conoce como una 'capa de inhibición', una barrera que evita que las nubes convectivas se eleven hacia la atmósfera superior para formar nubes de lluvia. Por lo que toda esa evaporación se queda 'atascada' en las capas de la atmósfera más cercanas a la superficie.

Al mismo tiempo, se forman nubes en la atmósfera superior, por encima de la capa de inhibición, a medida que el calor se va perdiendo en el espacio. La lluvia producida en esas nubes altas se evapora antes de llegar a tierra , devolviendo toda esa agua al sistema.

«Es como cargar una batería enorme -afirma Seeley-. Tenemos una gran cantidad de enfriamiento en la atmósfera superior y una gran cantidad de evaporación y calentamiento cerca de la superficie, separados por esta barrera. Y si algo logra atravesar esa barrera y permitir que el calor y la humedad de la superficie entren en la fría atmósfera superior, provocará una enorme tormenta» .

Todo ello, según el estudio, es exactamente lo que sucede. Después de varios días, el enfriamiento evaporativo de las tormentas de lluvia de la atmósfera superior erosiona la barrera, provocando un diluvio de varias horas. En su simulación, los investigadores observaron más cantidad de lluvia en seis horas de la que producen algunos ciclones tropicales en los EE. UU. durante varios días.

Después de la tormenta, las nubes se disipan y la precipitación se detiene durante varios días mientras la batería atmosférica se recarga para dar lugar a un nuevo ciclo.

«Nuestra investigación -continúa Seeley- demuestra que todavía hay muchas sorpresas en el sistema climático . Aunque un aumento de 30 grados en la temperatura de la superficie del mar es mucho más de lo que se predice para el cambio climático causado por el hombre, empujar los modelos atmosféricos a un territorio desconocido puede arrojar pistas sobre lo que la Tierra es capaz de hacer».

«Este estudio -concluye Wordsworth- ha revelado una nueva física rica en un clima que, desde una perspectiva planetaria, es solo un poco diferente al de la Tierra actual. Plantea grandes preguntas nuevas sobre la evolución climática de la Tierra y otros planetas, cuestiones en las que trabajaremos durante muchos años».

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