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# Física # Física Atmosférica y Oceánica

El impacto de las celdas de Hadley en el clima

Las celdas de Hadley juegan un papel clave en la formación de los patrones climáticos globales.

Spencer A Hill, Simona Bordoni, Jonathan L Mitchell, Juan M Lora

― 6 minilectura


Células de Hadley y sus Células de Hadley y sus efectos en el clima Hadley en el cambio climático. Explorando el papel de las celdas de
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¿Alguna vez te has preguntado por qué algunos lugares en la Tierra se sienten como una sauna mientras que otros son tan secos como un desierto? Bueno, una gran razón para eso es algo llamado las Celdas de Hadley. Imagina que son enormes cinturones de aire que rotan y ayudan a controlar nuestros patrones climáticos. Se extienden desde el ecuador hasta unos 30 grados al norte y al sur. Pero aquí viene el giro: estas celdas de Hadley no se quedan en un solo lugar todo el año. ¡Se mueven! Y cuando lo hacen, afectan el Clima de maneras que pueden ayudarnos a entender todo, desde sequías hasta inundaciones.

¿Qué son las celdas de Hadley?

Primero lo primero-vamos a desglosar qué son realmente las celdas de Hadley. Imagina dos ventiladores gigantes en el cielo. Uno comienza en el ecuador, mientras que el otro está alrededor de los 30 grados de latitud en ambos hemisferios, norte y sur. Estos ventiladores soplan aire cálido y húmedo hacia el cielo. Cuando este aire sube, se enfría y se expande, creando vientos que eventualmente bajan de nuevo. Este ciclo de aire que sube y baja crea patrones climáticos distintos.

Cuando el aire desciende alrededor de los 30 grados de latitud, se calienta otra vez, lo que lleva a condiciones secas en esas regiones. Por eso existen lugares como el desierto del Sahara donde casi no llueve. Mientras tanto, cerca del ecuador, donde el aire está subiendo, vemos selvas tropicales llenas de vida y, lo adivinaste, lluvias abundantes.

Cambios estacionales

Ahora, al igual que tú usas pantalones cortos en verano y un abrigo en invierno, las celdas de Hadley también cambian con las estaciones. En verano, se expanden, empujando su flujo hacia abajo más cerca de los polos. En invierno, retroceden hacia el ecuador. Este movimiento de adelante y atrás afecta dónde cae la lluvia en todo el mundo.

Por ejemplo, cuando la celda de Hadley del norte se expande en verano, verás que trae la lluvia tan necesaria a lugares que estaban secos hace solo unos meses. Por otro lado, durante el invierno, cuando la celda de Hadley se contrae, algunas áreas pueden encontrarse resecas. Es este baile anual de las celdas de Hadley lo que influye en los patrones de lluvia y temperaturas en vastas regiones.

Variaciones anuales

Las celdas de Hadley no solo cambian con las estaciones, sino que también varían de año en año. ¿Alguna vez has oído hablar de El Niño? Es un fenómeno que ocurre cada pocos años y está relacionado con cambios en las temperaturas del océano. Cuando sucede El Niño, afecta a las celdas de Hadley, haciendo que cambien de posición e influencien los patrones climáticos.

Durante un año de El Niño, el agua caliente en el océano Pacífico puede hacer que ambas celdas de Hadley se contraigan hacia el ecuador. Esto puede llevar a lluvias intensas en algunas áreas, mientras que otras regiones pueden experimentar sequía. ¡Es como un juego global de sillas musicales, donde todos intentan encontrar el mejor asiento, pero las sillas siguen moviéndose!

El papel de los números de Rossby

Está bien, vamos a meter un poco de ciencia aquí. Hay un término llamado Número de Rossby. Piensa en esto como una medida de cuánto influencian estos vientos en espiral a las celdas de Hadley. Cuanto más fuerte sea la influencia, más pronunciado será el movimiento de las celdas.

Usando este concepto, los científicos pueden predecir cuán lejos se moverán las celdas de Hadley y cómo ese movimiento afectará el clima global. Es como intentar adivinar cuán lejos correrá un perro después de ver una ardilla-hay días en que apenas se mueven, mientras que otros días la persiguen por varias calles.

El gran debate: Estabilidad estática vs. Números de Rossby

En el mundo de la ciencia climática, hay un pequeño debate en curso. Algunos investigadores argumentan que la forma en que la atmósfera cambia con la temperatura (estabilidad estática) es lo que principalmente impulsa la expansión de las celdas de Hadley. Otros creen que realmente se trata de los números de Rossby. La verdad probablemente esté en algún lugar intermedio. La interacción entre estos dos factores podría determinar cómo se comportan las celdas de Hadley a medida que nuestro mundo se calienta.

Patrones climáticos y cambio climático

A medida que los humanos siguen bombeando gases de efecto invernadero en la atmósfera, el clima está cambiando. Una de las grandes preguntas es cómo estos cambios afectarán a las celdas de Hadley. Si se expanden, podríamos ver más sequías en algunas áreas y lluvias excesivas en otras. Las predicciones aún se están trabajando, pero una cosa es clara: el clima no será el mismo.

Por ejemplo, una celda de Hadley más fuerte podría significar que las áreas a su alrededor se vuelvan aún más secas, mientras que lugares más alejados pueden acabar con más lluvia. Esto podría crear un efecto dominó, afectando la agricultura, el suministro de agua e incluso dónde las personas pueden vivir cómodamente.

Conclusión: Un soplo de aire fresco

¡Así que ahí lo tienes! Las celdas de Hadley son fuerzas poderosas en nuestra atmósfera, controlando patrones climáticos y el clima. Bailan al ritmo de las estaciones y cambian cada año según fenómenos como El Niño. Mientras los científicos siguen descubriendo cómo predecir mejor sus movimientos, saben que nuestro clima cambiante influirá en estas corrientes de aire de nuevas y emocionantes maneras.

La próxima vez que escuches sobre una tormenta fuerte o un periodo de sequía, ¡solo recuerda: podría ser esos ventiladores invisibles, las celdas de Hadley, ¡en movimiento!

Fuente original

Título: Interpreting seasonal and interannual Hadley cell descending edge migrations via the cell-mean Rossby number

Resumen: The poleward extent of Earth's zonal-mean Hadley cells varies across seasons and years, which would be nice to capture in a simple theory. A plausible candidate, from Hill et al. (2022), combines the conventional two-layer, quasi-geostrophic, baroclinic instability-based framework with a less conventional assumption: that each cell's upper-branch zonal winds are suitably captured by a single, cell-wide Rossby number, with meridional variations in the local Rossby number neglected. We test this theory against ERA5 reanalysis data, finding that it captures both seasonal and interannual variations in the Hadley cell zonal winds and poleward extent rather well. For the seasonal cycle of the NH cell only, this requires empirically lagging the prediction by one month, for reasons unclear to us. In all cases, the bulk Rossby number value that yields the most accurate zonal wind fields is approximately equal to the actual cell-mean value. Variations in these cell-mean Rossby numbers, in turn, predominantly drive variations in each cell's poleward extent. All other terms matter much less -- including the subtropical static stability, which, by increasing under global warming, is generally considered the predominant driver of future Hadley cell expansion. It thus seems plausible that warming-driven changes in the cell-mean Rossby number, which have yet to be rigorously explored, could meaningfully influence the mean and spread in projections of future Hadley cell expansion.

Autores: Spencer A Hill, Simona Bordoni, Jonathan L Mitchell, Juan M Lora

Última actualización: 2024-11-21 00:00:00

Idioma: English

Fuente URL: https://arxiv.org/abs/2411.14544

Fuente PDF: https://arxiv.org/pdf/2411.14544

Licencia: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Cambios: Este resumen se ha elaborado con la ayuda de AI y puede contener imprecisiones. Para obtener información precisa, consulte los documentos originales enlazados aquí.

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