La ciencia simplificada: ¿Qué son los ríos atmosféricos?

Instantánea de la llegada a tierra de un río atmosférico simulado a lo largo de la costa oeste de América del Norte el 11 de febrero de 2020. Los tonos grises representan el vapor de agua. Los colores indican la intensidad de la precipitación desde el azul (lluvia ligera) hasta el verde (precipitación muy fuerte). Crédito: Departamento de Energía, Oficina de Ciencias, proyecto Energy Exascale Earth System Model (E3SM).

ríos atmosféricos son secciones grandes y estrechas de la atmósfera de la Tierra que transportan humedad desde los trópicos de la Tierra cerca del ecuador hacia los polos. En promedio, en cualquier momento, la Tierra tiene de cuatro a cinco ríos atmosféricos activos. Llevan grandes cantidades de humedad. Cada uno desplaza el equivalente al agua líquida que fluye por la desembocadura del río Amazonas. Cuando los ríos atmosféricos llegan a la tierra, liberan esta humedad, produciendo fuertes nevadas y lluvias.

Los ríos atmosféricos son una parte muy importante del clima de la Tierra. Son responsables del 90% del movimiento de humedad desde los trópicos hacia los polos. Esto significa que los ríos atmosféricos son un factor importante en la formación de nubes y, por lo tanto, tienen una influencia significativa en las temperaturas del aire, el hielo marino y otros componentes del clima.

La humedad de los ríos atmosféricos da forma a grandes partes del mundo. Las investigaciones indican que son responsables de más de la mitad de las precipitaciones en partes de las costas de América del Norte, Francia, España, Portugal, Reino Unido, América del Sur, Asia Sudoriental y Nueva Zelanda. Como tales, son esenciales para la vida vegetal y animal, la agricultura y las personas como fuentes de agua. Pero los ríos atmosféricos también pueden causar inundaciones graves debido a las enormes cantidades de precipitación que liberan.

Hechos rápidos

• Investigación patrocinada por el DOE descubrió que, de 1979 a 2019, 24 ríos atmosféricos impactaron la costa oeste de los Estados Unidos en promedio cada invierno.
• Las tormentas creadas por los ríos atmosféricos son la fuente de aproximadamente el 50% del suministro de agua a la costa oeste de los Estados Unidos. Terminaron con tres cuartas partes de las sequías en el noroeste del Pacífico desde 1950 hasta 2010.
• En febrero de 2022, la ciudad de Brisbane, Australia, recibió casi el 80 % de su precipitación anual normal en solo seis días de un río atmosférico. Las inundaciones inundaron más de 15.000 hogares en la ciudad y mataron a nueve personas en el noreste de Australia.

Contribuciones del DOE a la investigación de ríos atmosféricos

Comprender los ríos atmosféricos es esencial para desarrollar modelos precisos del clima de la Tierra. La Oficina de Ciencias del Departamento de Energía (DOE) apoya la investigación de ríos atmosféricos a través de su Programa de Investigación Biológica y Ambiental. La instalación de Medición de Radiación Atmosférica (ARM), una instalación de usuario de la Oficina de Ciencias del DOE que proporciona observaciones de la atmósfera terrestre a la comunidad científica, realizó mediciones detalladas de ríos atmosféricos desde aviones y barcos durante un extenso esfuerzo de campo interinstitucional. Para traducir esta investigación en modelos climáticos y del sistema terrestre, como el Modelo de sistema terrestre de exaescala de energía (E3SM) de última generación, la Oficina de Ciencias está apoyando la investigación para integrar los ríos atmosféricos en simulaciones por computadora. Para abordar la comprensión fundamental de la variabilidad y el cambio de los ríos atmosféricos, un equipo internacional de investigadores dirigido por el DOE creó el Proyecto de Intercomparación de Métodos de Monitoreo de Ríos Atmosféricos (ARTMIP). El grupo ha ayudado a la comunidad científica a hacer predicciones más sólidas sobre cómo cambiarán los ríos atmosféricos y sus efectos en un clima más cálido. Con financiamiento del DOE, ARTMIP ayudó a producir 14 artículos científicos y organizó varias reuniones.