El clima y el cambio climático no causan ni influyen en el tiempo

Se ha convertido en el recurso de los alarmistas climáticos y sus colaboradores de los medios corporativos para culpar al «cambio climático» de todo tipo de clima. Sin embargo, como explica Roger Pielke Jr., el clima es el resultado estadístico del tiempo. Como tal, no puede ser la causa del clima y no lo alimenta ni influye en él.

Fenómenos meteorológicos extremos provocados por el clima

Por Roger Pielke Jr.

Ahora es un ritual cultural omnipresente culpar al cambio climático de todos y cada uno de los fenómenos meteorológicos. ¿Esos días calurosos? Cambio climático. ¿Ese huracán? Cambio climático. ¿La inundación en algún lugar que vi en las redes sociales? Cambio climático.

Con el post de hoy, el primero de una serie, voy más allá de las caricaturas caricaturescas de los medios de comunicación sobre el cambio climático, que espero que hayan llegado para quedarse, y exploro la ciencia real de los eventos extremos: cómo pueden o no estar cambiando, y cómo creemos que sabemos lo que sabemos y lo que simplemente no podemos saber.

Aparte del papel desmesurado y simplificado del clima extremo alimentado por el clima en la cultura y la política, el clima es fascinante e importante, y vale la pena entenderlo como algo más que un meme. Esta publicación sienta las bases para esta nueva serie de The Honest Broker («TBH»), comenzando con algunas definiciones importantes y un experimento mental cuantitativo.

Comencemos con la definición de «clima» del IPCC (Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático) (negritas añadidas):

En un sentido estricto, el clima suele definirse como el tiempo medio o, más rigurosamente, como la descripción estadística en términos de la media y la variabilidad de las cantidades pertinentes durante un período de tiempo que va desde meses hasta miles o millones de años. El período clásico para promediar estas variables es de 30 años, según la definición de la Organización Meteorológica Mundial (OMM). Las magnitudes relevantes suelen ser variables de superficie como la temperatura, la precipitación y el viento. El clima, en un sentido más amplio, es el estado, incluyendo una descripción estadística, del sistema climático.

El clima se refiere a una «descripción estadística»¹ del sistema climático, definido como:

El sistema global consta de cinco componentes principales: la atmósfera, la hidrosfera, la criosfera, la litosfera y la biosfera y las interacciones entre ellos. El sistema climático cambia en el tiempo bajo la influencia de su propia dinámica interna y debido a forzamientos externos como erupciones volcánicas, variaciones solares, forzamiento orbital y forzamientos antropogénicos como la composición cambiante de la atmósfera y el cambio en el uso de la tierra.

El sistema climático es complicado, pero a un alto nivel, podemos entenderlo (arriba). Hay una discusión más profunda sobre por qué la comunidad de investigación climática decidió que las personas no están incluidas como parte del «sistema climático», pero dejemos eso para otro día.²

Esto nos lleva al cambio climático:

Un cambio en el estado del clima que puede ser identificado (por ejemplo, mediante el uso de pruebas estadísticas) por cambios en la media y/o la variabilidad de sus propiedades y que persiste durante un período prolongado, generalmente décadas o más. El cambio climático puede deberse a procesos internos naturales o a forzamientos externos, como las modulaciones de los ciclos solares, las erupciones volcánicas y los cambios antropogénicos persistentes en la composición de la atmósfera o en el uso de la tierra.³

Corrijamos un malentendido generalizado y patológico endémico en los medios de comunicación y en la política, y que a veces se filtra en la investigación científica revisada por pares: ni el clima ni el cambio climático causan, alimentan o influyen en el clima.

Sí, has leído bien.

El cambio climático es un cambio en las estadísticas meteorológicas: es un resultado, no una causa.

A menudo uso el bateo en el béisbol como analogía. El promedio de bateo de un bateador no causa hits. En cambio, los hits de un bateador dan como resultado su promedio general de bateo. Muchas cosas pueden cambiar el rendimiento de bateo de un bateador, pero el cambio en el promedio de bateo no es una de ellas.

Como indica la siguiente figura de Google NGrams, la idea de que el cambio climático es un agente causal se ha vuelto cada vez más común en las últimas décadas, alejándose drásticamente de su uso en el IPCC y gran parte de la comunidad científica. Estoy seguro de que puedes señalar ejemplos que encuentres todos los días.

Utilizando las definiciones del IPCC, ¿cómo identificaríamos el «cambio climático» en las estadísticas meteorológicas?

El IPCC explica cómo detectamos el cambio climático:

La detección de cambios se define como el proceso de demostrar que el clima o un sistema afectado por el clima ha cambiado en algún sentido estadístico definido, sin proporcionar una razón para ese cambio. Un cambio identificado se detecta en las observaciones si se determina que su probabilidad de ocurrencia por casualidad debido a la variabilidad interna es pequeña, por ejemplo, <10%.

Ilustremos esto a través de una analogía práctica. Aférrate a tu billetera.

Imagina que te reparten dos cartas de una baraja de blackjack combinada estándar de 6×52 cartas (es decir, seis barajas combinadas de 52 cartas). A partir de esta baraja combinada, las posibilidades de recibir al menos un as en una mano de dos cartas son de aproximadamente el 14,8%.⁴

Digamos que apilo el mazo combinado agregando un as adicional, lo que eleva el total de 24 a 25 ases en total. Ahora bien, ¿cuáles son las posibilidades de obtener al menos un as en una mano de dos cartas? Las posibilidades han aumentado ahora al 15,3%.⁵

A continuación, añado cinco ases más, para un total de seis. Ahora, en una mano de dos cartas, las posibilidades de recibir al menos un as aumentan al 18,2%.

Por lo tanto, tenemos tres barajas diferentes en nuestro experimento mental:

1. una cubierta combinada estándar de 6×52,
2. una baraja apilada con 1 as adicional: un aumento de ~4,1% en ases,
3. Un mazo apilado con 6 ases adicionales: un aumento masivo del 25% en ases.

A continuación, podemos preguntarnos: si no supiéramos que dos de los mazos están apilados, (2) y (3), ¿cuántas manos tendríamos que jugar para tener un cierto grado de confianza en que el mazo estaba realmente apilado?

Para alcanzar un nivel de confianza del 50% de que la baraja de 6×52 cartas estaba apilada con un as adicional, tendríamos que jugar 99 manos de dos cartas. Para el mazo apilado con 6 ases adicionales, necesitaríamos solo 22 manos de dos cartas.

La siguiente tabla muestra los resultados para diferentes niveles de confianza para cada uno de los dos mazos apilados.

Tomemos el umbral recomendado por el IPCC para la detección del cambio del 90%, y supongamos también que jugamos 3 manos por año (comparable al número promedio de huracanes importantes en el Atlántico cada año). En este ejemplo, para detectar un aumento de ~4% en ases con un nivel de confianza del 90% se necesitarían más de 100 años (=329/3).⁶ La detección de un aumento del 25% en los ases requeriría casi 25 años (=~73/3).

Tenga en cuenta que en este ejemplo, el hecho y la magnitud exacta del cambio («cambio de mazo») son completamente ciertos. La pregunta no es «¿Ha habido un cambio de mazo?» (¡Sí!) sino más bien, «¿Con qué rapidez aumenta nuestra confianza en la existencia de ese cambio basado en la evolución de la experiencia?»

Las preguntas se vuelven mucho más complicadas si de hecho no conocemos la magnitud del «cambio de mazo» y, en cambio, tratamos de usar la experiencia evolutiva para estimar la magnitud de cualquier «cambio de mazo» que pueda haber ocurrido, por ejemplo, si estamos tratando de discernir si el cambio fue uno o dos ases añadidos, o en algún punto intermedio. Las complejidades se multiplican aún más si se permite que el número de ases cambie a medida que experimentamos nuevas manos.

La detección del cambio es difícil, incluso en un proceso estadístico trivial y estacionario como un juego de cartas muy simple.

Imagínate si, en cambio, estuviéramos jugando Texas Hold’em o Three Legged Knock⁷ o algún otro juego de póquer mucho más complicado.

Además, el «cambio de mazo» no se puede usar para atribuir la causa de recibir un as en una sola mano. Si sabes que tienes un mazo apilado con un as adicional, entonces puedes decir con certeza que las probabilidades de recibir al menos un as en tu próxima mano aumentaron del 14,8% al 15,3%.

¿Ese aumento del 0,5% hizo que el as apareciera en tu mano más reciente?

Después de 329 manos, puedes estar 90% seguro de que el mayor número de ases que recibiste en esas manos de lo que hubieras esperado de un mazo no apilado se debe a la adición del as extra.

Un último punto para hoy: el experimento mental descrito hoy es un ejemplo puramente estadístico. Repartir dos cartas de un mazo no describe ni remotamente cómo ocurre el clima en el planeta Tierra.

El clima se puede caracterizar estadísticamente, pero el clima no ocurre como resultado de procesos estadísticos simples.⁸ El clima es el resultado integrado de, al menos: procesos dinámicos, termodinámicos, caóticos, sociales, biosféricos, criosféricos, litosféricos, oceánicos, vulcanológicos, solares y, sí, estocásticos.

Estamos en marcha, mucho más por venir. . .

Notas:

• 1 Estadística: «un cuerpo matemático de la ciencia que se refiere a la recopilación, análisis, interpretación o explicación y presentación de datos».
• ² Recuérdame que tengo un interesante relato de primera mano de los orígenes del llamado «Diagrama de Bretherton» que da forma a la investigación y la política climática hasta el día de hoy.
• ³ El IPCC señala que la Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático (CMNUCC) emplea una definición diferente de cambio climático, una decisión consecuente que discutí en Pielke (2005): «Nótese que la Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático (CMNUCC), en su artículo 1, define el cambio climático como: ‘un cambio de clima que se atribuye directa o indirectamente a la actividad humana que altera la composición de la atmósfera global y que se suma a la variabilidad climática observada en períodos de tiempo comparables». Por lo tanto, la CMNUCC hace una distinción entre el cambio climático atribuible a las actividades humanas que alteran la composición atmosférica y la variabilidad climática atribuible a causas naturales».
• ⁴ Todas las matemáticas en esta publicación son cortesía de ChatGPT.

• ⁵ Esto plantea la cuestión de la significación estadística frente a la significación práctica: ¿en qué nivel de cambio puede un jugador de cartas sofisticado explotar el cambio? Probablemente no podría ganar dinero sabiendo este nivel de cambio en la baraja.
• ⁶ Volveré a referirme a esto en una publicación futura.
• ⁷ Marca registrada, Chip H.
• ⁸ Nadie está sacando una bola de una urna que diga: ¡11 huracanes este año!

Sobre el autor

Roger Pielke Jr. es redactora de políticas de ciencia climática y profesora en la Universidad de Colorado Boulder. Es licenciado en matemáticas, políticas públicas y ciencias políticas. Su investigación se centra en la ciencia, la innovación y la política, y ha escrito extensamente sobre la gobernanza de las organizaciones deportivas. Así como en su blog. Pielke publica artículos en una página de Substack titulada ‘The Honest Broker‘ a la que puedes suscribirte y seguir AQUÍ.

Imagen destacada adaptada de Cómo funciona el clima, Museo Americano de Historia Natural

Fuente Expose