Initial Publication Date: November 4, 2020

El clima varía a lo largo del espacio y el tiempo a través de procesos naturales y creados por el ser humano.

El Principio 4 del Conocimiento Climático

Salta a: Enseñando estas ideas Encontrando actividades

La enseñanza sobre la variabilidad del clima se apoya en siete conceptos clave:

a. El clima está determinado por el patrón a largo plazo de los promedios y extremos de temperatura y de precipitación en una ubicación. Las descripciones de clima pueden referirse a áreas que son de alcance local, regional o global. El clima se puede describir en diferentes intervalos de tiempo, como décadas, años, estaciones, meses o fechas específicas del año.

Hay otros 6 conceptosfundamentales. Para verlos todos ...

b. El clima no es lo mismo que el tiempo. El tiempo es la condición variable minuto a minuto de la atmósfera a escala local. El clima es una descripción conceptual del promedio de las condiciones del tiempo de un área y la medida en que dichas condiciones varían sobre largos intervalos de tiempo.

c. El cambio climático es un cambio significativo y persistente en las condiciones climáticas promedio o las condiciones extremas de un área. Las variaciones estacionales y los ciclos multianuales (por ejemplo, la Oscilación del Sur de El Niño) que producen períodos cálidos, fríos, húmedos o secos en diferentes regiones son una parte natural de la variabilidad del clima. Ellos no representan el cambio climático.

d. Las observaciones científicas indican que el clima global ha cambiado en el pasado, está cambiando ahora y cambiará en el futuro. La magnitud y la dirección de este cambio no es igual en todas las ubicaciones en la Tierra.

e. Basado en la evidencia de anillos de árboles, otros registros naturales y en observaciones científicas realizadas en todo el mundo, la temperatura promedio de la Tierra ahora es más cálida de lo que ha sido durante al menos los últimos 1.300 años. Las temperaturas promedio han aumentado notablemente en los últimos 50 años, especialmente en la región del polo norte.

f. Los procesos naturales que impulsan la variabilidad climática de la Tierra a largo plazo no explican el rápido cambio climático observado en las últimas décadas. La única explicación que es consistente con toda la evidencia disponible es que las consecuencias humanas están jugando un papel en el cambio climático cada vez más importante. Los cambios futuros en el clima pueden ser rápidos en comparación con los cambios históricos.

g. Los procesos naturales que eliminan el dióxido de carbono de la atmósfera funcionan lentamente en comparación con los procesos que, hoy en día, añaden este dióxido de carbono a la atmósfera. Por lo tanto, el dióxido de carbono introducido en la atmósfera hoy puede permanecer allí durante un siglo o más. Otros gases de efecto invernadero, incluyendo algunos creados por los humanos, pueden permanecer en la atmósfera durante miles de años.

El clima cambia por muchas razones y en diferentes escalas de tiempo.

Estas ideas clave ilustran las diferencias entre el tiempo y el clima y desmitifican algunos de los procesos que causan la variabilidad natural del clima, el cambio climático abrupto y el cambio climático causado por el hombre. Comprender la variabilidad del clima, como El Niño / Oscilación del Sur, es de vital importancia para ayudar a los/as científicos/as a diferenciar la variación natural del cambio climático inducido por el hombre. En este principio, el impacto humano en el clima a través de la quema de combustibles fósiles se diferencia claramente de los procesos climáticos naturales.

Estas ideas ayudan a explicar diferentes formas en las que el clima puede variar

Los/as estudiantes frecuentemente confunden el tiempo con el clima. Aunque están relacionados, el tiempo ocurre en escalas de tiempo cortas (de horas a días), y el clima ocurre en temporadas y en períodos de tiempo más largos. Debido a estas confusiones comunes, es especialmente importante aclarar temas como:

Un período de tiempo inusualmente frío o cálido no niega ni confirma el cambio climático causado por el hombre. El clima se define por un patrón a largo plazo con variabilidad natural.
El clima ha cambiado a lo largo de la historia de la Tierra, en diversos grados, en diferentes períodos de tiempo y debido a diferentes causas.
El calentamiento provocado por el hombre no es lo mismo que el calentamiento "natural" de la Tierra. Los científicos utilizan muchas líneas de evidencia para diferenciar los cambios causados por los humanos de aquellos correspondientes a los ciclos naturales.
El tiempo y el clima pueden variar en gran medida en distancias muy pequeñas.

Ayudando a los/as estudiantes a comprender estas ideas

Un punto de partida útil es establecer la diferencia entre el tiempo y el clima. Los eventos del tiempo ocurren de minutos a horas a semanas, mientras que el clima es un patrón a largo plazo que ocurre a lo largo de las estaciones, los años y los milenios. Ambos pueden cambiar abruptamente, pero las razones de los cambios son a menudo muy diferentes.

La comprensión de los procesos climáticos naturales que impulsan ciclos de varios años (como El Niño / Oscilación del Sur) requiere una comprensión de los patrones y procesos climáticos básicos, así como las retroalimentaciones. Una vez que los/as estudiantes puedan apreciar la complejidad del sistema climático, podrán también comprender que el calentamiento global no necesariamente produce un calentamiento en todos los lugares y que algunos (pocos) lugares pueden de hecho experimentar un enfriamiento neto a pesar de la tendencia global del aumento de las temperaturas. Del mismo modo, la ocurrencia de breves períodos de enfriamiento durante una tendencia a largo plazo de calentamiento no niega el hecho de que el clima se está calentando.

El concepto que se malinterpreta más comúnmente relativo al cambio climático es que el clima ha cambiado en el pasado geológico, lo que algunas personas extrapolan incorrectamente para indicar que los humanos no pueden afectar el clima actual. Independientemente de la educación que reciba un estudiante sobre la ciencia del clima en clase, está virtualmente garantizado que se encontrará este concepto erróneo fuera de la clase. Los/as educadores pueden ser proactivos y desarrollar una comprensión sólida de estos conceptos, reforzándolos con múltiples tipos de actividades de aprendizaje.

Mostrar posibles respuestas a este error

Muchos procesos en la Tierra tienen más de una causa. Los incendios forestales ocurren naturalmente, pero también pueden ser causados al ser provocados intencionalmente. La presencia de una causa natural no niega la realidad de ser provocado por seres humanos.
A lo largo de la historia geológica, sabemos que más gases de efecto invernadero en la atmósfera equivalen a un clima más cálido, independientemente de la fuente de origen de estos gases de efecto invernadero (del océano, de los incendios forestales, de los volcanes, del derretimiento del permafrost, etc.). Entonces, si los humanos añaden CO2 y otros gases de efecto invernadero a la atmósfera, sabemos que también tienen este mismo efecto de calentamiento. El proceso físico es el mismo sea cual sea la fuente.
Una diferencia clave entre los cambios climáticos pasados y el cambio climático de hoy es la tasa de cambio. El calentamiento de hoy es mucho más rápido que los cambios pasados en el clima. Esto hace más difícil la adaptación de los ecosistemas.
Lea la refutación de la ciencia escéptica de este concepto malinterpretado.

Un concepto erróneo relacionado es que los humanos no pueden arreglar el cambio climático. Pero si sabemos que el clima se vuelve más cálido debido a la adición de gases de efecto invernadero, también sabemos que agregar menos de ellos reducirá este efecto. Es importante evitar la sensación de desesperanza. Estas ideas se debaten más a fondo en "Los seres humanos pueden actuar", el principio rector del conocimiento climático.

Trayendo estas ideas a su clase

Los dos ciclos más básicos, el ciclo diurno y el ciclo anual, son excelentes puntos para comenzar a explorar la variabilidad del tiempo y el clima a lo largo del tiempo y el espacio. Más allá de estos conceptos básicos, los/as estudiantes pueden aprender sobre la variación del clima en escalas de tiempo más largas, y cómo algunos cambios son cíclicos y otros no. Estos temas también brindan la oportunidad de presentar las diferencias clave entre el tiempo y el clima.

Puede ser difícil describir los procesos que operan en las diferentes escalas de tiempo. Las estrategias específicas que pueden ayudar a los/as alumnos/as a comprender esto son visualizaciones y simulaciones. Ambos enfoques permiten a los/as estudiantes "observar" un proceso y obtener una visión general de los procesos complejos y los circuitos de la retroalimentación relevantes.

Un tercer concepto que puede enriquecer estas ideas es describir cómo la evidencia científica puede iluminar hechos que sucedieron hace mucho tiempo. Principios científicos de la geología, la paleoclimatología y la ciencia atmosférica se han usado juntos para comprender cómo los sistemas climáticos han respondido a los cambios en la Tierra en el pasado.

Material didáctico de la colección CLEAN.

Escuela Intermedia

Los/as estudiantes pueden usar el césped de su hogar para comprender las variaciones del clima en esta actividad de recopilación de datos, Diferencias entre el tiempo y el clima.
El CO₂ atmosférico en el Observatorio Mauna Loa ilustra los datos actuales e históricos del dióxido de carbono atmosférico desde finales de los años cincuenta hasta el presente. Esta página web contiene datos actuales.
En la actividad Gráficos de cambios de temperatura, los/as estudiantes usan sus datos para crear una visualización interactiva que ilustra cómo se puede interpretar la línea de tiempo del clima de la Antártida usando los núcleos de rocas de ANDRILL.
Los/as estudiantes reciben información sobre registros de anillos de árboles, actividad solar y erupciones volcánicas para examinar La pequeña edad de hielo: Entender el clima y el cambio climático.
El conjunto de animaciones gráficas de ¿Qué es lo que está realmente calentando el Mundo? analizan el papel de los factores naturales en el incremento de Dióxido de carbono en la atmósfera, lo que está aumentando la temperatura atmosférica global.

Escuela Secundaria

Nadie explica mejor el clima que Richard Alley. El vídeo CO2 y la Atmósfera describe las múltiples líneas de evidencia del papel del CO2 en el sistema climático de la Tierra.
El vídeo La diferencia entre el tiempo y el clima utiliza imágenes y datos de la cubierta de hielo en un lago en Wisconsin para ilustrar su concepto.
La diferencia entre los cambios climáticos naturales y los impulsados por el hombre se ilustra en este vídeo que utiliza la analogía del béisbol: esteroides, béisbol y cambio climático.
La actividad Patrones climáticos normales explora los datos del clima local para que los/as estudiantes puedan informar a un amigo/a por correspondencia qué tipo de clima se espera durante su próxima hipotética visita.
El tema del cambio climático moderno se aborda en el vídeo ¿La tierra se está calentando? y la actividad ¿Está ocurriendo el cambio climático?

Métodos pedagógicos relacionados:

Enseñar con visualizaciones
Investigación en educación y ciencias cognitivas para la enseñanza con visualizaciones
Enseñanza con modelo conceptual

Universidad

El Clima alrededor del mundo ofrece un enfoque dinámico para hacer pósteres para ver cómo el clima varía en todo el mundo. También podría ser utilizado en la escuela secundaria.
¿Cuáles son las causas y efectos de ENOS? - En esta actividad, los/as estudiantes desempeñan el papel de un creador de políticas en Perú para examinar datos y recomendar acciones.
Los/as estudiantes usan Excel para comparar los datos de dióxido de carbono del Observatorio Mauna Loa, Utqiagvik, Alaska (también conocido como Barrow), y el Polo Sur durante los últimos 40 años en el Registro de CO2 atmosférico moderno.
Los/as estudiantes pueden trazar datos climáticos a largo plazo con Vostok Ice Core con Excel.

Encuentra actividades y recursos visuales para la enseñanza de este tema.

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Referencias

¿Qué está realmente calentando el mundo? - Este gráfico animado compara diferentes forzamientos que actúan sobre el clima de la Tierra. Los cambios climáticos causados por la variación orbital, la luminosidad del sol y las emisiones volcánicas se comparan con el efecto de las emisiones de efecto invernadero. El gráfico es muy atractivo y los datos son del Instituto Goddard de Estudios Espaciales (GISS) de la NASA.

"El suplemento de la Ciencia del Clima del informe de 2014 de la Evaluación Climática Nacional ofrece una exhaustiva pero fácil de leer explicación sobre las causas naturales y humanas que contribuyen a los cambios en el sistema climático. Incluye, además, interesantes diagramas que se pueden descargar y ser utilizados en presentaciones y folletos."

Sitio web de la NASA sobre la diferencia entre el tiempo y el clima: resumen escrito para el público y respaldado por algunos gráficos de la NASA.

Sitio web de NCAR sobre la diferencia entre el tiempo y el clima: breve resumen escrito para el público.

El botón de control más grande: el dióxido de carbono en la historia de la Tierra por Richard Alley, presentado en AGU en 2009, este vídeo guía a los espectadores a través de la evidencia geológica del papel del CO2 en el clima de la Tierra. Dr. Alley es un orador interesante y entretenido.
¿Qué nos dice los pasados cambios climáticos sobre el calentamiento global? Esta página del sitio web de Skeptical Science (Ciencia Escéptica) proporciona respuestas claras a preguntas comunes y malentendidos sobre el cambio climático.