Las observaciones a escala mundial del sistema climático de la Tierra (incluyendo temperatura, precipitación y otros parámetros) comenzaron a mediados del siglo XIX. Las técnicas de observación modernas incluyen tanto mediciones directas en tierra como mediciones de teledetección desde satélites.
Los climas antiguos (paleoclimas) han sido reconstruidos desde hace cientos de miles de años mediante el estudio de núcleos de hielo, anillos de árboles y sedimentos del fondo marino. Juntos, estos métodos de detección fiables proporcionan una visión completa de los cambios en nuestro sistema climático.
Muchos países tienen programas espaciales que monitorean el cambio climático. En los Estados Unidos, la NASA también mantiene una flota de naves espaciales e instrumentos de ciencia de la Tierra en órbita que estudian todos los aspectos del sistema terrestre (océanos, tierra, atmósfera, biosfera, criosfera), con más planeado para su lanzamiento en los próximos años.
El innovador programa de la NASA sobre ciencia climática mejora la capacidad de la comunidad científica internacional para avanzar en la ciencia integrada del sistema de la Tierra utilizando observaciones espaciales a escala global.
Comprender el sistema climático de la Tierra puede ayudar a los investigadores y científicos a establecer conexiones que determinen si una región es propensa a monzones o sequías, tormentas eléctricas de verano o ventiscas invernales gigantes, olas de calor derretidas o osadías intensas.
El «calentamiento global» ya está teniendo un impacto en el mundo. El calentamiento del aire y los océanos han comenzado a amplificar las tormentas, cambiando los patrones de precipitación y contribuyendo al aumento del nivel del mar.
Los datos satelitales muestran que cada año la zona del hielo marino ártico se está reduciendo, con mayores disminuciones cada verano. La tasa media de pérdida de hielo ártica desde 2000 es aproximadamente cuatro veces mayor que la tasa vista en el año 1990.
Desde el archivo de grandes cantidades de datos climáticos hasta la publicación de estudios sobre los impactos de las emisiones de gases de efecto invernadero, científicos de todo el mundo están estudiando la ciencia climática.
Los datos de las misiones GRACE e ICESat y de los radares espaciales muestran cambios inesperadamente rápidos en las grandes capas de hielo de la Tierra.
Los instrumentos meteorológicos del Sistema de Observación de la Tierra de la NASA han demostrado mejoras significativas en la predicción global.
Los potentes equipos utilizados en instrumentos meteorológicos, satélites, instrumentos exploratorios de tierra y fondo marino requieren una lente de precisión para capturar y grabar en video los cambios en nuestro clima. Cuando trabaja con nosotros para desarrollar este tipo de cámaras y equipos, puede garantizar que la lente que fabricamos reemplazará sus expectativas.
Estas capacidades — casi 30 años de datos de temperatura solar y atmosférica basados en satélites- ayudaron al Grupo Intergubernamental de Intergubernamental de Abogados sobre el Cambio Climático a concluir que «la mayor parte del aumento observado de las temperaturas medias mundiales desde mediados del siglo XX es muy probablemente debido al aumento observado en las concentraciones antropogénicas de gases de efecto invernadero.» El IPCC define el cambio climático como «un cambio en el estado del clima que puede ser identificado por cambios en la media y/o la variabilidad de sus propiedades, y que persiste por un período prolongado, típicamente décadas o más».
El clima de una región se caracteriza tanto por el promedio como por los extremos en sus condiciones climáticas, incluyendo la temperatura y las precipitaciones. Por ejemplo, el cambio climático se evidencia en una clara tendencia de aumento o disminución de las temperaturas a lo largo de cientos o decenas de miles de años y un aumento en la intensidad y frecuencia de los eventos de tormenta sin eversión. Estos cambios son muy diferentes de las variaciones normales del día a día en el clima.
Pero aún hay mucho que aprender sobre cuáles serán las consecuencias. ¿Cuánto más caliente se pondrá? ¿Cómo aumentará el nivel del mar el progreso? Los científicos e ingenieros de la NASA, junto con otras agencias gubernamentales de todo el mundo, ayudarán a responder estas y otras preguntas críticas en el futuro.