Eventos climáticos extremos – Como as mudanças climáticas podem impactar tempestades nos oceanos tropicais

Eventos climáticos extremos – Como as mudanças climáticas podem impactar tempestades nos oceanos tropicais

Por Alan Buis*,
NASA’s Jet Propulsion Laboratory

Quando os cientistas climáticos da NASA falam em público, muitas vezes são questionados sobre possíveis conexões entre mudanças climáticas e eventos climáticos extremos, como furacões, fortes chuvas, inundações, nevascas, ondas de calor e secas.

Afinal, parece que o clima extremo está nas notícias quase todos os dias tarde, e as pessoas estão percebendo. Como os fenômenos climáticos extremos e o clima natural, como El Niño e La Niña, podem ser afetados pelas mudanças climáticas, eles se perguntam?

Não há uma resposta fácil, diz João Teixeira, co-diretor do Centro de Ciências do Clima do Laboratório de Propulsão a Jato da NASA em Pasadena, Califórnia, e líder da equipe de ciências do instrumento Atmosfer Infrared Sounder (AIRS) no satélite Aqua da NASA. “Dentro da comunidade científica, é um fato relativamente bem aceito que, à medida que as temperaturas globais aumentam, as precipitações extremas provavelmente também aumentarão”, diz ele. “Além disso, ainda estamos aprendendo.”

“Na comunidade científica, é um fato relativamente bem aceito que, à medida que as temperaturas globais aumentam, é provável que também ocorra uma precipitação extrema. Além disso, ainda estamos aprendendo. ”

Embora ainda não haja um consenso completo sobre o assunto, nos últimos anos, um conjunto de evidências ligando o clima extremo às mudanças climáticas começou a surgir.

Evidências de satélites, aeronaves, medições de solo e projeções de modelos climáticos estão cada vez mais estabelecendo conexões. Quantificar essas interconexões é um grande desafio.

“Todas as nossas ferramentas disponíveis têm prós e contras”, diz Teixeira. “Os pluviômetros, por exemplo, fornecem boas medições, mas são locais e se afastam. Por outro lado, os satélites normalmente medem variáveis ​​climáticas (como precipitação, temperatura e umidade) indiretamente e ainda não têm registros de dados suficientes para estabelecer tendências, embora isso esteja começando a mudar. Além disso, é notoriamente difícil representar processos de atmosfera em pequena escala que são essenciais para eventos climáticos extremos em modelos climáticos, como turbulência, convecção e física de nuvens. Então, estamos um pouco enigmáticos. Mas um grande progresso está sendo feito à medida que mais estudos são realizados. ”

Uma analogia simples descreve como é difícil atribuir condições climáticas extremas às mudanças climáticas. A adição de emissões de combustíveis fósseis à atmosfera da Terra aumenta sua temperatura, o que adiciona mais energia à atmosfera, sobrecarregando-a como um atleta usando esteróides. E assim como é difícil quantificar quanto da melhoria de desempenho desse atleta se deve ao uso de esteróides, também é difícil dizer se eventos climáticos extremos são definitivamente devidos a uma atmosfera mais quente.

As estações de furacões no Atlântico sobrealimentado são um exemplo disso?

Veja os furacões, por exemplo. Um tópico importante na pesquisa climática extrema é como as mudanças climáticas estão impactando a força dos ciclones tropicais. Uma olhada na temporada de furacões no Atlântico de 2019 é um exemplo disso.

Após um início tranquilo da temporada de 2019, o furacão Dorian atravessou o Atlântico no final de agosto e início de setembro, surpreendendo muitos meteorologistas com sua inesperada e rápida intensificação. Em apenas cinco dias, Dorian cresceu de um furacão mínimo de Categoria 1 para um gigante de Categoria 5, atingindo um pico de intensidade de 295 quilômetros por hora quando chegou às Bahamas. No processo, Dorian empatou o recorde de 84 anos de maior furacão do Atlântico em terra firme e se tornou o quinto furacão mais intenso registrado no Atlântico a atingir terra firme, medido por sua pressão barométrica.

Duas semanas depois, os remanescentes da tempestade tropical Imelda inundaram partes do Texas com mais de 40 polegadas (102 centímetros) de chuva, o suficiente para torná-lo o quinto ciclone tropical mais chuvoso registrado a atingir os 48 estados mais baixos. Alimentadas pela umidade abundante de um quente Golfo do México, as chuvas torrenciais da Imelda e as inundações causaram estragos em uma vasta região.

Então, no final de setembro, o furacão Lorenzo se tornou a tempestade de categoria 5 mais a norte e a leste já registrada no Atlântico, afetando até as Ilhas Britânicas como um ciclone extratropical.

A atmosfera e os oceanos da Terra aqueceram significativamente nas últimas décadas. Um oceano em aquecimento cria um caldeirão perfeito para tempestades de cerveja. Os furacões são alimentados pelo calor nas camadas superiores do oceano e exigem temperaturas da superfície do mar (SSTs) superiores a 79 graus Fahrenheit (26 graus Celsius) para formar e prosperar.

Desde 1995, ocorreram 17 estações de furacões no Atlântico acima do normal, conforme medido pelo Índice de Energia Ciclone Acumulada (ACE) da NOAA. O ACE calcula a intensidade de uma temporada de furacões combinando o número, a velocidade do vento e a duração de cada ciclone tropical. Essa é a maior extensão de temporadas acima do normal já registrada.

Portanto, embora não haja necessariamente mais furacões no Atlântico do que antes, os que se formam parecem estar ficando mais fortes, com mais eventos de categoria 4 e 5.

Pesquisa da NASA aponta para um aumento de tempestades extremas nos oceanos tropicais da Terra

O que a pesquisa da NASA tem a dizer sobre tempestades extremas? Um estudo da NASA do final de 2018 apóia a noção de que o aquecimento global está causando o aumento do número de tempestades extremas, pelo menos nos oceanos tropicais da Terra (entre 30 graus norte e sul do equador).

Uma equipe liderada por Hartmut Aumann, cientista do projeto AIRS do JPL de 1993 a 2012, analisou 15 anos de dados do AIRS, procurando correlações entre SSTs médios e a formação de tempestades extremas. Eles definiram tempestades extremas como as que produzem pelo menos 3 milímetros de chuva por hora em uma área de determinado tamanho. Eles descobriram que tempestades extremas se formavam quando os SSTs eram mais quentes que 28 graus Celsius. A equipe também viu que, a cada 1 grau Celsius de 1,8 graus Fahrenheit (SSC), o número de tempestades extremas aumentava cerca de 21%. Com base nas atuais projeções do modelo climático, os pesquisadores concluíram que tempestades extremas podem aumentar 60% até o ano 2100.

Graças aos satélites meteorológicos, os cientistas identificaram possíveis correlações entre as nuvens extremamente frias vistas nas imagens de satélite de infravermelho térmico (chamadas nuvens convectivas profundas) e as tempestades extremas observadas no solo sob certas condições, especialmente nos oceanos tropicais. Quando a precipitação dessas nuvens atinge o topo da camada atmosférica mais baixa da Terra, a troposfera, produz chuva e granizo torrenciais.

O AIRS não pode medir a precipitação diretamente do espaço, mas pode medir a temperatura das nuvens com extraordinária precisão e estabilidade. Seus dados também podem ser correlacionados com outras variáveis ​​climáticas, como SSTs, para as quais os cientistas mantêm registros de dados longos.

Para determinar o número de tempestades extremas, a equipe de Aumann registrou o número de nuvens convectivas profundas todos os dias, comparando as medidas da temperatura da superfície do mar. Eles descobriram que o número dessas nuvens se correlacionava com o aumento da temperatura da superfície do mar.

Os resultados deste estudo refletem uma longa linha de pesquisa AIRS e três artigos publicados anteriormente. Os pesquisadores dizem que ainda existem grandes incertezas e especulações sobre como as tempestades extremas podem mudar em cenários climáticos futuros, incluindo a possibilidade de que um clima quente possa resultar em tempestades menos intensas, porém mais intensas. Mas os resultados deste estudo apontam para uma direção intrigante para futuras pesquisas.

O que vem a seguir?

Aumann está confiante de que estudos futuros revelarão insights adicionais sobre como tempestades severas detectadas quando nuvens convectivas profundas individuais se fundem para formar tempestades e furacões tropicais. Ele observa que, se você observar essas nuvens sobre o oceano global, elas freqüentemente ocorrem em aglomerados.

“O AIRS vê os furacões como centenas desses grupos”, disse ele. “Por exemplo, ele viu o furacão Dorian como um aglomerado de cerca de 150 nuvens convectivas profundas, enquanto o furacão Katrina continha cerca de 500. Se você olhar para uma imagem de satélite meteorológico, verá que as tempestades severas que compõem um furacão não são realmente contíguas . Na verdade, eles são estranhamente semelhantes às estrelas dentro dos braços espirais de uma galáxia. É uma tempestade severa após a outra, cada uma jogando uma quantidade de chuva no chão.

“O AIRS possui 2.400 canais de frequência diferentes, por isso é um conjunto de dados muito rico”, disse ele. “De fato, existem tantos dados que nossos recursos de computador não conseguem explorar a maioria deles. Só precisamos fazer as perguntas certas. ”

* Tradução e edição de Henrique Cortez, EcoDebate.

in EcoDebate, ISSN 2446-9394, 24/03/2020

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