Os investigadores da Columbia Fornecem Novas Evidências sobre a Fiabilidade da Modelização Climática

Columbia Researchers Provide New Evidence on the Reliability of Climate Modeling

by Nicole deRoberts|Junho 24, 2019

Há décadas que os cientistas que estudam um fenómeno climático chave têm vindo a lutar com dados contraditórios que ameaçam minar a confiança na fiabilidade dos modelos climáticos em geral. Um novo estudo, publicado hoje na Nature Geoscience, resolve esse debate no que diz respeito à circulação atmosférica tropical.

A circulação de Hadley, ou Hadley cell- um padrão mundial de circulação atmosférica tropical que ocorre devido ao aquecimento solar desigual em diferentes latitudes em torno do equador – causa o ar à volta do equador a subir até cerca de 10-15 quilómetros, o fluxo em direcção ao Pólo Norte acima do equador, o Pólo Sul abaixo do equador), descer nas subtrópicas, e depois fluir de volta para o equador ao longo da superfície da Terra. Esta circulação é amplamente estudada pelos cientistas climáticos porque controla a precipitação nos subtrópicos e também cria uma região chamada zona de convergência intertropical, produzindo uma faixa de grandes tempestades altamente precipitativas.

hadley cell atmospheric circulationp>Hadley cells formam-se quando o ar quente à volta do equador sobe, move-se para a poleward, e afunda-se sobre os subtrópicos e regressa em direcção ao equador. Imagem: Wikimedia Commons

O estudo, encabeçado por Rei Chemke, um investigador pós-doutorado da Columbia Engineering, juntamente com o cientista climático do Observatório da Terra Lamont-Doherty Lorenzo Polvani, aborda uma grande discrepância entre modelos climáticos e reanálises relativas ao potencial fortalecimento ou enfraquecimento da circulação de Hadley no Hemisfério Norte, como consequência das emissões antropogénicas.

Histórico, os modelos climáticos têm demonstrado um enfraquecimento progressivo da célula de Hadley no Hemisfério Norte. Ao longo das últimas quatro décadas, as reanálises, que combinam modelos com dados de observação e de satélite, mostraram exactamente o contrário – um reforço da circulação de Hadley no Hemisfério Norte. As reanálises fornecem aos cientistas a melhor aproximação ao estado da atmosfera e são amplamente utilizadas para assegurar que as simulações de modelos estão a funcionar correctamente.

A diferença de tendências entre modelos e reanálises coloca um problema que vai muito além de a célula de Hadley enfraquecer ou fortalecer; a própria inconsistência é uma grande preocupação para os cientistas. As reanálises são usadas para validar a fiabilidade dos modelos climáticos – se os dois discordarem, isso significa que ou os modelos ou as reanálises têm falhas.

Lead author Chemke explica o perigo desta situação, “É um grande problema se os modelos estiverem errados porque os usamos para projectar o nosso clima e enviar os nossos resultados ao IPCC (Painel Intergovernamental sobre Alterações Climáticas) e aos decisores políticos e assim por diante.”

Para encontrar a causa desta discrepância, os cientistas analisaram atentamente os vários processos que afectam a circulação, determinando que o aquecimento latente é a causa da incoerência. Para compreender que dados estavam correctos – os modelos ou as reanálises – tiveram de comparar os sistemas utilizando uma métrica puramente observacional, não manchada por qualquer modelo ou simulação. Neste caso, a precipitação serviu como proxy observacional para o aquecimento latente, uma vez que é igual ao aquecimento latente líquido na coluna atmosférica. Estes dados observacionais revelaram que o artefacto, ou falha, está nas reanálises – confirmando que as projecções do modelo para o clima futuro são, de facto, correctas.

Os resultados do artigo apoiam conclusões anteriores tiradas de uma variedade de modelos – a circulação de Hadley está a enfraquecer. Isso é fundamental para compreender, diz Polvani, um professor de física aplicada e matemática aplicada e de ciências da terra e ambientais que estuda o sistema climático no Observatório da Terra de Lamont-Doherty. “Um dos maiores sinais climáticos associados ao aquecimento global é a secagem dos subtrópicos, uma região que já recebe pouca precipitação”, explicou ele. “A célula Hadley é um importante controlo sobre a precipitação subtropical. Assim, quaisquer alterações na força da célula de Hadley resultarão numa mudança na precipitação naquela região. É por isso que é importante determinar se, como consequência da emissão antropogénica, a célula de Hadley irá acelerar ou abrandar nas próximas décadas”

Mas estas descobertas ressoam muito para além do estudo em questão. A resolução de resultados contraditórios na investigação científica é fundamental para manter a exactidão e integridade na comunidade científica. Devido a este novo estudo, os cientistas acrescentaram agora a confiança de que os modelos são ferramentas fiáveis para previsões climáticas.

O estudo intitula-se “Tendências de Circulação Tropical Opostas em Modelos Climáticos e em Reanálises”. Os autores são: Rei Chemke (Departamento de Física Aplicada e Matemática Aplicada, Columbia Engineering) e Lorenzo M. Polvani (Departamento de Física Aplicada e Matemática Aplicada, Columbia Engineering; Departamento de Ciência da Terra e Ambiente, e Observatório da Terra Lamont-Doherty, Columbia University).

O estudo foi apoiado pelo Programa de Bolsas de Pós-Doutoramento em Clima e Mudança Global da NOAA, administrado pelos Programas Cooperativos do UCAR para o Avanço da Ciência do Sistema Terra. Lorenzo Polvani está grato pelo apoio contínuo do U.S. Nat. Sci. Foundation.

Receba a nossa newsletter

gostaria de receber mais histórias como esta.

Deixe uma resposta

O seu endereço de email não será publicado. Campos obrigatórios marcados com *