Como podemos prever os anos mais quentes registrados?

Como podemos prever os anos mais quentes registrados?

A NASA e a NOAA relataram em conjunto que o 2016 foi o ano mais quente já registrado. Isso não é surpresa, já que os primeiros seis meses do ano foram todos excepcionalmente quentes.

No entanto, a notícia é significativa para o que diz sobre o aquecimento global: antes de 2016, o 10 anos mais quentes em registro ocorreu desde 1998. E no ano passado foi o terceiro ano consecutivo em que foi estabelecido um novo recorde anual global de temperatura.

Apesar do calor recorde em todo o planeta, o ceticismo sobre o aquecimento global antropogênico ou causado pelo homem permanece. Para alguns, o fato de os meteorologistas não poderem prever com segurança os dias do clima com antecedência é uma prova de que os cientistas não podem prever o clima da Terra daqui a alguns anos ou décadas.

Por que os cientistas como eu ter confiança na previsão antecipada de meses de calor e como as previsões climáticas diferem da previsão do tempo?

Previsões do tempo baseadas em movimentos da atmosfera

As previsões meteorológicas levam em conta a evolução dos sistemas climáticos, incluindo os padrões de pressão atmosférica. A pressão atmosférica é a força exercida pelo peso das moléculas de ar. Áreas onde o ar está afundando têm alta pressão, e geralmente clima quente e limpo. Sistemas de baixa pressão, também conhecidos como ciclones, ocorrem onde o ar sobe e normalmente produzem clima mais frio e úmido.

cachorro-quente2 1 22Este mapa mostra a classificação da temperatura média anual 2016 por estado. As classificações referem-se ao período do ano 122 do registro 1895-2016. Uma classificação de 122 indica registro de calor. O 2016 foi o segundo ano mais quente registrado para os EUA contíguos. NOAA

A precisão das previsões meteorológicas até cerca de duas semanas tem melhorou muito nos últimos anos. Mas os sistemas atmosféricos não persistem por muito tempo e as previsões além desse período de tempo tornam-se muito menos precisas.


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Por exemplo, previsão da formação de sistemas de baixa pressão (ciclogênese) e movimentação através da costa leste dos EUA. apresenta um desafio. Um desvio da pista prevista de apenas 50 milhas a leste ou oeste pode significar a diferença entre uma nevasca, uma tempestade com vento ou um quase acidente.

Da mesma forma, as previsões da quantidade de chuva que cairá em um dia quente de verão pode ser muito incerto. Quando uma previsão exige “tempestades isoladas”, fatores que controlam a formação de tempestades, como aquecimento diurno, fluxo de umidade e ventos de nível superior, são esperados. Mas esses fatores evoluem consideravelmente durante um determinado dia, dificultando a previsão de chuvas totais, particularmente em uma pequena área. Então é difícil dizer se vai chover no seu desfile ou na próxima cidade - o termo tempestade pop-up é adequado.

Isso não quer dizer que os avisos para tempestades severas não sejam confiáveis. Neste caso, as previsões de mau tempo são geralmente feitas para regiões geográficas maiores e somente quando as condições existem. Os fatores que produzem clima severo abrangem uma área maior em comparação com aqueles que levam a tempestades isoladas. Melhorias Tecnológicas, incluindo melhor radar e o uso de supercomputadores, também estão levando a previsões meteorológicas mais rigorosas.

Papel do calor do oceano

Em contraste com as previsões baseadas no movimento de sistemas meteorológicos transitórios, as previsões climáticas em torno da temperatura e da precipitação, por exemplo, usam conjuntos de dados completamente diferentes.

Para prever vários meses a várias décadas no futuro, os cientistas fazem uso de variações oceânicas, outros fatores naturais (variações solares, erupções vulcânicas) e a influência geral das concentrações crescentes de gases de efeito estufa (GEE) na atmosfera. Essas variáveis ​​evoluem e exercem sua influência ao longo de meses e anos, ao contrário dos padrões de pressão atmosférica que podem mudar dentro de horas ou dias.

Um fator importante com um efeito de vários meses a cerca de um ano é El Nino, o aquecimento periódico das temperaturas oceânicas no Pacífico tropical. Esse padrão de aquecimento dos oceanos e efeitos associados na atmosfera exercem uma forte influência além dos trópicos que podem ser fatorados em previsões climáticas.

cachorro-quente3 1 22Este mapa mostra as anomalias combinadas de temperatura da superfície do solo e do mar, ou alterações de médias históricas, para 2016 em graus Celsius. Centros Nacionais de Informação Ambiental da NOAA,

Os dados sobre a temperatura dos oceanos são críticos porque a maior parte da radiação solar que atinge a Terra é absorvida pelos oceanos do mundo. Impulsionado por essa energia, os oceanos e a atmosfera distribuem calor ao redor do globo.

Anos após um El Niño tendem a ser Mais quente do que aqueles com condições quase normais (também chamadas neutras) ou La Niña. A presença de La Niña freqüentemente resulta em uma redução da temperatura global. Isso nos diz que a quantidade relativa de calor nas águas superficiais do Pacífico tropical pode ser usada para prever as temperaturas globais com vários meses de antecedência, o que é exatamente o que aconteceu na previsão da temperatura recorde do ano passado.

Em dezembro 2015 o Escritório do Reino Unido previu que o 2016 seria gravado a quente, entre 0.72 e 0.96 graus Celsius acima da média de longo prazo (1961-1990). Seu anúncio hoje que 2016 foi 0.77 ℃ acima da média está dentro do intervalo previsto. No início 2016 Gavin Schmidt do Instituto Goddard da NASA para Estudos Espaciais previu que 2016 seria 1.3 ℃ acima das temperaturas do final do século 19 - notavelmente perto do aumento de 1.2 today's hoje relatado.

E quanto ao 2017? Em sua atualização de janeiro 12, NOAA previsto uma transição do fraco La Nina para condições neutras até a primeira metade do 2017. A influência de La Niña no início do ano é central em previsões de que 2017 será um pouco mais frio que 2016, mas ainda entre um dos anos mais quentes já registrados.

cachorro-quente4 1 22Anomalias globais médias anuais da temperatura próxima da superfície (ou seja, diferença de temperatura da média 1961-1990 em graus Celsius) da 1850-2015. O valor 2016 é uma média para janeiro a outubro. A linha cinza e o sombreamento mostram o intervalo de incerteza de porcentagem 95. O valor de previsão para 2017 e seu intervalo de incerteza são mostrados em verde e preto. UK Met Office

Deve-se acrescentar que o registro 2016 não foi devido apenas ao El Niño. De fato, anos de El Niño estão se tornando mais quentes, como são aqueles com um La Niña, devido à tendência geral de aquecimento do aumento das concentrações de GEE.

Influência combinada de fatores humanos e naturais ao longo do tempo

Além dos efeitos do oceano, outros fatores naturais são conhecidos por influenciar a taxa de aquecimento. Grandes erupções vulcânicas, particularmente aquelas nos trópicos, pode ter um efeito de resfriamento globalmente bloqueando a radiação solar. Por exemplo, a erupção do Monte. Pinatubo em 1991 resultou em um queda na temperatura global média de cerca de 1 grau Fahrenheit (0.6 ℃).

O resfriamento, no entanto, é tipicamente de curta duração e termina quando os aerossóis vulcânicos - as pequenas partículas que bloqueiam a luz solar - caem.

Variações na produção solar também podem influenciar o clima. A tendência de aquecimento observada nas últimas décadas, no entanto, não pode ser atribuído a mudanças no sol. O impacto da variabilidade solar nas mudanças climáticas é evidente, mas o efeito dos GEEs tem sido comprovado muito mais considerável no curto prazo.

Projeções de aquecimento em escalas de tempo mais longas - várias décadas ou mais - são baseadas em simulações de modelos climáticos e nossa compreensão de como sensível o sistema climático é para futuros aumentos nas concentrações atmosféricas de GEE.

O que os modelos mostraram é que o futuro aquecimento deverá ser dominado pelos níveis crescentes de GEE, em comparação com as variações da variabilidade interna dos oceanos e outros fatores naturais. O aquecimento será amplificado por feedbacks envolvendo o ciclo do carbono, umidade atmosférica e outros fatores. Por exemplo, o vapor de água é um gás de efeito estufa potente, portanto o aumento da umidade atmosférica aumentará o aquecimento. Além disso, as emissões do Árctico são uma preocupação particular e ameaçam mudar o Árctico de pia de carbono para uma fonte.

Dezesseis dos 17 anos mais quentes ocorreram neste século. Há um consenso científico esmagador que as ações humanas estão aquecendo o planeta.

Ao mesmo tempo, continuamos a melhorar as previsões meteorológicas e climáticas, o que nos levará a uma compreensão mais profunda do comportamento do sistema climático em diferentes períodos de tempo e em múltiplas escalas espaciais. Esta pesquisa irá melhorar a precisão - e confiança - nas projeções para o futuro.

A Conversação

Sobre o autor

Michael A. Rawlins, Professor Associado de Extensão, Universidade de Massachusetts Amherst

Este artigo foi originalmente publicado em A Conversação. Leia o artigo original.

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