Sob a mudança climática global, as zonas climáticas da Terra se deslocarão em direção aos pólos. Esta não é apenas uma previsão futura; é uma tendência já observada nas últimas décadas. O seco, regiões semi-áridas estão se expandindo para latitudes mais altas, e temperado, as regiões chuvosas estão migrando para os pólos. Em um artigo que foi publicado recentemente em Nature Geoscience , Pesquisadores do Instituto de Ciência Weizmann fornecem uma nova visão sobre esse fenômeno ao descobrir que as tempestades de latitude média são direcionadas ainda mais para os pólos em um clima mais quente. A análise deles, que também revelou os mecanismos físicos que controlam esse fenômeno, envolveu uma abordagem única que rastreou a progressão dos sistemas climáticos de baixa pressão tanto de fora - em seu movimento ao redor do globo - quanto de dentro - analisando a dinâmica das tempestades.

O Prof. Yohai Kaspi do Departamento de Ciências da Terra e Planetárias do Instituto explica que as zonas climáticas da Terra seguem aproximadamente faixas latitudinais. As tempestades se movem principalmente ao redor do globo em regiões preferenciais chamadas "trilhas de tempestades, "formando-se sobre o oceano e geralmente viajando para o leste e um pouco em direção aos pólos ao longo desses caminhos. Assim, uma tempestade que se forma no Atlântico ao largo da costa leste dos Estados Unidos a uma latitude de cerca de 40N atingirá a Europa na região da latitude 50N. Até recentemente, Contudo, essa inclinação de se mover na direção do pólo mais próximo não foi realmente compreendida. A Dra. Talia Tamarin do grupo de Kaspi resolveu essa questão fundamental em sua pesquisa de doutorado.

Kaspi:"A partir dos modelos climáticos existentes, pode-se observar a média das trilhas de tempestades, mas é difícil provar causa e efeito a partir deles. Eles apenas nos mostram onde há relativamente mais ou menos tempestades. Outra abordagem é seguir tempestades individuais; Contudo, devemos lidar com o caótico, sistemas barulhentos que são altamente dependentes das condições iniciais, o que significa que nenhuma tempestade é exatamente igual a outra. Talia desenvolveu um método que combina essas duas abordagens. Ela aplicou um algoritmo de rastreamento de tempestade para simplificar modelos de circulação atmosférica em que milhares de tempestades são geradas, eliminando assim a dependência das condições iniciais. Isso permitiu que ela entendesse como essas tempestades se desenvolvem ao longo do tempo e do espaço, e o que controla seu movimento. ”Mesmo esses modelos simplificados envolvem cálculos que requerem vários dias de computação em um dos poderosos agrupamentos de computadores do Instituto Weizmann.

No presente estudo, para entender como o movimento das tempestades pode mudar em um mundo mais quente, Tamarin e Kaspi aplicaram o mesmo método a simulações de total complexidade de previsões de mudanças climáticas. A análise mostrou que a tendência das trilhas das tempestades de desviar na direção dos pólos se intensifica em condições mais quentes. Eles descobriram que dois processos são responsáveis ​​por esse fenômeno. Um está conectado à estrutura vertical e à circulação perto do topo desses sistemas climáticos. Um certo tipo de fluxo necessário para que cresçam também direciona as tempestades em direção ao pólo, e espera-se que esses fluxos se tornem mais fortes quando as temperaturas médias aumentam.

O segundo processo está conectado à energia retida no vapor d'água em tais tempestades. No aquecimento global, o ar mais quente conterá mais vapor de água, e, portanto, mais energia será liberada quando o vapor se condensar em gotas. "O mais quente, o ar mais úmido está circulando pelo flanco leste da tempestade - para o lado norte - e liberando energia lá, "diz Tamarin." Este processo empurra a tempestade para o norte (ou para o sul no hemisfério sul), e esse efeito também será mais forte em um clima mais quente. "

Os modelos de mudança climática prevêem que, se a temperatura média global subir quatro graus nos próximos 100 anos, as tempestades desviarão os pólos de seus rastros atuais em dois graus de latitude. A pesquisa realizada no Instituto de Ciência Weizmann mostra que parte disso se deve ao mecanismo que demonstraram, e a outra parte está ligada ao fato de que as tempestades nascem em uma latitude mais alta em um mundo mais quente. "O modelo que Talia desenvolveu nos dá informações qualitativas sobre os mecanismos que direcionam as tempestades em direção aos pólos e meios quantitativos para prever como eles mudarão no futuro, "diz Kaspi." Embora dois graus possam não parecer muito, o desvio resultante nos padrões de temperatura e chuva terá um efeito significativo nas zonas climáticas, " ele adiciona.