Perfil de temperatura máxima da Terra:os histogramas da temperatura máxima anual global da superfície da terra capturam a influência única de diferentes tipos de cobertura da terra na expressão das temperaturas máximas da superfície da terra. O rastreamento de mudanças na distribuição desses histogramas anuais fornece uma nova medida integrada de componentes do balanço de energia e mudança de cobertura da terra, e um meio diferente de monitorar a mudança biosférica. Crédito:David Mildrexler, Oregon State University
Grandes áreas da superfície da Terra estão experimentando temperaturas máximas crescentes, que afetam praticamente todos os ecossistemas do planeta, incluindo mantos de gelo e florestas tropicais que desempenham papéis importantes na regulação da biosfera, cientistas relataram.
Uma análise dos registros do satélite Aqua da NASA entre 2003 e 2014 mostra que os picos nas temperaturas máximas da superfície ocorreram nas florestas tropicais da África e América do Sul e em grande parte da Europa e Ásia em 2010 e na Groenlândia em 2012. Os extremos de temperatura mais elevados coincidiram com perturbações que afetaram milhões de pessoas:secas severas nos trópicos e ondas de calor em grande parte do hemisfério norte. Extremos de temperatura máxima também foram associados ao derretimento generalizado do manto de gelo da Groenlândia.
O registro baseado em satélite das temperaturas máximas da superfície terrestre, cientistas descobriram, fornece um termômetro global sensível que liga mudanças em massa nas temperaturas máximas com mudanças no ecossistema e bem-estar humano.
Essas estão entre as conclusões relatadas no Jornal de Meteorologia Aplicada e Climatologia por uma equipe de cientistas da Oregon State University, a Universidade de Maryland, a Universidade de Montana e a Pacific Northwest Research Station do U.S. Forest Service.
A temperatura da superfície da terra mede o calor irradiado pela terra e pela vegetação. Enquanto as estações meteorológicas normalmente medem as temperaturas do ar logo acima da superfície, satélites registram a energia térmica emitida pelo solo, pedra, pavimento, Relva, árvores e outras características da paisagem. Sobre as florestas, por exemplo, o satélite mede a temperatura das folhas e galhos da copa das árvores.
“Imagine a diferença entre a temperatura da areia e o ar da praia em um dia quente, dia de verão, "disse David Mildrexler, o autor principal que recebeu seu Ph.D. da Faculdade de Silvicultura do Estado de Oregon em junho passado. "O ar pode estar quente, mas se você andar descalço pela areia, é a temperatura escaldante da superfície que está queimando seus pés. É isso que os satélites estão medindo. "
Os pesquisadores analisaram as temperaturas máximas anuais da superfície da terra em períodos de 8 dias ao longo do ano para cada pixel de 1 quilômetro quadrado (247 acres) na Terra. A NASA coleta medições de temperatura de superfície com um instrumento conhecido como MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) em dois satélites (Aqua e Terra), que orbitam a Terra de norte a sul todos os dias. Mildrexler e sua equipe se concentraram no máximo anual de cada ano, conforme registrado pelo satélite Aqua, que cruza o equador no início da tarde, conforme as temperaturas se aproximam de seu pico diário. Aqua começou a registrar dados de temperatura no verão de 2002.
"Como qualquer pessoa que presta atenção ao tempo sabe, a temperatura da Terra tem uma variabilidade incrível, "disse Mildrexler. Mas em todo o mundo e ao longo do tempo, o perfil de altas temperaturas do planeta tende a ser bastante estável ano a ano. Na verdade, ele disse, a Terra tem um perfil de temperatura máxima que é único, uma vez que é fortemente influenciado pela presença de vida e pela frequência e distribuição geral dos biomas do mundo. Foi a descoberta de um perfil consistente ano a ano que permitiu aos pesquisadores ir além de uma análise anterior, em que eles identificaram os pontos mais quentes da Terra, para o desenvolvimento de um novo indicador de mudança global que usa as temperaturas máximas da superfície terrestre de todo o planeta.
Em sua análise, os cientistas mapearam as principais mudanças nas temperaturas máximas da superfície da terra em 8 dias ao longo do ano e examinaram a capacidade de tais mudanças para detectar ondas de calor e secas, derretimento dos mantos de gelo e perturbação da floresta tropical. Em cada caso, eles encontraram desvios de temperatura significativos durante os anos em que ocorreram distúrbios. Por exemplo, ondas de calor foram particularmente severas, as secas foram extensas nas florestas tropicais, e o derretimento da camada de gelo da Groenlândia acelerou em associação com mudanças na temperatura máxima de 8 dias.
Em 2010, por exemplo, um quinto da área terrestre global experimentou anomalias extremas de temperatura máxima que coincidiram com ondas de calor e secas no Canadá, os Estados Unidos, Norte da Europa, Rússia, Cazaquistão, Mongólia e China e secas sem precedentes nas florestas tropicais. Esses eventos foram acompanhados por reduções na produtividade do ecossistema, os pesquisadores escreveram, além de incêndios florestais, poluição do ar e perdas agrícolas.
"O perfil de temperatura máxima da superfície é uma característica fundamental do sistema terrestre, e essas temperaturas podem nos dizer muito sobre as mudanças no globo, "disse Mildrexler." Está claro que as mudanças em massa que estamos vendo nessas temperaturas máximas estão correlacionadas com grandes mudanças na biosfera. Com as temperaturas globais projetadas para continuar subindo, rastrear mudanças nos padrões de temperatura máxima e as consequências para os ecossistemas da Terra a cada ano em todo o mundo é potencialmente um novo meio importante de monitorar as mudanças biosféricas. "
Os pesquisadores se concentraram em registros de satélite para superfícies de terra à luz do dia. A NASA também produz registros de temperatura baseados em satélite para os oceanos e para partes noturnas do globo.