As famosas tempestades tropicais intensas ao longo do equador da Terra ocorrem a milhares de quilômetros dos Estados Unidos. Mas os cientistas atmosféricos sabem disso, como ondulações em uma lagoa, o clima tropical cria ondas poderosas na atmosfera que viajam até a América do Norte e têm grandes impactos no clima dos EUA.

Estes longínquos, processos climáticos interconectados são cruciais para melhorar, previsões meteorológicas de longo prazo do que são atualmente possíveis. Cientistas atmosféricos da Colorado State University, liderado pelos professores Libby Barnes e Eric Maloney, estão trabalhando arduamente para enfrentar esses desafios de previsão de longo prazo.

Em um novo jornal em npj Clima e Ciências Atmosféricas , os pesquisadores da CSU descrevem um avanço ao fazer previsões precisas do tempo com semanas de antecedência. Eles criaram um modelo empírico alimentado por uma análise cuidadosa de 37 anos de dados meteorológicos históricos. Seu modelo centra-se na relação entre dois padrões climáticos globais bem conhecidos:a oscilação Madden-Julian e a oscilação quase bienal.

De acordo com o estudo, liderado pelo ex-pesquisador Bryan Mundhenk, o modelo, usando esses dois fenômenos, permite a previsão hábil do comportamento de grandes tempestades de chuva, chamados rios atmosféricos, três e até cinco semanas de antecedência.

"É impressionante, considerando os atuais modelos de clima numéricos de última geração, como o Sistema de Previsão Global da NOA, ou o modelo operacional do Centro Europeu de Previsões Meteorológicas de Médio Prazo, são habilidosos apenas com uma a duas semanas de antecedência, "diz o co-autor do artigo Cory Baggett, um pesquisador de pós-doutorado nos laboratórios Barnes and Maloney.

O principal objetivo dos pesquisadores é melhorar as capacidades de previsão dentro da complicada terra de ninguém de escalas de tempo "sub-sazonais a sazonais":cerca de três semanas a três meses. Capacidades de previsão com bastante antecedência podem salvar vidas e meios de subsistência, desde o soar de alarmes para inundações e deslizamentos de terra até a preparação dos agricultores para as longas estações de seca. Barnes também lidera uma força-tarefa federal da NOAA para melhorar a previsão da subsaz para a sazonal, com o objetivo de aprimorar as previsões de furacões, ondas de calor, o vórtice polar e muito mais.

Rios atmosféricos não são rios de forma alguma

Rios atmosféricos não são hidrovias de verdade, mas "rios no céu, "de acordo com os pesquisadores. São nuvens intensas de vapor d'água que causam precipitação extrema, plumas tão grandes que lembram rios em imagens de satélite. Esses "rios" são responsáveis ​​por mais da metade das chuvas no oeste dos EUA.

A Oscilação Madden-Julian é um aglomerado de tempestades que se move para o leste ao longo do Equador por 30 a 60 dias. A localização da oscilação determina onde as ondas atmosféricas se formarão, e seu eventual impacto sobre, digamos, Califórnia. Em trabalhos anteriores, os pesquisadores descobriram estágios-chave da Oscilação Madden-Julian que afetam o clima longínquo, incluindo rios atmosféricos.

Acima da Oscilação Madden-Julian está um padrão de vento muito previsível chamado de oscilação quase bienal. Em períodos de dois a três anos, os ventos mudam para o leste, oeste e de volta ao leste novamente, e quase nunca se desvia. Este padrão afeta diretamente a Oscilação Madden-Julian, e, portanto, afeta indiretamente o clima até a Califórnia e além.

O QBO é importante

Os pesquisadores da CSU criaram um modelo que pode prever com precisão a atividade atmosférica do rio no oeste dos EUA daqui a três semanas. Suas entradas incluem o estado atual da Oscilação Madden-Julian e a oscilação quase bienal. Usando informações sobre como os rios atmosféricos se comportaram anteriormente em resposta a essas oscilações, eles descobriram que a oscilação quase bienal é importante - muito.

Armado com seu modelo, os pesquisadores querem identificar e compreender as deficiências nos modelos meteorológicos numéricos de última geração que os impedem de prever o tempo nessas escalas de tempo subestacionais.

"Vale a pena desenvolver um bom entendimento da relação física entre a oscilação Madden-Julian e a oscilação quase bienal, e ver o que pode ser feito para melhorar a simulação dos modelos desta relação, "Mundhenk disse.

Outra extensão lógica de seu trabalho seria testar o quão bem seu modelo pode prever a chuva e o vento reais ou outras condições meteorológicas severas, como tornados e granizo.