De secas e incêndios florestais a inundações e grandes geadas, os eventos climáticos extremos estão aumentando. Mas até que ponto isso está relacionado às mudanças climáticas? Poucos meses antes do primeiro satélite de monitoramento de vento do mundo entrar em órbita, cientistas finalizaram um modelo climático com resolução excepcional, e as novas ferramentas ajudarão a identificar como as mudanças climáticas impactam desastres naturais relacionados ao clima, como tempestades, furacões e ondas de calor.

Para quantificar a probabilidade de ocorrência de eventos climáticos perigosos, O Dr. Peter Stott, do Met Office - o serviço meteorológico nacional do Reino Unido - ajudou a codificar um modelo de computador que traça a atmosfera da Terra com detalhes sem precedentes.

"A resolução é essencial porque mesmo pequenas perturbações no meio ambiente podem ter impactos massivos no clima, "disse o Dr. Stott.

Algoritmos climáticos típicos simplificam partes do céu como pixels únicos abrangendo volumes de cerca de 100 quilômetros de diâmetro. Mas, graças ao trabalho realizado por meio de um projeto chamado EUCLEIA, coordenado pelo Met Office, cientistas do clima agora podem ampliar detalhes com menos da metade desse tamanho.

Os detalhes do novo modelo implicam em maior poder de computação e o Met Office depende de um supercomputador para executar seu código. Esta vasta máquina simula eventos climáticos extremos que emergem da extrapolação de dados terrestres e de satélite coletados nos últimos 50 anos.

Para levar em consideração a natureza caótica dos elementos, o modelo gigantesco executa cada cenário centenas de vezes em um loop, compilar uma gama de resultados possíveis. Em seguida, ele repete o cálculo, supondo que as temperaturas globais não aumentaram no mesmo período, e encontra um conjunto diferente de resultados.

Salto conceitual

"Após a onda de calor de 2003, demos um salto conceitual para a frente, "disse o Dr. Stott." A comunidade científica já havia resolvido que eventos meteorológicos isolados não podiam ser atribuídos a tendências de longo prazo no clima. Mas agora falamos sobre a probabilidade de esses eventos ocorrerem, e isso está se mostrando útil. "

Com base nas previsões estatísticas da abordagem EUCLEIA, o projeto de acompanhamento EUPHEME está agora ajudando a gerenciar alguns dos impactos que as mudanças climáticas estão tendo na sociedade. Como parte de seu forte consórcio de 18 países, O Dr. Stott está ajustando ainda mais o novo modelo climático com fenômenos complexos, como mecanismos de feedback climático e movimentos do ar na alta atmosfera.

"Gostaríamos de trabalhar com o vento no futuro, "disse o Dr. Stott." Mas para isso precisamos de uma boa curadoria de bons dados. Sem isso, não poderíamos fazer nada disso. "

A ajuda pode estar à mão em breve, já que a Agência Espacial Européia (ESA) está se preparando para lançar o Aeolus - o primeiro satélite a observar a velocidade do vento diretamente do espaço.

O clima europeu é impulsionado em grande parte por correntes de ar acima dos trópicos. Hoje pouco se sabe sobre este canto da atmosfera, mas a ESA espera que isso mude.

"É um avanço completo nas técnicas de medição do espaço, "disse Anders Elfving, gerente de projeto de missão espacial na ESA, que administra o projeto Aeolus de € 480 milhões.

Luz ultravioleta

O satélite Aeolus embala um poderoso laser que emite luz ultravioleta na atmosfera. Um telescópio de 1,5 metros a bordo coletará o feixe refletido, permitindo que os cientistas identifiquem a velocidade do vento a partir de pequenas mudanças na frequência da luz.

A ESA começou a desenvolver a tecnologia em 2002. A NASA e outras agências espaciais importantes lançaram iniciativas semelhantes, mas ficaram sem fundos em face de desafios técnicos esmagadores.

Elfving diz que a descarga do laser sozinha explode materiais 50 vezes por segundo com cerca de 30 megawatts de potência de pico. "Com esse poder, uma única camada atômica de contaminação seria o suficiente para matar nossa ótica, " ele disse.

Mesmo a sala limpa mais imaculada da Terra não pode atingir esses padrões. Para resolver o problema, A ESA aperfeiçoou uma técnica para descontaminar partes de satélite no vácuo do espaço. Pulverizar concentrações muito pequenas de oxigênio na óptica, o feixe de laser queima a matéria orgânica, impedindo-o de carbonizar e superaquecer os componentes.

Em 2017, A ESA montou o equipamento a bordo do Aeolus e testou-o em condições de decolagem e vácuo. O satélite agora está sendo verificado e montado com painéis solares no centro espacial Intespace em Toulouse, França. Em breve, ele será enviado à Guiana Francesa para lançamento a bordo de um foguete europeu Vega em 21 de agosto.

Uma vez em órbita, o satélite varrerá todo o globo continuamente em intervalos de sete dias e fornecerá dados atualmente indisponíveis gratuitamente. Os satélites subsequentes podem até fornecer cobertura 24 horas por dia para qualquer um mapeando os primeiros ventos tropicais e o curso das tempestades emergentes.

"Aeolus será um grande trunfo para previsão do tempo e modelos climáticos, "disse Elfving.