Pela primeira vez, cientistas do Laboratório Nacional Lawrence Livermore (LLNL) e cinco outras organizações demonstraram que as influências humanas impactam significativamente o tamanho do ciclo sazonal de temperatura na camada mais baixa da atmosfera.

Para demonstrar isso, eles aplicaram a chamada técnica de "impressão digital". As impressões digitais procuram separar as influências humanas e naturais no clima. Ele se baseia em padrões de mudança climática - normalmente padrões que são calculados em média ao longo de anos ou décadas. Mas na nova pesquisa que aparece na edição de 20 de julho da revista Ciência , a equipe estudou o comportamento sazonal, e descobriram que o aquecimento causado pelo homem afetou significativamente o ciclo sazonal de temperatura.

Os pesquisadores se concentraram na troposfera, que se estende da superfície a cerca de 16 quilômetros na atmosfera nos trópicos e 13 quilômetros nos pólos. Eles consideraram as mudanças ao longo do tempo no tamanho do ciclo sazonal da temperatura troposférica em diferentes locais da superfície da Terra. Esse padrão fornece informações sobre os contrastes de temperatura entre os meses mais quentes e os mais frios do ano.

Longe dos efeitos moderadores dos oceanos, regiões de latitude média dos continentes do hemisfério norte têm um grande ciclo sazonal de temperatura atmosférica, com invernos gelados e verões quentes. Os dados de temperatura do satélite são consistentes com modelos que projetam que esta "pulsação" sazonal está se tornando mais forte com as emissões humanas de dióxido de carbono.

Outras características comuns às observações e simulações de modelo são pequenas mudanças no ciclo de temperatura sazonal tropical, e uma diminuição no tamanho do ciclo sazonal na região Antártica.

"Nossos resultados sugerem que os estudos de atribuição com a mudança do ciclo sazonal fornecem evidências novas e poderosas para um efeito humano significativo no clima da Terra, "disse o cientista climático do LLNL e autor principal Benjamin Santer.

O clima da Terra é afetado simultaneamente por diferentes fatores externos e internos. Exemplos de influências externas são mudanças naturais na produção de energia do sol e aumentos causados ​​pelo homem nas concentrações atmosféricas de gases de efeito estufa. As influências internas incluem uma ampla gama de ciclos naturais, como o El Niño / Oscilação Sul e a Oscilação Interdecadal do Pacífico. Variações nesses e em muitos outros fatores internos e externos conduziram a mudanças no clima histórico.

Desde o início da pesquisa de impressão digital climática no final dos anos 1970, os cientistas têm usado métodos de reconhecimento de padrões para detectar mudanças invulgarmente grandes no clima e para atribuir essas mudanças a diferentes influências externas. Os estudos iniciais concentraram-se na temperatura superficial e atmosférica. A pesquisa posterior de impressão digital considerou mudanças em uma ampla gama de variáveis, incluindo o conteúdo de calor do oceano, o ciclo hidrológico, circulação atmosférica, extensão do gelo marinho e o comportamento de eventos extremos.

Na nova pesquisa, a equipe examinou simulações de modelo impulsionadas por mudanças históricas em fatores humanos. Uma característica proeminente dessas simulações é que em latitudes médias, o tamanho do ciclo sazonal de temperatura aumenta acentuadamente. Esse aumento resulta de um aquecimento maior na temporada de verão de cada hemisfério. Por sua vez, o maior aquecimento do verão na latitude média parece ser parcialmente devido à secagem da superfície da terra no verão.

Por causa das diferenças na capacidade de calor da terra e do oceano, e porque há substancialmente mais terras no hemisfério norte, os aumentos de latitude média no ciclo sazonal de temperatura são maiores no hemisfério norte do que no hemisfério sul. Padrões semelhantes em grande escala de mudança de ciclo sazonal ocorrem em dados de temperatura troposférica de satélite. A "correspondência de padrões" entre a impressão digital da influência humana e os padrões de satélite da mudança do ciclo sazonal foi altamente significativa. Era improvável que a correspondência fosse devido à variabilidade climática interna natural.

Os dados de temperatura troposférica do satélite usados ​​no Ciência papel mostram aquecimento médio anual médio global de cerca de 1,25 graus Farenheit de 1979 a 2016. As causas desse sinal de aquecimento médio anual foram objeto de muitos estudos anteriores. Mas até que a nova pesquisa fosse realizada, nenhum estudo formal de impressão digital foi realizado com a mudança do ciclo sazonal da temperatura troposférica.