O aquecimento e o resfriamento das águas superficiais do mar do Pacífico tropical no outono e no inverno podem ajudar a prever o momento da queda do gelo na primavera em lagos em Maine e na região da América do Norte, de acordo com estudos recentes de pesquisadores da University of Maine.

A capacidade de prever o momento do gelo do lago pelo menos uma temporada à frente pode informar uma série de preocupações, desde estudos do ecossistema do lago e da qualidade da água até eventos comunitários, como derbies de pesca no gelo.

Uma temporada de cobertura de gelo excepcionalmente curta tem o potencial de afetar a estabilidade, saúde e função dos ecossistemas lacustres, de acordo com Mussie T. Beyene, que está completando estudos de doutorado em engenharia civil e ambiental na UMaine.

Uma vez que as condições climáticas de inverno afetam o período de cobertura de gelo do lago, Beyene tem como objetivo oferecer maneiras pelas quais as informações climáticas podem ser usadas para avaliar as mudanças nos lagos da América do Norte, pelo menos uma temporada à frente. A pesquisa é o foco de dois artigos em periódicos publicados recentemente por Beyene e Shaleen Jain, professor associado de engenharia civil e ambiental na UMaine.

Estudos climáticos mostraram o El Niño-Oscilação Sul (ENSO), uma gangorra periódica na temperatura e pressão da superfície do mar do Pacífico tropical, afeta o clima de inverno da América do Norte, de acordo com Beyene.

Em pesquisas anteriores, Beyene e Jain determinaram a presença de limiares sazonais de temperatura de inverno que geram datas incomumente cedo e tardias de retirada do gelo - quando o gelo do inverno desaparece completamente da superfície da água - nos lagos do Maine.

Os pesquisadores também analisaram o papel dos padrões regionais de circulação atmosférica da América do Norte associados ao El Niño, ou a fase quente de ENSO, na promoção de invernos mais quentes, que produzem datas de eliminação do gelo no Maine.

Um indicador importante para datas de interrupção do gelo na primavera são os graus-dias de congelamento e derretimento acumulados - a soma das temperaturas abaixo e acima do congelamento da água, 32 graus Fahrenheit.

No artigo mais recente da dupla publicado em Pesquisa de Recursos Hídricos , eles examinaram o papel dos graus-dias de congelamento e degelo acumulados no inverno e outras variáveis ​​meteorológicas, como neve, em datas de interrupção do gelo nos lagos do Maine.

Trabalhando com Ramesh Gupta, o professor curador de matemática e estatística da UMaine, eles desenvolveram uma estrutura de regressão linear-circular para modelar os efeitos das variáveis ​​meteorológicas sazonais na fenologia do gelo do lago.

Os pesquisadores descobriram que a magnitude e a variação das temperaturas da primavera explicam mais da metade da variabilidade total nas datas de retirada do gelo da primavera para os lagos do Maine. A relação entre a queda de neve na primavera e o tempo das datas de interrupção do gelo na primavera é mais forte no interior dos lagos do Maine ao norte e o efeito da queda de neve no inverno nas datas de interrupção do gelo é significativo principalmente nos lagos costeiros do Maine.

Contudo, o papel dos graus-dias de congelamento e derretimento acumulados no inverno na determinação das datas de interrupção do gelo nos lagos do Maine foi considerado significativo em todas as regiões climáticas, de acordo com os pesquisadores.

A pesquisa atual mostra que o efeito dos eventos ENSO no clima de inverno da América do Norte varia de acordo com a localização e a amplitude do aquecimento e resfriamento da superfície do mar do Pacífico tropical.

Em um artigo publicado recentemente no International Journal of Climatology , Beyene e Jain examinaram o papel das diferentes condições do El Niño em oito datas de eliminação do gelo em lagos da América do Norte e desenvolveram uma abordagem de análise de risco para avaliar a probabilidade de eliminação precoce do gelo. Para alguns lagos, Os padrões de aquecimento no Pacífico tropical oriental foram associados a quase o dobro do risco de eliminação precoce do gelo.

"A Administração Oceânica e Atmosférica Nacional fornece uma visão geral do estado de inverno ENSO, às vezes seis meses antes, "Beyene diz." Ao determinar os limiares dos graus-dias de congelamento acumulados no inverno que produzem datas de retirada do gelo nos lagos, podemos usar nossos modelos de graus-dia de congelamento acumulados no inverno que incorporam os índices ENSO como preditores para estimar a probabilidade de uma data de ruptura do gelo mais cedo ou mais tarde na estação seguinte. Acreditamos que inúmeras pesquisas e atividades relacionadas a lagos no Maine e em outros lugares podem se beneficiar dessas previsões. "