A avaliação de longo prazo dos prováveis ​​impactos climáticos regionais e locais é crítica para capacitar os municípios, negócios, e economias regionais para se preparar para os efeitos potencialmente prejudiciais e onerosos da mudança climática - desde secas prolongadas até eventos extremos mais frequentes e intensos, como grandes tempestades e ondas de calor.

Infelizmente, as ferramentas mais comumente usadas para projetar impactos climáticos futuros, Modelos do sistema terrestre (ESMs), não estão à altura da tarefa. ESMs consomem muito tempo computacionalmente e são muito caros para serem executados em resolução suficiente para fornecer os detalhes necessários no nível local e regional.

Para esse fim, um novo estudo liderado pelo MIT na revista Ciências da Terra e do Espaço usa um modelo climático regional do nordeste dos Estados Unidos para reduzir as projeções climáticas do meio e do final do século de um ESM sob um cenário de emissões de alto impacto para uma resolução horizontal de 3 quilômetros. Por meio do downscaling, a saída do ESM foi usada para conduzir o modelo regional em uma resolução espacial mais alta, permitindo simular as condições locais com mais detalhes. As projeções climáticas de alta resolução resultantes consistem em mais de 200 variáveis ​​climáticas em uma frequência horária.

Entre outras coisas, o estudo projeta que entre agora e o final do século, a região terá significativamente mais dias por ano em que as temperaturas médias e máximas excedem 86 graus Fahrenheit, e menos dias por ano em que a temperatura mínima cai abaixo de zero. Durante esse período em Boston, o número anual de dias em que a temperatura média excede 86 F aumenta de três para 22, e o número de dias em que a temperatura máxima diária excede 86 F aumenta de 49 para 78.

"Nossa abordagem permite a análise das mudanças de temperatura, precipitação, e outras variáveis ​​climáticas em um único período de 24 horas, "diz Muge Komurcu, o autor principal do estudo e um cientista pesquisador do Programa Conjunto do MIT sobre Ciência e Política de Mudança Global e Departamento da Terra, Ciências Atmosféricas e Planetárias (EAPS). “O objetivo dessas projeções é apoiar novas avaliações dos impactos das mudanças climáticas e estudos de sustentabilidade na região”.

A redução da escala das projeções climáticas fornece variáveis ​​climáticas na resolução necessária para avaliar os impactos das mudanças climáticas em escalas regionais e locais. Como resultado, as variáveis ​​produzidas no estudo podem ser usadas como entrada para outros modelos e análises para avaliar o provável impacto futuro das mudanças climáticas na precipitação extrema e eventos de ondas de calor, ecossistemas regionais, agricultura, a propagação de doenças infecciosas (por exemplo, doença de Lyme), hidrologia, a economia, e outras preocupações.

Para produzir as variáveis ​​climáticas do estudo, os pesquisadores usaram um modelo climático regional de alta resolução, o modelo de Pesquisa e Previsão do Tempo (WRF), reduzir as projeções climáticas do meio e do final do século do Community Earth System Model (CESM) sob um cenário de altas emissões de gases de efeito estufa para uma resolução horizontal de 3 quilômetros para o nordeste dos EUA.

Para garantir que seu método seja confiável, Komurcu e seus co-autores - professor de ciências atmosféricas do MIT EAPS Kerry Emanuel e o professor da Universidade Purdue Matthew Huber e Ph.D. aluno Rene Paul Acosta - simulou o processo usando observações históricas do clima. Eles mostraram que sua técnica reproduzia eventos climáticos médios e extremos históricos observados ao longo de um período de 10 anos.

O estudo tem mais de 200, Variáveis ​​climáticas com resolução de 3 quilômetros cobrem 55 anos, abrangendo períodos de meio e final do século.

"Para nosso conhecimento, este é o primeiro e único estudo que reduziu as projeções do modelo global para uma resolução tão alta por um longo período de tempo para esta região, "diz Komurcu.

Para auxiliar as avaliações regionais dos impactos das mudanças climáticas e estudos de sustentabilidade no nordeste dos EUA, os pesquisadores planejam tornar todos os arquivos de entrada e saída do modelo deste estudo disponíveis publicamente por meio do Centro de Distribuição de Dados da Universidade de New Hampshire.

Esta história foi republicada por cortesia do MIT News (web.mit.edu/newsoffice/), um site popular que cobre notícias sobre pesquisas do MIT, inovação e ensino.