A mudança climática está mudando a energia da atmosfera que alimenta o clima de verão, o que pode levar a tempestades mais fortes e condições mais estagnadas para as regiões de latitudes médias do Hemisfério Norte, incluindo a América do Norte, Europa, e Ásia, um novo estudo do MIT descobriu.

Os cientistas relatam que o aumento das temperaturas globais, particularmente no Ártico, estão redistribuindo a energia na atmosfera:mais energia está disponível para alimentar tempestades e outros locais, processos convectivos, enquanto menos energia está indo para os ciclones extratropicais de verão - maiores, sistemas de clima mais ameno que circulam por milhares de quilômetros. Esses sistemas estão normalmente associados a ventos e frentes que geram chuva.

"Ciclones extratropicais ventilam a poluição do ar e do ar, assim, com ciclones extratropicais mais fracos no verão, você está olhando para o potencial de dias de baixa qualidade do ar em áreas urbanas, "diz o autor do estudo Charles Gertler, um estudante de pós-graduação no Departamento da Terra do MIT, Ciências Atmosféricas e Planetárias (EAPS). "Indo além da qualidade do ar nas cidades, você tem potencial para tempestades mais destrutivas e dias mais estagnados, com ondas de calor talvez mais duradouras. "

Gertler e seu co-autor, Professor Associado Paul O'Gorman da EAPS, estão publicando seus resultados no Proceedings of the National Academy of Sciences .

Um gradiente de encolhimento

Em contraste com ciclones tropicais mais violentos, como furacões, ciclones extratropicais são grandes sistemas climáticos que ocorrem nos pólos da zona tropical da Terra. Esses sistemas de tempestades geram mudanças rápidas de temperatura e umidade ao longo das frentes que atingem grandes áreas dos Estados Unidos. No inverno, ciclones extratropicais podem atingir Nor'easters; no verão, eles podem trazer tudo, desde nebulosidade geral e chuvas leves a fortes rajadas e tempestades.

Os ciclones extratropicais se alimentam do gradiente de temperatura horizontal da atmosfera - a diferença nas temperaturas médias entre as latitudes norte e sul. Este gradiente de temperatura e a umidade na atmosfera produzem uma certa quantidade de energia na atmosfera que pode alimentar eventos climáticos. Quanto maior o gradiente entre, dizer, o Ártico e o equador, mais forte provavelmente será um ciclone extratropical.

Nas décadas recentes, o Ártico aqueceu mais rápido do que o resto da Terra, com efeito, reduzindo o gradiente de temperatura horizontal da atmosfera. Gertler e O'Gorman se perguntaram se e como essa tendência de aquecimento afetou a energia disponível na atmosfera para ciclones extratropicais e outros fenômenos climáticos de verão.

Eles começaram observando uma reanálise global de observações climáticas registradas, conhecido como ERA-Interim Reanalysis, um projeto que vem coletando medições de temperatura e umidade por satélite e balões meteorológicos em todo o mundo desde os anos 1970. A partir dessas medições, o projeto produz uma grade global refinada de temperatura e umidade estimadas, em várias altitudes na atmosfera.

A partir desta grade de estimativas, a equipe se concentrou no hemisfério norte, e regiões entre 20 e 80 graus de latitude. Eles mediram a temperatura e a umidade médias do verão nessas regiões, entre junho, Julho, e agosto para cada ano de 1979 a 2017. Eles então alimentaram cada média anual de temperatura e umidade no verão em um algoritmo, desenvolvido no MIT, que estima a quantidade de energia que estaria disponível na atmosfera, dadas as correspondentes condições de temperatura e umidade.

"Podemos ver como essa energia sobe e desce ao longo dos anos, e também podemos separar quanta energia está disponível para convecção, que se manifestaria como tempestades, por exemplo, versus circulações em grande escala, como ciclones extratropicais, "O'Gorman diz.

Vendo mudanças agora

Desde 1979, eles descobriram que a energia disponível para ciclones extratropicais em grande escala diminuiu 6 por cento, Considerando que a energia que poderia abastecer menor, mais tempestades locais aumentaram 13 por cento.

Seus resultados refletem algumas evidências recentes no Hemisfério Norte, sugerindo que os ventos de verão associados a ciclones extratropicais diminuíram com o aquecimento global. Observações da Europa e da Ásia também mostraram um fortalecimento da chuva convectiva, como tempestades.

"Os pesquisadores estão descobrindo essas tendências de ventos e chuvas que provavelmente estão relacionadas às mudanças climáticas, "Gertler diz." Mas esta é a primeira vez que alguém conecta de forma robusta a mudança média na atmosfera, a esses eventos da escala de tempo subdaily. Portanto, estamos apresentando uma estrutura unificada que conecta a mudança climática a essa mudança climática que estamos vendo. "

Os resultados dos pesquisadores estimam o impacto médio do aquecimento global na energia de verão da atmosfera no hemisfério norte. Daqui para frente, eles esperam ser capazes de resolver isso ainda mais, para ver como as mudanças climáticas podem afetar o clima em regiões mais específicas do mundo.

"Gostaríamos de descobrir o que está acontecendo com a energia disponível na atmosfera, e colocar as tendências em um mapa para ver se dizer, subindo na América do Norte, versus Ásia e regiões oceânicas, "O'Gorman diz." Isso é algo que precisa ser estudado mais. "