É uma ocorrência confiável agora:toda vez que temos um frio aqui nos Estados Unidos, duas conversas públicas começam, ambos desenvolvem o termo "vórtice polar". Aqueles que suspeitam da realidade da mudança climática e insistem em chamá-la de "aquecimento global" argumentam que esses eventos de frio impulsionados por vórtices polares são evidências de que o aquecimento é uma notícia falsa. Outras pessoas sabem que o gelo do mar polar está desaparecendo enquanto esses eventos de vórtices polares parecem estar se multiplicando e se ampliando. O clima, pessoas dizem, está apenas ficando fora de controle. Mas novos desenvolvimentos na pesquisa do clima estão constantemente dando mais sentido às mudanças que estamos testemunhando.

Yutian Wu, um professor associado de pesquisa no Observatório da Terra Lamont-Doherty e um bolsista do Centro para o Clima e a Vida, é um cientista contribuindo para a nossa compreensão desses eventos.

Wu é um modelador climático. Os dados climáticos podem mostrar uma correlação entre os eventos climáticos e seus impulsionadores ostensivos. Por outro lado, modelos climáticos, porque eles contam com as leis da física para recriar o comportamento do ambiente, pode estabelecer uma relação causal entre a mudança ambiental observada e os eventos climáticos.

Wu e seus colegas mostraram que diminuições no gelo marinho nos mares de Barents e Kara (BKS) ao norte da Rússia ocidental causam uma redução no gradiente de pressão atmosférica que se estende até a estratosfera. Isso reduz a força da corrente de jato que circunda a bacia e permite que o ar polar saia da bacia do Ártico e desça na Eurásia e no Atlântico Norte. Por causa dessa pesquisa, pode ser possível prever quando um inverno especialmente frio está chegando ao norte da Europa e da Ásia. Dados os custos humanos e econômicos do clima muito frio, esta é uma ciência com valor mensurável.

O trabalho de Wu mostra como o aquecimento que ocorre nas latitudes baixas e médias faz com que o ar frio saia do Ártico. "A região BKS é conhecida há muitos anos por ser sensível, "Wu disse em uma entrevista recente." O gelo marinho varia muito de ano para ano por causa da penetração de umidade relacionada à atividade das tempestades no Atlântico Norte. Quando o Atlântico Norte está mais quente do que o normal, faz com que a cobertura de gelo do mar diminua. "

A zona em forma de anel de mudança abrupta de pressão atmosférica que circunda o perímetro do Oceano Ártico e geralmente mantém o ar frio é chamada de Oscilação Ártica (AO). Em sua chamada fase positiva, forma uma barreira eficaz, mantendo as massas de ar do Ártico sobre a bacia do Ártico. Em sua fase negativa, Os ventos de oeste nas altas latitudes médias são mais fracos e permitem que o frio do Ártico penetre para o sul. O fenômeno é denominado oscilação porque o sistema alterna entre as fases positiva e negativa.

Wu e sua comunidade de pesquisa descobriram que a diminuição da cobertura de gelo do mar na região de BKS e o aquecimento associado da atmosfera sobrejacente pelo calor liberado do oceano exposto enfraquece o vórtice polar estratosférico, e a "influência descendente" da estratosfera para a troposfera enfraquece as propriedades da parede de retenção do AO. Estudos anteriores analisaram as mudanças na AO sem avaliar o efeito nos extremos climáticos de latitude média.

Wu e seus colegas também descobriram que, embora a maior perda de gelo do mar Ártico ocorra durante o final do outono e início do inverno, os efeitos sobre os extremos climáticos AO e latitudes médias persistem durante o inverno por causa da longa escala de tempo dos processos estratosféricos. Seus estudos de modelagem têm o potencial de melhorar a previsão sazonal de eventos de frio em latitudes médias sobre o Atlântico Norte e a Eurásia.

Mais recentemente, Wu trabalhou com o estudante de graduação Bithi De para examinar a influência do gelo BKS na Oscilação do Atlântico Norte (NAO), setor do Atlântico Norte da AO. "O AO é geralmente considerado zonalmente simétrico, "Wu disse, "mas não é. O NAO é especial, e afeta significativamente o Oceano Atlântico Norte e a Europa. "

O NAO encontra-se numa fase positiva quando o gradiente de pressão entre a Baixa da Islândia e a Alta dos Açores é grande, o que faz com que os ventos de oeste sejam fortes. Como Wu explicou, os fortes ventos de oeste penetram no subártico e conduzem as águas superficiais da Corrente do Golfo / Deriva do Atlântico Norte para essa região, derretendo o gelo marinho nos mares de Barents e Kara. Mas isso produz um feedback negativo - o enfraquecimento dos ventos de oeste e do AO - que coloca o NAO em uma fase negativa. Este último está associado a invernos especialmente frios no noroeste da Europa e no nordeste dos Estados Unidos, bem como violentas tempestades de chuva de inverno no Mediterrâneo. Wu e De descobriram que era importante incorporar uma porção significativa da estratosfera em seu modelo para recriar erupções de ar frio em resposta ao declínio do gelo marinho.

As perguntas permanecem, Contudo. "O gelo marinho é apenas um processo que afeta o NAO, "Disse Wu." Outra coisa faz com que passe de negativo para positivo novamente. "

Wu ainda está na casa dos 30 anos. Ela tem muitos outros experimentos de modelo para realizar para testar suas hipóteses e sua pesquisa. Ela completou seu doutorado. na Columbia em 2011, ocupou cargos na NYU e na Purdue University, e depois voltou para a Columbia em 2017 para trabalhar na Lamont.

“Temos um grande grupo de cientistas do clima para estudar os impactos das mudanças climáticas, e é um ambiente muito colaborativo que inclui cientistas pesquisadores, postar documentos, e alunos de pós-graduação, "Wu disse.

Como bolsista do Centro para o Clima e a Vida, Wu recebe apoio parcial para sua pesquisa. "O financiamento do Centro me deu a oportunidade de explorar mais ousadamente o problema de ligação do Ártico à latitude média, "Disse Wu." Também é uma grande oportunidade para fazer algumas análises que me ajudariam a solicitar financiamento externo no futuro. "

Quando ela foi feita a pergunta óbvia, "Então, nossos atuais eventos de vórtice polar nos EUA são causados ​​por esse fenômeno? "Wu deu uma risadinha e disse:"Provavelmente não. O sistema terrestre funciona de uma maneira muito mais complexa do que um único mecanismo."