Modelos climáticos de última geração prevêem que, como resultado da mudança climática induzida pelo homem, a superfície do Oceano Pacífico deve estar esquentando - mais algumas partes, alguns menos, mas tudo aquecendo, no entanto. De fato, a maioria das regiões está agindo conforme o esperado, com uma exceção importante:o que os cientistas chamam de língua fria equatorial. Esta é uma faixa de água relativamente fria que se estende ao longo do equador do Peru até o oeste do Pacífico, em um quarto da circunferência da Terra. É produzido por ventos alísios equatoriais que sopram de leste a oeste, acumulando águas superficiais quentes no oeste do Pacífico, e também empurrando as águas superficiais para longe do próprio equador. Isso abre caminho para águas mais frias brotarem das profundezas, criando a língua fria.

Modelos climáticos de aquecimento global - simulações computadorizadas do que se espera que várias partes da Terra façam em reação ao aumento dos gases do efeito estufa - dizem que a língua fria equatorial, junto com outras regiões, deveria ter começado o aquecimento décadas atrás, e ainda deve estar aquecendo agora. Mas a língua fria permaneceu teimosamente fria.

Isso incomoda muitos cientistas, porque a língua fria desempenha um papel fundamental no clima global. Por exemplo, afeta o El Niño-Oscilação Sul, um fortalecimento cíclico natural e enfraquecimento dos ventos alísios que causa resfriamento e aquecimento da superfície do Pacífico oriental a cada dois a sete anos. ENSO é o maior criador de clima do mundo; dependendo de qual parte do ciclo está, seus ecos na atmosfera podem trazer fortes chuvas ou secas em grande parte das Américas, Ásia oriental e África oriental. O fato de a língua fria esquentar provavelmente afetará o clima em grandes regiões. As mudanças resultantes podem afetar o abastecimento mundial de alimentos e epidemias de clima perigoso. Mas nossas previsões dessas mudanças baseiam-se em modelos climáticos.

Richard Seager, um cientista do clima no Observatório da Terra Lamont-Doherty da Universidade de Columbia, há muito suspeita que os modelos climáticos erram na língua fria. Em 1997, ele e seus colegas publicaram um artigo sugerindo que não havia aquecido durante todo o século XX. No momento, a maioria dos cientistas presumiu que qualquer discrepância entre as temperaturas do mundo real e as previstas pelos modelos climáticos se devia à variabilidade natural. Devemos apenas esperar; eventualmente, o sinal de aquecimento da língua fria surgiria. Agora, duas décadas depois, com dados de satélite mais modernos em mãos, as observações do mundo real estão se desviando cada vez mais obviamente dos modelos. É hora de reconsiderar, diz Seager.

Em um novo artigo na revista Nature Mudança Climática , ele e seus colegas usam modelos simplificados que isolam a dinâmica fundamental do sistema oceano-atmosfera tropical do Pacífico. Esses, eles dizem, comportar-se com o comportamento real da língua fria - e mostrar que é consistente com o aumento dos gases do efeito estufa.

Recentemente, conversamos com Seager sobre modelos climáticos, o funcionamento complexo do sistema climático do Pacífico, e as implicações mais amplas para o mundo.

Em geral, quão bem os modelos climáticos correspondem às observações do mundo real?

A incompatibilidade entre as mudanças observadas na temperatura da língua fria nas últimas décadas e os modelos é bastante impressionante. Existem dezenas de simulações com vários modelos de grupos de pesquisa em todo o mundo. Embora esses modelos sejam todos forçados pelas mesmas histórias de gases de efeito estufa, vulcões, radiação solar e outras forças, eles geram sua própria variabilidade interna. Portanto, eles criam uma série de estimativas da história do clima. Para mudanças na temperatura da língua fria, as mudanças observadas estão na extremidade fria ou fora da faixa do modelo. O modelo médio ou mediano diz que a língua fria deve ter esquentado 0,8 graus C ou mais nas últimas seis décadas, mas o valor real é de apenas 0,4 graus ou menos.

Por que os modelos climáticos de última geração estão fora de linha com o que estamos vendo?

Nós vamos, eles estiveram fora de linha por décadas. Este não é um problema novo. Nesse artigo, achamos que finalmente descobrimos o motivo. Por meio de várias gerações de modelos, modelos climáticos simularam línguas frias que são muito frias e se estendem muito para o oeste. Também há água espuriosamente quente imediatamente ao sul das línguas frias do modelo, em vez de águas frias que se estendem até as frias regiões costeiras de ressurgência a oeste do Peru e do Chile. Essas línguas frias superdesenvolvidas nos modelos levam a ambientes equatoriais com umidade relativa muito alta e velocidades de vento muito baixas. Isso torna a temperatura da superfície do mar muito sensível ao aumento dos gases de efeito estufa. Daí o modelo de línguas frias aquecer muito nas últimas décadas. No mundo real, a sensibilidade é menor e, na verdade, parte do calor adicionado pelo aumento dos gases de efeito estufa é compensado pela ressurgência de água fria vinda de baixo. Assim, a língua fria do mundo real aquece menos do que as águas do Pacífico oeste tropical ou ao largo do equador ao norte e ao sul. Esse padrão de mudança de temperatura da superfície do mar faz com que os ventos alísios se fortaleçam, que levanta a água fria do subsolo, resfriar ainda mais a língua fria.

O que seus modelos fazem que os mais usados ​​não fazem?

Nossos modelos, na verdade, datam do início dos anos 1980, quando as pessoas estavam tentando usar modelos para explicar fenômenos como o El Niño-Oscilação Sul. Era comum então tornar o problema mais simples assumindo dentro do modelo o estado climatológico médio e simplesmente simulando perturbações a partir dele. Usamos essa abordagem. Ao fazê-lo, conseguimos mostrar em nosso modelo simples que, se assumirmos o estado climatológico do mundo real, a resposta ao aumento dos gases de efeito estufa está aquecendo em toda parte, mas não na língua fria. Em contraste, se assumirmos o estado climatológico enviesado nos modelos complexos do estado da arte, a resposta ao aumento dos gases de efeito estufa aumentou o aquecimento da língua fria. Conseqüentemente, essa viagem pela linha da memória da modelagem nos permite diagnosticar o que há de errado com os modelos complexos que estão sendo usados ​​atualmente para projeções climáticas e avaliações de impacto.

Se suas ideias estiverem corretas, como podem as projeções do comportamento futuro do ENSO mudar?

Resposta curta, nós não sabemos. Uma coisa de cada vez! Contudo, sabemos que o comportamento do ENSO depende do estado médio em torno do qual ele está perturbando as coisas. Se estivermos certos de que o Pacífico tropical está se movendo para um estado onde as águas estão esquentando em toda parte, mas não na língua fria, e as águas frias do subsolo estão sendo levantadas para mais perto da superfície, então ENSO quase certamente mudará em amplitude, frequência e outras formas. Precisamos descobrir.

Quais são as implicações para as pessoas?

Eles são muitos. A temperatura da superfície do mar no Pacífico equatorial influencia o clima e sua variabilidade em todo o mundo. Geralmente, o aquecimento da atmosfera aumenta a quantidade de umidade que o ar pode reter, e intensifica o transporte de umidade. Isso tende a tornar as zonas subtropicais secas mais secas e as zonas tropicais e úmidas de latitudes médias mais úmidas. Mas, além dessas mudanças, haverá mudanças regionais. Se a língua fria aquece como os modelos complexos dizem que deveria, análogo a um evento El Niño, vai criar uma tendência úmida em algumas regiões, para compensar a secagem subtropical no sudoeste da América do Norte e América do Sul. Também criará uma tendência de molhamento no leste da África, mas uma tendência de secagem na América do Sul equatorial e no Sahel. Se, em vez de, estamos certos e a língua fria não aquece tanto, depois secando no sudoeste da América do Norte, a América do Sul subtropical e a África oriental podem ser mais severas do que o projeto de modelos complexos. Ao mesmo tempo, A América do Sul equatorial e o Sahel podem ter condições mais úmidas. No desenvolvimento de avaliações de impacto climático, os cenários não devem se limitar aos modelos complexos. Eles também devem considerar o caso em que a língua fria continua a não aquecer. A implicação para modeladores é que eles devem descobrir por que seus modelos têm preconceitos, e corrigi-los.