p Tempestades geradas por um grupo de incêndios florestais gigantes em 2017 injetaram o equivalente a um pequeno vulcão de aerossol na estratosfera, criando uma nuvem de fumaça que durou quase nove meses. Os pesquisadores do CIRES e NOAA que estudam a pluma descobriram que o carbono negro ou fuligem na fumaça foi a chave para o rápido aumento da pluma:a fuligem absorveu a radiação solar, aquecendo o ar circundante e permitindo que a pluma suba rapidamente. p As ondulantes nuvens de fumaça forneceram aos pesquisadores uma oportunidade ideal para testar modelos climáticos que estimam por quanto tempo a nuvem de partículas persistiria - depois de atingir uma altitude máxima de 23 km, a pluma de fumaça permaneceu na estratosfera por muitos meses.

p Esses modelos também são importantes para a compreensão dos efeitos climáticos da guerra nuclear ou da geoengenharia.

p "Comparamos as observações com os cálculos do modelo da pluma de fumaça. Isso nos ajudou a entender por que a pluma de fumaça subiu tão alto e persistiu por tanto tempo, que pode ser aplicado a outras injeções de aerossol estratosférico, como vulcões ou explosões nucleares, "disse a cientista da NOAA Karen Rosenlof, um membro da equipe de autores que também incluiu cientistas de CU Boulder, Pesquisa Naval, Rutgers e outras instituições. Os resultados foram publicados hoje na revista. Ciência .

p Durante o verão de 2017, incêndios florestais assolaram o noroeste do Pacífico. Em 12 de agosto na Colúmbia Britânica, um grupo de incêndios e condições climáticas ideais produziram cinco nuvens altas de fumaça quase simultâneas ou nuvens pirocumulonimbus que elevaram a fumaça até a estratosfera. Dentro de dois meses, a pluma subiu de sua altura inicial de cerca de 12 km até 23 km e persistiu na atmosfera por muito mais tempo - os satélites podiam detectá-la mesmo depois de oito meses.

p "A fumaça do incêndio florestal foi um estudo de caso ideal para nós porque foi muito bem observada por satélites, "disse o autor principal Pengfei Yu, um ex-cientista do CIRES na NOAA, agora no Instituto de Pesquisa Ambiental e Climática da Universidade Jinan, em Guangzhou, China.

p Instrumentos em dois satélites - a Estação Espacial Internacional e o CALIPSO da NASA - e no Espectrômetro de Partículas Óticas Impresso de balão da NOAA, ou POPS, forneceu as medições de aerossol de que os pesquisadores precisavam.

p Yu e seus colegas compararam essas observações com os resultados de um clima global e modelo químico para obter uma correspondência de quão alto a fumaça subiu e quanto tempo ela durou na atmosfera. Com medições da taxa de aumento e evolução da pluma de fumaça, os pesquisadores puderam estimar a quantidade de carbono negro na fumaça e a rapidez com que o material particulado orgânico foi destruído na estratosfera.

p Eles descobriram que o rápido aumento da pluma só poderia ser explicado pela presença de carbono negro ou fuligem, que compreendia cerca de 2 por cento da massa total da fumaça. A fuligem absorveu a radiação solar, aqueceu o ar circundante e forçou a pluma para o alto na atmosfera.

p Próximo, a equipe modelou a degradação da pluma de fumaça na atmosfera. Eles descobriram que, para imitar a taxa de decomposição observada da fumaça ao longo da pluma de vários meses, devia haver uma perda relativamente lenta de carbono orgânico (por meio de processos fotoquímicos) que estudos de inverno nuclear anteriores haviam assumido ser muito rápida.

p "Temos um melhor entendimento de como nossos modelos representam a fumaça. E porque podemos modelar esse processo, sabemos que podemos modelar outros processos relacionados ao aerossol na atmosfera, "disse Ru-Shan Gao, um cientista da NOAA e um dos co-autores do artigo.

p Brian Toon de CU Boulder e Alan Robock da Rutgers University, também co-autores do novo artigo, estão particularmente interessados ​​no que as descobertas significam para os impactos climáticos das explosões nucleares, que incluem um severo impacto de resfriamento apelidado de "inverno nuclear". Na modelagem dos impactos climáticos da guerra nuclear, Toon, Robock e outros há muito esperavam que grandes incêndios criassem plumas de fumaça que também poderiam ser lançadas na estratosfera.

p "Embora o aumento da fumaça fosse previsto na década de 1980, o incêndio de 2017 na Colúmbia Britânica é a primeira vez que foi observado, "Toon disse.

p "Foi emocionante obter a confirmação, "Robock acrescentou.

p Além disso, as observações detalhadas feitas durante o incêndio de 2017, como a persistência de matéria orgânica um pouco mais longa do que o esperado, estão alimentando mais modelagem, os dois notaram. É possível que os impactos de resfriamento de um inverno nuclear possam durar um pouco menos do que os modelos previram até agora, Toon disse, mas o trabalho está em andamento.