Cientistas da Universidade de Maryland (UMD) realizaram uma nova análise estatística para determinar pela primeira vez uma imagem global de como o oceano ajuda a prever a atmosfera de baixo nível e vice-versa. Eles observaram a influência onipresente do oceano na atmosfera nos extratrópicos, o que tem sido difícil de demonstrar com modelos dinâmicos de circulação atmosférica e oceânica. Os resultados são publicados hoje no Journal of Climate , "Previsibilidade local atmosfera-oceano:origens dinâmicas, prazos de entrega, e sazonalidade. "

A pesquisa baseia-se em uma afirmação clássica freqüentemente ouvida nas aulas introdutórias de estatística de que "correlação não é causa". Clive Granger foi um matemático ganhador do Prêmio Nobel que inventou um novo método para resolver esse problema, distinguindo correlação de causalidade.

"O método Granger se baseia em uma noção simples, mas importante, de que uma causa precede seu efeito, e deve melhorar a previsão de seu efeito no futuro. Percebemos que este poderia ser um método poderoso para estudar as interações entre a atmosfera e o oceano, e para fornecer uma imagem global de quão bem eles se prevêem, "disse o matemático Safa Motesharrei, um Cientista de Sistemas Ambientais na UMD. "Este método lança luz sobre o potencial de melhor prever o clima regional, bem como a natureza das interações."

“Existem muitos processos físicos que governam a interação entre a atmosfera e o oceano, "disse o autor principal Eviatar Bach, Ph.D. estudante do Departamento de Ciências Atmosféricas e Oceânicas (AOSC) da UMD. "Por exemplo, o vento que sopra na superfície do oceano cria correntes, e a superfície do mar aquece a baixa atmosfera. Essas interações entre a atmosfera e os oceanos desempenham um papel importante no clima e na nossa capacidade de prevê-lo, portanto, entender sua estrutura geográfica é importante. "

“Sabe-se que nos oceanos tropicais, o oceano está conduzindo predominantemente as mudanças atmosféricas, enquanto nos extratrópicos a atmosfera geralmente impulsiona o oceano, "disse a coautora Eugenia Kalnay, Distinto Professor Universitário da AOSC na UMD. "Desenvolvi uma regra dinâmica para determinar a direção do forçamento em 1986, e outros abordaram essa questão usando modelos climáticos. Este estudo fornece uma resposta definitiva. "

O método básico de Granger foi introduzido em 1969, mas os autores "aplicaram-no habilmente pela primeira vez aos dados da atmosfera e do oceano, "disse Juergen Kurths, Chefe do Departamento de Ciência da Complexidade do Instituto Potsdam para Pesquisa de Impacto Climático na Alemanha, que não era co-autor. Kurths é um físico proeminente que desenvolveu muitos novos métodos matemáticos para estudar o clima e outros sistemas não lineares.

"A descoberta mais nova desta pesquisa é que o método de causalidade de Granger descobriu que o oceano influenciava a atmosfera em quase todos os lugares extratrópicos, "disse Samantha Wills, um pesquisador de pós-doutorado no Laboratório Ambiental Marinho do Pacífico da NOAA, que não era co-autor. “Esta pode ser uma tarefa desafiadora, visto que a atmosfera domina a interação ar-mar nos extratrópicos, e a influência do oceano na atmosfera não é muito maior do que a variabilidade interna. "

"Isso não foi demonstrado por experimentos anteriores do Modelo de Circulação Geral. Embora tenha havido alguns casos especiais em que foi demonstrado que as temperaturas da superfície do mar em latitudes médias têm um impacto significativo na atmosfera, esta relação não era conhecida por ser tão onipresente como este artigo mostrou, "disse J. Shukla, Professor da Universidade George Mason, que não era co-autor. Shukla é um cientista climático de renome mundial que foi pioneiro nos estudos de previsibilidade.

Além disso, as estimativas do estudo da estrutura espacial de previsibilidade podem ajudar a avançar ainda mais na ciência da assimilação de dados acoplados, o campo nascente que tenta alavancar as interações entre a atmosfera e o oceano para melhorar a previsão do clima.

"A capacidade de antecipar mudanças no oceano ou na atmosfera com base nas informações do outro sistema oferece à sociedade a oportunidade de se preparar para impactos futuros, como para a agricultura e pesca, "disse Wills.

"Este é um artigo muito importante na história da pesquisa de previsibilidade, "disse Shukla, "Isso certamente irá inspirar mais pesquisas pela comunidade de pesquisa de previsibilidade. Em particular, este documento identifica regiões geográficas do globo sobre as quais existe previsibilidade potencial que pode ser colhida para melhorar as previsões operacionais. "