Uma equipe de pesquisadores do Laboratório Nacional Lawrence Livermore (LLNL) descobriu que as consequências climáticas globais de uma troca regional de armas nucleares podem variar de um impacto mínimo a um resfriamento mais significativo que dura anos.

Os cinco cientistas do LLNL examinaram o potencial para mudanças climáticas globais a partir de grandes incêndios urbanos iniciados em uma hipotética troca nuclear regional de 100 armas nucleares de 15 quilotons entre a Índia e o Paquistão.

Este cenário, que foi examinada em vários outros estudos recentes, foi avaliado por cientistas de laboratório usando dois modelos de alta fidelidade pela primeira vez e levou novos fatores em consideração.

“Um dos novos aspectos do nosso trabalho é que examinamos a dependência dos efeitos do clima em diferentes quantidades de combustível disponíveis no local da detonação e subsequente incêndio, "disse a engenheira mecânica do LLNL Katie Lundquist, o líder do estudo e um co-autor do artigo da equipe.

A equipe considerou uma gama de possibilidades para o carregamento de combustível no local do incêndio e as características da pluma, como a composição da fumaça e propriedades do aerossol, resultando em uma melhor compreensão da sensibilidade do modelo a esses fatores.

O artigo da equipe foi publicado na semana passada no Journal of Geophysical Research :Atmosferas, uma publicação da American Geophysical Union.

Acredita-se que se a detonação de múltiplas armas nucleares causar grandes incêndios, a emissão de fumaça pode bloquear a luz solar e afetar o clima global.

Em seu estudo, os cientistas de Livermore simularam o impacto climático global usando novos modelos para prever as nuvens de fuligem impulsionadas pelo fogo até o topo da troposfera e além. Eles descobriram que quando a fumaça dos incêndios permanece na troposfera inferior (que tem uma altura de cerca de seis a 11 milhas), ele é removido rapidamente e o impacto climático é mínimo.

Contudo, quando o fogo injeta fumaça na alta troposfera ou mais alto, mais fumaça é transportada para a estratosfera (a camada da troposfera até uma altura de cerca de 30 milhas), onde luz suficiente é bloqueada para causar o resfriamento global da superfície.

"Nossas simulações mostram que a fumaça de 100 tempestades de fogo simultâneas bloquearia a luz do sol por cerca de quatro anos, em vez dos oito a 15 anos previstos em outros modelos, "escreveram os pesquisadores de Livermore.

Eles acreditam que, neste caso, a luz solar bloqueada provavelmente causaria um pico de resfriamento médio global de 1 a 1,5 graus Kelvin por cerca de quatro anos, Lundquist disse.

Ao estudar o impacto da carga de combustível no clima global, a equipe descobriu que se houvesse apenas incêndios em áreas suburbanas, haveria pouco ou nenhum efeito no clima. Por outro lado, eles concluíram que incêndios em áreas urbanas densamente povoadas poderiam produzir um resfriamento três vezes maior do que o impacto da erupção do vulcão Monte Pinatubo em 1991 nas Filipinas.

Plumas de fogo individuais são modeladas usando o modelo Weather Research and Forecasting (WRF) e a resposta climática é prevista pela injeção de emissões de carbono negro simuladas por WRF no Energy Exascale Earth System Model (E3SM).

Este estudo representa a primeira vez que o sistema E3SM de alta resolução, desenvolvido pelo Departamento de Energia (DOE) Office of Science, foi aplicado para examinar os efeitos climáticos de uma troca de armas nucleares.

Lee Glascoe, outro co-autor do artigo de jornal e líder do National Atmospheric Release Advisory Center (NARAC) do Laboratório, disse que o estudo de dois anos mostrou que ainda há muita incerteza sobre o impacto climático global de uma troca regional de armas nucleares.

"Pesquisas anteriores não foram conclusivas sobre quais seriam as consequências para o clima global de uma troca regional de armas nucleares, "Glascoe disse." Este artigo destaca que muitos processos localizados, como densidade de combustível e intensidade de fogo, poderia impulsionar os resultados globais. "

Esta também é a primeira vez, Glascoe notou, que os cientistas do LLNL do NARAC e do Programa do Clima colaboraram em um estudo científico.

"Esse esforço conjunto é significativo. Combinamos eventos locais relacionados ao clima, que é algo em que a NARAC é especializada, com eventos globais impulsionados pelo clima, que é algo em que o Programa Clima se especializou. "

Além de Lundquist e Glascoe, outros autores dos artigos são o cientista atmosférico Qi Tang; David Bader, o líder do Programa Clima; e Benjamin Wagman, um pós-doutorado agora na equipe do Sandia National Laboratories no Novo México.