p Bandas de chuva (brancas) de um ciclone tropical e da esteira fria do oceano (sombreado colorido) simulado pela simulação do modelo climático de resolução ultra-alta para as condições atuais (esquerda). A simulação foi conduzida com o supercomputador IBS Aleph (direita), localizado em Daejeon, Coreia do Sul. Crédito:IBS
p Um estudo baseado em novas simulações de supercomputadores de alta resolução, publicado na edição desta semana da revista
Avanços da Ciência , revela que o aquecimento global irá intensificar os ciclones tropicais terrestres de categoria 3 ou superior nos oceanos Índico e Pacífico, enquanto suprime a formação de eventos mais fracos. p Ciclones tropicais (incluindo tufões e furacões), são os desastres climáticos mais fatais e caros da Terra. Milhões de pessoas são afetadas todos os anos pelo poder destrutivo desses sistemas climáticos extremos, mas como as propriedades dos ciclones tropicais - em particular nas áreas costeiras - mudarão em resposta ao aquecimento global, há muito permanece um mistério. Para resolver esta questão, cientistas por mais de duas décadas têm usado os maiores supercomputadores do mundo para executar simulações de modelos climáticos que mostram aspectos importantes dessas tempestades destrutivas. Contudo, até recentemente, o poder de computação era insuficiente para capturar os detalhes atmosféricos e resolver a interação completa com o oceano em escala global.
p Uma equipe de pesquisadores do IBS Center for Climate Physics (ICCP) da Pusan National University da Coréia do Sul completou recentemente uma das simulações de aquecimento global mais intensivas e detalhadas de computação até agora. O modelo climático global registra processos atmosféricos e oceânicos em pequena escala com uma escala horizontal de 25 km e 10 km, respectivamente. Esta resolução sem precedentes é adequada para simular ciclones tropicais e marés frias oceânicos (Fig. 1), que são gerados quando um forte ciclone tropical de movimento lento traz águas profundas e frias até a superfície do oceano, influenciando ainda mais a trilha e a intensidade dos ciclones tropicais.
p Para determinar a sensibilidade dos ciclones tropicais ao aquecimento global, a equipe de pesquisa executou simulações de modelos de computador para a composição atual do gás de efeito estufa atmosférico e duplicou e quadruplicou o CO
2 concentrações. As simulações foram executadas por 13 meses em um dos supercomputadores acadêmicos mais rápidos da Coréia do Sul, chamado Aleph (Fig. 1), gerando o equivalente a cerca de dois mil discos rígidos de 1 TB de dados.
p Painel superior:localizações de gênese de ciclones tropicais (pontos amarelos) e trilhas subsequentes (linhas vermelhas) sobre o Oceano Índico e o Oceano Pacífico Ocidental simulados pela simulação de modelo de supercomputador para as condições atuais; Painel inferior:mudanças simuladas na densidade numérica de ciclones tropicais (horas ano-1) em resposta à futura duplicação de CO2. Crédito:IBS
p Este modelo de computador climático também é único em outros aspectos. Por exemplo, exibe erros de temperatura oceânica muito mais fracos do que a geração anterior de modelos climáticos. "Esta melhoria foi importante para uma simulação realista de tufões no Oceano Índico e Pacífico, "diz o Dr. Jung-Eun Chu, autor principal do estudo e líder do projeto no ICCP.
p Sobre os oceanos tropicais quentes, o ar sobe, fluindo em direção aos pólos em grande altitude e afundando nas regiões subtropicais. O fluxo de retorno à superfície dessa chamada circulação Hadley alimenta o sistema global de ventos alísios. De acordo com o novo estudo, a circulação de Hadley no verão deve enfraquecer no futuro devido ao aquecimento atmosférico acelerado a uma altitude de 5 a 15 km, em relação ao solo. "Uma futura redução do movimento ascendente na atmosfera tropical tornará mais difícil o desenvolvimento de ciclones tropicais, o que explica a supressão futura projetada em sementes de ciclones tropicais e os números gerais no Oceano Pacífico e Índico (Fig. 2), "explica o Dr. Sun-Seon Lee do ICCP, que conduziu as simulações em Aleph. "Curiosamente, o padrão simulado de futuras mudanças de ciclones tropicais é bastante semelhante às tendências observadas recentemente, que apóia a noção de que o aquecimento global já está alterando as condições climáticas extremas globais ", acrescenta o Dr. Lee.
p Contudo, a história de como o aquecimento global irá alterar os ciclones tropicais é mais complexa. Embora para um CO
2 espera-se que dobrar o número total de ciclones tropicais diminua no futuro, os eventos em desenvolvimento terão uma chance muito maior de se intensificar além da categoria 3 devido aos níveis mais altos de umidade e energia na atmosfera. "Este resultado confirma estudos anteriores que usaram modelos climáticos globais menos detalhados. Ao representar os processos costeiros com mais precisão do que nunca em um modelo global, agora temos uma confiança muito maior nessas projeções de modelo robusto, em particular para ciclones tropicais terrestres, "diz o Prof. Axel Timmermann, co-autor do estudo e diretor do ICCP.
p Para concentrações ainda mais altas de gases de efeito estufa (CO
2 quadruplicar), a equipe de pesquisa descobriu um importante, previamente desconhecido, efeito de saturação:além de ~ 5 graus de aquecimento global, a supressão de sementes de ciclones tropicais é tão forte que o número de grandes eventos de aterrissagem (categoria 3 ou superior) começará a se estabilizar. "No entanto, a precipitação associada a cada evento continuará a aumentar, amplificando o risco de inundações costeiras extremas. Nosso estudo fornece informações políticas relevantes para os países afetados pelo impacto dos ciclones tropicais, "diz o Dr. Chu.
p A equipe de pesquisa do ICCP continuará a analisar a vasta quantidade de dados gerados por essas simulações de computador para entender melhor a interação entre o conteúdo de calor do oceano e os ciclones tropicais nas condições atuais e futuras.