p A pesquisadora de clima da ETH, Daniela Domeisen, documentou como a estratosfera influencia os eventos climáticos extremos. O que a surpreendeu foi a grande variedade de impactos potenciais. Ela explica o que isso significa para a pesquisa climática e as previsões meteorológicas de longo prazo. p ETH News:Em seu novo estudo, você reuniu muitos exemplos de eventos climáticos extremos que estão ligados ao que acontece na estratosfera. Mas sempre nos disseram que esses eventos extremos se devem ao aquecimento global. Não é mais o caso?

p Daniela Domeisen:Não, isso ainda é verdade. Os cientistas sabem há muito tempo que a estratosfera - a camada atmosférica entre 15 e 50 quilômetros acima da superfície da Terra - também influencia o clima da superfície. Mas muito poucas pessoas exploraram como a estratosfera também pode causar e influenciar eventos extremos. Isso é o que mostramos em nosso estudo.

p Quais são alguns exemplos de eventos extremos ligados à estratosfera?

p As ondas de frio extremo no hemisfério norte são as mais exaustivamente investigadas entre os extremos climáticos discutidos. Isso pode ocorrer quando o vórtice polar na estratosfera repentinamente aquece e entra em colapso - como está acontecendo agora. Outro exemplo é a série de fortes tempestades que atingiram a Inglaterra em fevereiro de 2020, levando a fortes inundações. Foi notável que todas as tempestades seguiram o mesmo caminho. Isso tinha uma conexão direta com o que estava acontecendo na estratosfera na época:em fevereiro, o vórtice polar era excepcionalmente forte, o que permitiu estabilizar o caminho das tempestades. Tipicamente, tempestades frequentemente mudam de caminho, mas neste caso, eles continuaram seguindo o mesmo caminho. Também encontramos evidências de que a estratosfera desempenha um papel em outros extremos, por exemplo, os incêndios florestais extremos na Austrália e os minifuracões no Oceano Ártico.

p O grande número de eventos tão extremos o surpreendeu?

p sim. É isso que o estudo traz à luz. No decorrer de nossa pesquisa, continuamos encontrando mais indicações de ligações entre essas condições meteorológicas erráticas e a estratosfera.

p Por que quase sempre as áreas do hemisfério norte são afetadas? Esses eventos são simplesmente menos comuns no hemisfério sul?

p Esse é um caso de viés de publicação:há muito mais estudos de eventos extremos no hemisfério norte do que no sul. Os incêndios florestais na Austrália são um excelente exemplo de um evento do hemisfério sul. O vórtice polar sobre o hemisfério sul entrou em colapso muito mais cedo do que o normal, que encorajou os incêndios ferozes. Depois, há o fato de que mais pessoas vivem no hemisfério norte do que no hemisfério sul, porque este último tem menos extensões de terra. Atualmente, sabemos muito pouco sobre a extensão em que a estratosfera influencia o clima em, por exemplo, América do Sul ou África do Sul.

p Como a estratosfera está ligada à troposfera, onde ocorre nosso clima?

p Os principais sinais enviados da troposfera até a estratosfera vêm na forma de ondas atmosféricas de grande escala causadas por montanhas e por diferenças de temperatura entre a terra e o oceano. Na estratosfera, essas ondas perturbam os ventos e podem ser fortes o suficiente para destruir o vórtice polar a uma altura de cerca de 30 km com velocidades de vento típicas de mais de 200 km / h. O que é menos claro é como os sinais retornam da estratosfera para a superfície da Terra. Após uma interrupção do vórtice polar, frequentemente observamos que a temperatura na estratosfera inferior aumenta vários graus Celsius a uma altura de 10-15 km. Isso, por sua vez, afeta nosso clima, mas ainda não chegamos ao fundo de como tal evento pode determinar, por exemplo, o caminho de uma tempestade sobre a Inglaterra.

p Você sabe como a estratosfera se desenvolverá no futuro?

p Não, nós não. Os modelos climáticos de hoje projetam tendências totalmente divergentes, variando de uma tendência para uma estratosfera mais quente ou mais fria. Mas podemos estimar que a estratosfera é responsável por cerca de 10% do nosso clima de inverno. A estratosfera pode realmente mascarar as mudanças climáticas no hemisfério norte, sem a influência da estratosfera, o aquecimento global talvez fosse ainda mais pronunciado.

p Quais são seus objetivos de pesquisa?

p Um dos nossos objetivos é melhorar as previsões meteorológicas de longo prazo, que cobrem várias semanas a meses. Devido à sua influência em nosso clima, a estratosfera é uma fonte de previsibilidade para tais previsões. Embora um evento na estratosfera não nos permita prever o tempo para um dia específico com várias semanas de antecedência, permite-nos estimar a probabilidade de eventos como ondas de frio e ondas de calor. Se, dizer, os ventos da estratosfera aumentam, então, é mais provável que o norte da Europa veja mais tempestades nas semanas que se seguem. Mas no momento, o vórtice polar é particularmente fraco.

p Então, vai demorar um pouco até que esse tipo de dado seja inserido nas previsões de longo prazo oferecidas por apps de clima?

p Modelos meteorológicos já simulam a estratosfera, apenas não está bem o suficiente. Esta é uma das razões pelas quais continuamos a ter previsões de longo prazo não confiáveis. Temos muito mais experiência em padronização, previsões de curto prazo que cobrem vários dias porque passamos décadas verificando e aprimorando-as. Atualmente sabemos muito menos sobre como fazer previsões para escalas de tempo mais longas, que envolve a compreensão das interações em uma escala global e não apenas como o que acontece no Atlântico Norte pode impactar o clima que esperamos. Nossa pesquisa é sobre a compreensão dessas interações globais para que possamos usar o que aprendemos para melhorar os modelos de tempo e clima.

p Qual é o próximo passo para usar eventos da estratosfera para melhorar as previsões do tempo?

p Primeiro, devemos melhorar nossa compreensão da ligação entre a estratosfera e nosso clima. Sabemos que quando algo acontece na estratosfera, frequentemente vemos um efeito na superfície da Terra. Mas um terço dos casos não deixa rastros - e ainda não sabemos por quê. Em tais casos, é uma questão de saber se foi o evento estratosférico ou a ligação com a superfície que estava muito fraca. Também é possível que o clima na superfície da Terra fosse muito caótico, deixando-o sem oportunidade de reagir ao evento estratosférico. Depois, há a questão de quanto tempo a estratosfera inferior mantém o sinal. Eu penso na baixa estratosfera como uma camada de sinalização:se o clima receber o sinal, sua influência pode durar um tempo relativamente longo - várias semanas, por exemplo.

p Que novos projetos você tem?

p Quero investigar mais de perto as regiões onde as previsões de longo prazo são difíceis de fazer. Estes incluem, por exemplo Europa e partes da América do Sul. O que mais, uma vez que certas regiões da África, Ásia e América do Sul estão sub-representadas na pesquisa feita até o momento, sabemos muito pouco sobre eles. Lançamos projetos no Brasil e na África do Sul para ajudar a corrigir esse déficit. Queremos saber se podemos mapear processos que os modelos ainda não contêm ou que podemos integrar melhor aos modelos por meio de métodos numéricos ou aprendizado de máquina combinado com uma melhor compreensão dos próprios processos. Também queremos encontrar outros eventos extremos para os quais podemos gerar previsibilidade de longo prazo. Quando se trata de ondas de calor e pressões de frio, já sabemos muito sobre como eles se relacionam com o clima e como afetam as pessoas. Mas também há indicações de como a estratosfera e outros processos influenciam outros eventos extremos, tais como efeitos na qualidade do ar ou ocorrências de chuva forte, que têm um impacto profundo na vida das pessoas.