Os pesquisadores descobriram que a fumaça do incêndio é mais refrescante no clima do que os modelos de computador presumem
p O Laboratório Móvel da Universidade de Wyoming mede a fumaça da queima de biomassa no Wyoming há alguns anos. Este é um exemplo do tipo de medição de campo que foi usado para comparar com modelos de computador. Crédito:Rachel Edie
p Um estudo de aerossóis de queima de biomassa liderado por pesquisadores da Universidade de Wyoming revelou que a fumaça de incêndios florestais tem mais efeito de resfriamento na atmosfera do que os modelos de computador presumem. p "O estudo aborda o impacto dos incêndios florestais no clima global, e usamos extensivamente o supercomputador NCAR-Wyoming (Cheyenne), "diz Shane Murphy, um professor associado de ciências atmosféricas da UW. "Também, o artigo usou observações de UW e outras equipes ao redor do mundo para comparar com os resultados do modelo climático. A principal conclusão do trabalho é que a fumaça do incêndio é mais fria do que os modelos atuais supõem. "
p Murphy foi um autor colaborador de um artigo, intitulado "Aerossóis de queima de biomassa na maioria dos modelos climáticos são muito absorventes, "que foi publicado em 12 de janeiro (hoje) em
Nature Communications , um periódico de acesso aberto que publica pesquisas de alta qualidade em todas as áreas das ciências naturais. Os artigos publicados pela revista representam avanços importantes e significativos para os especialistas de cada área.
p Hunter Brown, que se formou na UW no outono de 2020 com um Ph.D. na ciência atmosférica, foi o autor principal do artigo. Outros contribuintes do artigo incluíram pesquisadores da Texas A&M University; Universidade Estadual A&T da Carolina do Norte; a Universidade da Geórgia; o Instituto Meteorológico Finlandês; o Centro para Clima Internacional e Ciência Ambiental, e Instituto Meteorológico Norueguês, ambos em Oslo, Noruega; a Universidade de Reading, no Reino Unido; North-West University na África do Sul; a Universidade de Ciência e Tecnologia da China em Hefei, China; e Pacific Northwest National Laboratory em Richland, Lavagem.
p A composição, tamanho e estado de mistura dos aerossóis de queima de biomassa determinam as propriedades ópticas das plumas de fumaça na atmosfera que, por sua vez, são um fator importante em ditar como esses aerossóis perturbam o equilíbrio de energia na atmosfera.
p "Descobrimos que muitos dos modelos climáticos mais avançados simulam aerossóis de queima de biomassa ou fumaça mais escura, ou mais absorvente de luz, do que o que vemos nas observações, "diz Brown, de Juneau, Alasca. "Isso tem implicações nas previsões climáticas feitas por esses modelos."
p A aeronave C-130 da National Science Foundation / National Center for Atmospheric Research (NSF / NCAR) mede a fumaça da queima de biomassa durante o WE-CAN (Western Wildfire Experiment for Cloud Chemistry, Campanha de campo de absorção de aerossol e nitrogênio em 2018. Crédito:Shane Murphy
p As observações e modelos usados no estudo cobriram uma ampla faixa temporal. África, América do Sul e Sudeste Asiático, além das regiões de fogo boreal, foram escolhidos porque estes são os maiores contribuintes para as emissões de fumaça de queima de biomassa no mundo, Brown diz.
p O Centro Nacional de Pesquisa Atmosférica (NCAR) - Centro de Supercomputação de Wyoming (NWSC) em Cheyenne foi usado para todo o processamento de dados e as simulações de sensibilidade do modelo, Brown diz. Alguns dos outros dados do modelo usados para comparação neste estudo foram gerados em outro lugar.
p "Quando comparamos as observações globais da fumaça do incêndio florestal com a fumaça simulada de uma coleção de modelos climáticos, a grande maioria dos modelos tem fumaça que absorve mais luz do que as observações, "Brown explica." Isso significa que mais energia do sol vai para o aquecimento da atmosfera nesses modelos, ao contrário do que vemos nessas campanhas de campo e estudos de laboratório, que relatam fumaça menos absorvente que tem mais efeito de resfriamento ao espalhar a luz para longe da Terra e de volta para o espaço. "
p O grau de absorção desses aerossóis na atmosfera depende do tipo de combustível que está queimando, bem como o clima da região do incêndio. Geralmente, quente, incêndios em pastagens secas na África e na Austrália tendem a ter fumaça muito mais escura, que é mais absorvente, enquanto mais frio, incêndios florestais boreais mais úmidos na América do Norte e no norte da Ásia tendem a ter uma fumaça muito mais brilhante, que é menos absorvente.
p Depois que os pesquisadores fizeram melhorias de aerossol no modelo, A fumaça dos incêndios florestais na África ainda tendia a ser mais absorvente do que as observações. Isso pode ser explicado por simplificações em como os aerossóis evoluem ao longo do tempo no modelo, ou pode ser devido à falta de observações desta parte do mundo enviesando os resultados para o regime de fogo boreal, Brown explica.
p "Pudemos rastrear a discordância entre o modelo e as observações de como os modelos representavam as partículas de fumaça individuais, ou aerossóis, no modelo, "Brown diz." Isso se resumia a como a modelo caracterizava sua maquiagem, seu tamanho e as misturas de diferentes tipos de aerossóis de queima de biomassa. Quando mudamos essas variáveis em um dos modelos, vimos uma melhora considerável na fumaça simulada. "
p Esta comparação de modelos de computador e observações globais é valiosa para grupos de desenvolvimento de modelos e pode ajudar a reduzir a incerteza nos impactos climáticos de aerossol de queima de biomassa em modelos, Brown diz.