Temperaturas da superfície do mar observadas em agosto no noroeste do Oceano Pacífico. As caixas brancas são a região em foco neste novo estudo. O conjunto de dados COBE SST2 de JMA-MRI é usado. Crédito:NIES
Agosto de 2020 estabeleceu um novo recorde de altas temperaturas da superfície do mar (TSM) no noroeste do Oceano Pacífico e ao redor da costa japonesa. Um novo estudo liderado por pesquisadores do Instituto Nacional de Estudos Ambientais (NIES) revelou que esse registro de aquecimento não poderia acontecer sem mudanças climáticas induzidas pelo homem.
A superfície do mar do Pacífico noroeste torna-se quente sazonalmente por volta de agosto de cada ano. Contudo, foi uma alta sem precedentes em agosto de 2020, de acordo com a Agência Meteorológica do Japão e a Administração Oceânica e Atmosférica Nacional. Os SSTs extremamente altos excedendo 30 ° C, que durou até meados de setembro, pode ter ciclones tropicais intensificados, como o tufão Haisheng, causando graves danos aos países do Leste Asiático. Embora as emissões de gases de efeito estufa induzidas pelo homem, como o dióxido de carbono, tenham gradualmente aquecido o noroeste do Oceano Pacífico desde meados do século 20, ainda não está claro quanto as atividades humanas passadas podem aumentar a probabilidade de ocorrência de tais SSTs recordes regionais.
"Compreender a expansão das águas quentes tropicais nos oceanos Indo-Pacífico e Atlântico é essencial para projetar mudanças nas características dos ciclones tropicais e outros eventos climáticos no futuro, "disse Hideo Shiogama, um co-autor e chefe da Seção de Avaliação de Risco Climático do Centro de Pesquisa Ambiental Global, NIES. "Uma avaliação quantitativa do que impulsiona as temperaturas extremas regionais que acontecem recentemente é necessária para tomar medidas adequadas para reduzir as emissões de gases de efeito estufa e os impactos do aquecimento global."
O artigo publicado em Cartas de pesquisa geofísica ilustra o impacto quantitativo dos gases de efeito estufa emitidos por atividades humanas nas SSTs sem precedentes no noroeste do Oceano Pacífico em agosto de 2020. Ao analisar vários conjuntos de dados observacionais de 1901 a 2020 e um grande número de resultados experimentais do estado da arte modelos climáticos numéricos, um grupo de pesquisa climática do NIES estimou estatisticamente as mudanças na probabilidade de ocorrência da condição do noroeste do Oceano Pacífico (120 ° E-180 ° e 20 ° N-35 ° N) excedendo o SST quente recorde em agosto de 2020 do passado para o futuro. Os cientistas revelaram que sua probabilidade no clima atual aumentou de uma vez em 1000 anos para uma vez em 15 anos devido às mudanças climáticas induzidas pelo homem.
Série temporal da temperatura da superfície do mar do noroeste do Pacífico em agosto. As exibições são os conjuntos de dados observacionais e os resultados da simulação do conjunto do modelo climático (CMIP6):o sinal de aquecimento global (linha preta sólida) e os intervalos de eventos "uma vez em 20 anos" (intervalo de probabilidade de 95%) no histórico e experimentos futuros (sombreado cinza) e experimentos pré-industriais (linhas tracejadas). Crédito:NIES
Detectando mudanças climáticas induzidas pelo homem
"Os conjuntos de modelos climáticos numéricos são ferramentas poderosas para distinguir quantitativamente entre a variabilidade natural do sistema terrestre e as mudanças climáticas causadas por atividades humanas, "disse a autora principal correspondente, Michiya Hayashi, pesquisador associado do NIES. O conjunto de 31 modelos climáticos que participam da sexta fase do Projeto Intercomparação de Modelos Acoplados (CMIP6) consiste em uma série de experimentos históricos e experimentos de cenários futuros forçados por gases de efeito estufa e emissões de aerossóis de atividades humanas e variações naturais vulcânicas e solares de 1850 a 2100. "Podemos comparar os experimentos históricos e futuros com um subconjunto dos modelos climáticos CMIP6 forçados apenas pelas atividades vulcânicas e solares naturais para estimar até que ponto as mudanças climáticas causadas pelo homem alteraram a condição do noroeste do Oceano Pacífico até hoje . "
"O aquecimento do noroeste do Pacífico avançou claramente desde os anos 1980, "afirmou Shiogama." A velocidade de aquecimento foi acelerada nas últimas quatro décadas, pois as emissões reduzidas de aerossol não cancelam mais o sinal de aquecimento forçado pelo aumento da concentração de gases de efeito estufa. "Os resultados mostram que o conjunto CMIP6 reproduz bem o observado a longo prazo mudança no SST de agosto do noroeste do Pacífico dentro da faixa de eventos 'uma vez em 20 anos' nas simulações históricas. "Os SSTs que excedem a faixa pré-industrial são raramente observados durante o século 20, mas têm ocorrido com frequência desde 2010, indicando que as influências humanas no noroeste do Oceano Pacífico já são detectáveis em observações, "observou um co-autor Seita Emori, vice-diretor do Centro de Pesquisa Ambiental Global do NIES.
Distribuições de probabilidade para a temperatura da superfície do mar no noroeste do Pacífico em agosto. Para 1901-2000, o conjunto do modelo climático (CMIP6) (linha preta sólida) reproduz os valores observacionais (sombreado cinza). Para 2001-2020, os valores observados (triângulos vermelhos) são bem cobertos pelo conjunto CMIP6 (linha vermelha sólida), mas não pelo subconjunto forçado apenas por variações naturais (linha azul fina). Para 2031-2050, o nível mais provável da probabilidade projetada (linha amarela sólida) excede o nível de 2020 (linha vermelha tracejada). Crédito:NIES
Este novo estudo estima que a frequência de ocorrência de altas SSTs do noroeste do Pacífico excedendo o nível de agosto de 2020 foi aumentada de uma vez em 600 anos no século 20 (1901-2000) para uma vez em 15 anos no clima atual (2001 -2020) usando o conjunto CMIP6. Por outro lado, no subconjunto forçado apenas por atividades vulcânicas e solares naturais, a frequência para 2001-2020 é estimada em uma vez em 1000 anos ou menos. "O nível recorde da TSM do noroeste do Pacífico em agosto poderia ter ocorrido aproximadamente uma vez a cada 15 anos em 2001-2020, como observado, mas provavelmente nunca ocorreu sem gases de efeito estufa induzidos pelo homem ou no século 20, "disse Hayashi.
Mais importante, os cientistas também sugerem, a partir dos experimentos de cenários futuros, que o alto SST recorde de 2020 está se tornando uma nova condição climática normal em agosto na região noroeste do Pacífico em 2031-2050, quando a temperatura média global do ar em relação aos níveis pré-industriais ultrapassaria 1,5 ° C . Nesse caso, a água quente da superfície do mar tropical, superior a 28 ° C, pode chegar ao Japão, a Península Coreana, a costa oeste da Índia, a costa leste do continente dos EUA, e o oeste das ilhas havaianas. "Podemos precisar nos preparar para viver com essas condições oceânicas quentes, mesmo que nós, humanos, possamos alcançar a meta de 1,5 ° C do Acordo de Paris, "disse Hayashi.
"O aquecimento do oceano induzido pelo homem pode ter impactado ciclones tropicais, chuva pesada, e a vida marinha do passado ao presente e continuará no futuro, a menos que medidas de mitigação tremendas sejam implementadas, "acrescentou Emori." É hora de tomar medidas imediatas para transformar nossa sociedade para reduzir as emissões de gases de efeito estufa e para se adaptar a um clima em mudança. "
