A temperatura mais alta já verificável registrada na Terra - 54,4 graus Celsius (130 graus Fahrenheit) no Vale da Morte, Califórnia, em 9 de julho, 2021 - vem poucos meses após o registro de baixas temperaturas na Ásia e nos Estados Unidos. Em um calor sufocante, os resultados de um rápido aquecimento da Terra são claros. Em uma nevasca, pode ser mais difícil entender como o aquecimento global pode causar esse frio congelante. Uma equipe de pesquisa internacional examinou três eventos extremos do inverno passado para elucidar os mecanismos subjacentes a essas oscilações de temperatura e clima.

Eles publicaram seus resultados em 9 de agosto em Avanços nas Ciências Atmosféricas .

"O problema geral a ser resolvido é por que eventos climáticos extremos ocorreram com mais frequência em um clima de aquecimento durante as últimas décadas e se a amplificação do aquecimento do Ártico desempenha um papel importante na condução, "disse o primeiro autor Xiangdong Zhang, professor de ciências climáticas e atmosféricas na University of Alaska Fairbanks. "Os eventos extremos do inverno 2020-21 fornecem uma oportunidade única para examinar quais processos físicos ou mecanismos impulsionam esses eventos."

Os pesquisadores examinaram dois surtos recordes de ar frio na China entre o final de dezembro de 2020 e meados de janeiro de 2021, durante o qual Pequim e Tiajin experimentaram suas temperaturas mais baixas em 54 anos (-19,7 ° C (-3,46 ° F) e -19,9 ° C (-3,82 ° F), respectivamente). Eles também consideraram o frio histórico que atingiu o centro-oeste e o sul da América do Norte em fevereiro de 2021, resultando nas temperaturas mais frias registradas em quase um século no Texas (-13,3 ° C (8 ° F) e -8,3 ° C (17 ° F) em Austin e Houston, respectivamente).

Comparando o inverno de 2020-21 com os últimos 42 invernos, pesquisadores usaram dados observacionais disponíveis e modelos simulados para analisar como os eventos marítimos e atmosféricos podem estar subjacentes às condições meteorológicas extremas. "Mesmo que o aquecimento global e a perda de gelo do Mar Ártico ocorram todos os anos, tais eventos climáticos extremos que investigamos são intermitentes - eles não ocorrem todos os anos, "disse o co-autor James Overland, oceanógrafo pesquisador do Laboratório Ambiental Marinho do Pacífico da Administração Oceânica e Atmosférica Nacional (NOAA) nos EUA. "Isso ocorre porque eles são causados ​​por uma combinação de aquecimento global novo e extremo, mas de ocorrência natural, condições meteorológicas precursoras na corrente de jato e no vórtice polar. "

O vórtice polar - baixa pressão, ar frio na atmosfera centrada nos pólos da Terra - faz com que temperaturas mais frias caiam em cascata sobre o hemisfério norte durante o inverno com a ajuda da corrente de jato da Terra, que compreende as correntes de ar fluindo de oeste para leste. Aumentos abruptos de temperatura em uma camada superior da atmosfera, chamado de aquecimento estratosférico repentino, pode alterar drasticamente como o vórtice polar e a corrente de jato se comportam e interagem, de acordo com Zhang. O clima resultante pode se tornar ainda mais extremo quando complicado por mudanças na temperatura do oceano e no gelo marinho do Oceano Ártico.

"A ocorrência simultânea de condições térmicas oceânicas anômalas em três bacias oceânicas e a interação da dinâmica atmosférica impulsionou a escala hemisférica, mudanças sistemáticas na circulação atmosférica, ou padrão climático, a um estado extremamente anômalo, "

Embora todos os três eventos estivessem ligados a um evento repentino de aquecimento estratosférico, os efeitos a jusante foram diferentes em cada um. No primeiro evento do Leste Asiático, o ar frio polar modulou o jato de latitude média para direcionar o ar frio para o sul; no segundo evento, a divisão do vórtice polar, aprofundar uma região de baixa pressão e circular com ar ártico mais frio; e no evento da América do Norte, o vórtice polar também foi dividido, mas, neste caso, levou a baixa atmosfera a se estabelecer mais profundamente no sul, aplicando pressão ao ar intensamente frio.

“Ao atribuir os fatores responsáveis ​​por um evento extremo, devemos ter um ponto de vista amplo para captar o quadro geral, "disse o co-autor Timo Vihma, professor pesquisador do Instituto Meteorológico Finlandês na Finlândia. “Pode consistir em interações complexas de diversos fatores atuando distantes entre si na escala hemisférica. "

Co-autora Annette Rinke, cientista sênior do Alfred Wegener Institute, Helmholtz Center for Polar and Marine Research, na Alemanha, explicou ainda que os eventos climáticos extremos de inverno são frequentemente motivados por fatores "remotos".

"O estudo mostra que anomalias nas temperaturas do oceano, além da circulação atmosférica em grande escala, podem desempenhar um papel fundamental em eventos climáticos extremos, "Rinke disse.

Os pesquisadores planejam continuar pesquisando como os eventos atmosféricos podem interferir e influenciar as condições climáticas extremas.

"Dentro das atividades de ar frio, nuvens e precipitação, e seu calor latente associado, pode mudar, mas faltam observações para isso, "disse o co-autor Yunfei Fu, professor da Escola de Ciências da Terra e do Espaço, Universidade de Ciência e Tecnologia da China. "O sensoriamento remoto por satélite pode ajudar nisso, incluindo a validação de simulações de modelo, o que pode ajudar a prever como os eventos precursores podem influenciar coisas como a estação das monções no Leste Asiático. "

"Ao estudar essas crises de frio que quebram recordes, podemos ver o 'quadro geral' dos eventos climáticos extremos ", disse o co-autor, Zhe Han, cientista do Instituto de Física Atmosférica, Academia Chinesa de Ciências. "Embora os eventos possam ser diferentes, eles podem compartilhar mecanismos subjacentes semelhantes, que está relacionado ao aquecimento global. Junto com o aquecimento, a amplificação do Ártico e as anomalias térmicas oceânicas intensificadas podem interagir com a circulação atmosférica, como o vórtice polar e o repentino aquecimento estratosférico, para causar a ocorrência de eventos extremos de frio ou calor. "