p Após a segunda guerra mundial, muitos dos cientistas mais inteligentes do Japão encontraram empregos em laboratórios norte-americanos. Syukuro (Suki) Manabe, um físico de 27 anos, fez parte dessa fuga de cérebros. Ele estava trabalhando com previsão do tempo, mas deixou o Japão em 1958 para se juntar a um novo projeto de pesquisa do Serviço de Meteorologia dos Estados Unidos para desenvolver um modelo numérico que pudesse ser usado para estudar o clima. p Trabalhando ao lado de Joseph Smagorinsky, o primeiro diretor visionário do Geophysical Fluid Dynamics Laboratory, Manabe liderou uma equipe de programadores de computador para adicionar a física ausente ao modelo meteorológico do laboratório. Até os melhores computadores do mundo na época eram muito menos potentes do que os telefones celulares de hoje. Então, para fazer o modelo funcionar, Manabe precisava tornar a física o mais simples possível. Isso significou fazer uma série de aproximações de codificação para quantificar como o ar trocou calor e vapor de água com a terra, oceano e gelo.

p O desenvolvimento deste modelo climático - o primeiro de seu tipo - foi um projeto ambicioso de 20 anos que, no final das contas, rendeu a Manabe uma parte do Prêmio Nobel de Física de 2021. O artigo principal surgiu na metade desse período:Manabe e Wetherald (1967).

p Manabe é normalmente modesto sobre as intenções por trás do trabalho e de ler seu título, "Equilíbrio térmico da atmosfera com uma determinada distribuição de umidade relativa", você pode ser perdoado por pensar que pode ser um pouco enfadonho. No entanto, o comitê do Nobel, eu e as centenas de colegas ao redor do mundo que votaram neste artigo de ciência do clima mais influente de todos os tempos, imploraria para diferir.

p Ao tentar simplificar o código, Manabe e seu colega Richard Wetherald queriam saber o número mínimo de níveis discretos para usar em sua atmosfera de modelo. Eles também queriam saber quais gases do efeito estufa eram necessários para incluir no modelo para representar adequadamente a forma como as temperaturas variam com a altitude, à medida que esses gases absorvem o calor emitido da superfície da Terra, mas em níveis diferentes. Seu modelo climático tridimensional exigia muito do computador para executar esses testes de modelo, então eles tiveram que construir um modelo unidimensional mais simples. Eles queriam simular como a radiação e as nuvens interagem para redistribuir o calor e o vapor d'água pela atmosfera.

p A maior parte do artigo se preocupa em construir o modelo simples e fazer esses testes. Mas eles também fazem dois outros experimentos no artigo para quantificar como os gases do efeito estufa podem alterar o clima. E é aqui que o avanço ocorreu:eles descobriram que haviam construído o modelo perfeito para estimar com precisão como as atividades humanas poderiam alterar a temperatura da superfície da Terra.

p Seu primeiro experimento de mudança climática não foi olhar para o papel do dióxido de carbono, mas era olhar para os efeitos do vapor de água injetado alto na estratosfera a partir de uma frota potencial de jatos supersônicos, pois isso e um possível inverno nuclear eram as preocupações imediatas da época. Contudo, sua Tabela 5 fica para a história como a primeira estimativa robusta de quanto o mundo se aqueceria se as concentrações de dióxido de carbono dobrassem. Manabe e Wetherald estimaram 2,36 ℃ de aquecimento, não muito longe da melhor estimativa de hoje de 3 ℃.

p Tentativas anteriores de estimar o aquecimento devido aos aumentos de dióxido de carbono fracassaram, enquanto os cientistas lutavam para descobrir como o vapor de água, o gás de efeito estufa mais importante da atmosfera, responderia enquanto a Terra esquentava. O modelo simples de Manabe e Wetherald poderia redistribuir com precisão o vapor de água de uma forma que as nuvens realmente profundas fazem, com vapor de água aumentando amplamente em concentração até um certo nível de umidade. Este aumento amplificou o aquecimento do dióxido de carbono em cerca de 75%. Esta estimativa de feedback de vapor de água também resistiu ao teste do tempo.

p Manabe, trabalhando com vários colegas, passou a escrever muitos outros artigos de modelagem climática seminal. Ele estabeleceu a base para os esforços atuais de modelagem climática global. A física era sedutoramente simples para que seus modelos pudessem ser executados nesses primeiros computadores. Ainda, por ser simples, os resultados puderam ser compreendidos e testados. Sua aplicação desses modelos simples aos problemas urgentes de hoje foi perspicaz.

p Depois de se formar em física há mais de 30 anos, Escolhi uma carreira em ciências atmosféricas em vez de física de partículas. Sempre me preocupei em como minha física aplicada era vista pelos colegas da física convencional. Com um prêmio Nobel de física sob o cinturão de nossa disciplina, dá a mim e aos colegas modeladores do clima a credibilidade e o reconhecimento que ansiamos:a ciência do clima é uma ciência real. p Este artigo foi republicado de The Conversation sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.