Os moradores de Boston podem ter reclamado sobre cavar quase 60 centímetros de neve depois que uma tempestade de neve histórica atingiu o Nordeste no final de janeiro de 2022, mas não deveria ter sido uma surpresa. Esta parte dos EUA tem visto muitas tempestades como essa nas últimas décadas.
Na verdade, mais de um século de registros meteorológicos confiáveis ​​mostram que muitas das nevascas mais pesadas do Nordeste ocorreram desde 1990 – incluindo sete das 10 maiores em Boston e Nova York.

Ao mesmo tempo, os invernos no Meio-Atlântico e Nordeste aqueceram aproximadamente 4 graus Fahrenheit (2,2 C) desde o final de 1800.

Como a onda de grandes tempestades de neve pode ser conciliada com nosso clima mais quente? Sou um cientista atmosférico. Vejamos uma importante lei da física e algumas teorias que podem ajudar a explicar as mudanças.

Ar mais quente, mais umidade

Primeiro, o ar mais quente pode reter mais umidade do que o ar frio.

Pense na atmosfera como uma esponja. O ar retém cerca de 4% a mais de vapor de água para cada grau Fahrenheit adicional de temperatura (que é cerca de 7% por grau Celsius). A lei física que explica essa relação é conhecida como relação Clausius-Clapyron.

Este aumento da umidade atmosférica está ajudando a intensificar o ciclo da água. O Nordeste e o Meio-Atlântico tornaram-se mais úmidos – não apenas no inverno, mas também na primavera, verão e outono. Além de mais precipitação total ao longo de uma estação e ano, a umidade adicional também alimenta eventos extremos, como furacões mais intensos e chuvas de inundação. O Nordeste viu um aumento de mais de 50% nos eventos de precipitação mais fortes nas últimas décadas, o maior aumento de qualquer região dos EUA.

No início de 1900, os invernos em todo o Nordeste normalmente eram em média em torno de 22 graus Fahrenheit. Agora, 26 graus é a nova temperatura "normal" oficial, definida como a média entre 1991-2020. Alguns invernos recentes foram mais de 30.

No Nordeste, então, temos um ambiente que aqueceu, mas muitas vezes ainda está abaixo de zero. Dito de outra forma, as regiões do mundo que são frias o suficiente para nevar aqueceram o suficiente para agora serem visitadas por tempestades capazes de reter e soltar mais umidade. Em vez de chuvas intensas como a Louisiana tem visto ultimamente, a região recebe neve pesada.

O aquecimento do oceano desempenha um papel

A nevasca de janeiro foi alimentada por águas oceânicas no Atlântico ocidental que são mais quentes que o normal. Isso também faz parte de um padrão consistente.

Os oceanos estão absorvendo mais de 90% do calor adicional atribuível ao aumento dos gases de efeito estufa atmosféricos das atividades humanas, principalmente da queima de combustíveis fósseis. Os oceanos agora contêm mais energia térmica do que em qualquer outro momento desde que as medições começaram, seis décadas atrás.

Os cientistas estão estudando se o aquecimento global pode estar causando uma desaceleração da correia transportadora oceânica de correntes que transportam água ao redor do globo. Imagens de satélite e medições oceânicas mostram que as águas mais quentes "se acumularam" ao longo da Costa Leste, uma possível indicação de uma desaceleração da Circulação Meridional do Atlântico.

A umidade evaporada da água do oceano fornece grande parte da energia para os ciclones tropicais e extratropicais de latitude média, conhecidos comumente como nor'easters.

O Ártico também influencia o padrão de neve

Enquanto os sistemas de tempestades tropicais são alimentados principalmente por água quente, os nor'easters ganham energia a partir de gradientes de temperatura acentuados onde as massas de ar frio e quente se encontram. A frequência de surtos de ar frio é outro aspecto da mudança climática que pode estar contribuindo para o aumento recente de eventos extremos de queda de neve.

Pesquisas recentes sugeriram que o aquecimento do Ártico, incluindo declínios no gelo marinho e na cobertura de neve do Ártico, está influenciando o comportamento do vórtice polar, uma faixa de fortes ventos de oeste que se forma na estratosfera entre cerca de 10 e 30 milhas acima do Ártico a cada inverno. Os ventos cercam uma grande piscina de ar extremamente frio.

Quando o Ártico está relativamente quente, o vórtice polar tende a ser mais fraco e mais facilmente se alonga ou "estica", permitindo que o ar extremamente frio mergulhe para o sul. Os episódios de alongamento do vórtice polar aumentaram acentuadamente nas últimas décadas, levando, às vezes, a um clima de inverno mais severo em alguns lugares.

A amplificação do Ártico, o aumento do aquecimento ao norte, pode, paradoxalmente, estar ajudando a transportar o ar frio para a Costa Leste durante as rupturas dos vórtices polares, onde o ar frio pode interagir com o ar mais quente e úmido do oeste mais quente que o normal. Oceano Atlântico. O mais recente evento de vórtice polar esticado ajudou a reunir os principais ingredientes para a nevasca histórica.

O que está por vir?

Os modelos climáticos globais projetam um aumento nos eventos de queda de neve mais extremos em grandes áreas do Hemisfério Norte com aquecimento futuro. Em algumas outras partes do mundo, como a Europa Ocidental, a intensificação do ciclo hidrológico significará mais chuva de inverno do que neve à medida que as temperaturas sobem.

Para a costa leste da América do Norte, bem como o norte da Ásia, as temperaturas de inverno ainda devem ser frias o suficiente para que as tempestades tragam neve pesada – pelo menos até meados do século. Modelos climáticos sugerem que nevascas extremas se tornarão mais raras, mas não necessariamente menos intensas, na segunda metade do século, à medida que mais tempestades produzam chuva.

O aumento acentuado das tempestades de inverno de alto impacto no Nordeste é uma manifestação esperada de um clima mais quente. É outro risco para o qual os EUA terão que se preparar à medida que eventos extremos se tornam mais comuns com as mudanças climáticas.