Como as interações extratropicais oceano-atmosfera podem contribuir para a variabilidade das correntes de jato
O acoplamento extratropical oceano-atmosfera causa correntes de jato mais sinuosas, o que pode contribuir para eventos climáticos extremos. Crédito:Universidade Kyushu/Masato Mori A interação entre os oceanos e a atmosfera desempenha um papel vital na formação do clima da Terra. As alterações na temperatura da superfície do mar podem aquecer ou arrefecer a atmosfera, e as alterações na atmosfera podem fazer o mesmo com a superfície do oceano. Essa troca de energia é conhecida como “acoplamento oceano-atmosfera”.
Agora, investigadores da Universidade de Kyushu revelaram que este acoplamento oceano-atmosfera melhora os padrões de teleconexão – quando as condições climáticas mudam em vastas regiões do globo – no Hemisfério Norte. No seu estudo recente, a equipa modelou o efeito do acoplamento oceânico nos padrões de circulação atmosférica, descobrindo que o acoplamento extratropical oceano-atmosfera provoca correntes de jato mais sinuosas, que estão ligadas a eventos climáticos extremos.
O acoplamento oceano-atmosfera é mais poderoso nos trópicos, onde o acoplamento é responsável pelo conhecido "El Niño-Oscilação Sul" no Oceano Pacífico equatorial. O El Niño-Oscilação Sul, por sua vez, leva remotamente a uma corrente de jato sinuosa nas latitudes médias através da formação de padrões de circulação atmosférica em grande escala, ou seja, padrões de teleconexão.
Fora dos trópicos, nas latitudes médias, o impacto do acoplamento oceano-atmosfera nos padrões de teleconexão é menos compreendido. No entanto, a sua importância na causa de fenómenos meteorológicos extremos não pode ser ignorada, especialmente no contexto da crise climática.
Em um estudo publicado na revista Communications Earth &Environment , uma equipe de pesquisadores liderada pelo professor assistente Masato Mori do Instituto de Pesquisa de Mecânica Aplicada da Universidade de Kyushu, em colaboração com a Universidade de Tóquio, a Universidade de Toyama e a Agência Japonesa de Ciência e Tecnologia Marinha-Terrestre, lançou uma nova luz sobre o fenômeno.
“Como é mais provável que eventos climáticos extremos ocorram quando as flutuações nas correntes de jato são grandes – como quando a magnitude do padrão de teleconexão é grande – é importante compreender os mecanismos que formam e mantêm esse padrão de teleconexão”, explica Mori.
Para investigar o papel do acoplamento extratropical oceano-atmosfera, os pesquisadores realizaram duas simulações:uma corrida acoplada, que considerou a interação entre o oceano extratropical e a atmosfera, e uma corrida desacoplada, que negligenciou a interação entre os dois componentes.
As simulações examinaram o impacto do acoplamento oceano-atmosfera nos padrões de teleconexão durante o inverno do Hemisfério Norte:dezembro a fevereiro. O efeito do acoplamento nos padrões de circulação atmosférica foi avaliado através de variáveis atmosféricas, como pressão e temperatura do ar.
Nas suas simulações, os investigadores observaram mudanças significativas nas variáveis atmosféricas, especialmente no Pacífico Norte, no Atlântico Norte subpolar e no norte da Eurásia em torno das regiões do Mar de Barents-Kara, na costa da Sibéria. Estas mudanças indicaram mudanças nos padrões de teleconexão em comparação com simulações sem tal interação.
"O acoplamento extratropical aumenta seletivamente a variância de três modos principais de variabilidade, explicando 13%, 11% e 10% da variância total dos padrões Pacífico/América do Norte, Oscilação do Atlântico Norte e Quente-Ártico Frio-Eurasiano, respectivamente," diz Mori.
Na corrida acoplada, a troca de calor entre o oceano e a atmosfera reduziu a diferença térmica ar-mar. Como resultado, menos calor é liberado dos oceanos para a atmosfera, levando ao aumento da energia cinética e a uma corrente de jato mais sinuosa. Por outro lado, quando os oceanos estão desacoplados, a temperatura da superfície do mar não responde às flutuações atmosféricas. As maiores diferenças de temperatura fazem com que mais calor seja liberado, resultando em uma corrente de jato menos sinuosa.
"O presente estudo quantifica o efeito de acoplamento com base em simulações de grandes conjuntos de um modelo totalmente acoplado de última geração. Além disso, revela como o acoplamento aumenta seletivamente vários modos principais de variabilidade, não apenas termodinamicamente, mas também dinamicamente, "conclui Mori .
Notavelmente, os pesquisadores apontam que a simulação poderia ter subestimado o efeito do acoplamento devido ao viés do modelo e a problemas com o design da simulação. No entanto, novos conhecimentos sobre os efeitos do acoplamento oceano-atmosfera no Hemisfério Norte poderão contribuir para melhorar as projecções climáticas face à crise climática através da melhoria dos modelos climáticos.
