Compreender os padrões das nuvens no nosso clima em mudança é essencial para fazer previsões precisas sobre o seu impacto na sociedade e na natureza. Cientistas do Instituto de Ciência e Tecnologia da Áustria (ISTA) e do Instituto Max-Planck de Meteorologia publicaram um estudo na revista Science Advances que utiliza um modelo climático global de alta resolução para compreender como o agrupamento de nuvens e tempestades impacta os extremos de precipitação nos trópicos. Eles mostram que com o aumento das temperaturas, a gravidade dos eventos extremos de precipitação aumenta.



As chuvas extremas são um dos desastres naturais mais prejudiciais que custam vidas humanas e causam milhares de milhões de dólares em danos. A sua frequência tem aumentado nos últimos anos devido ao aquecimento do clima.

Durante várias décadas, os cientistas têm utilizado modelos computacionais do clima da Terra para compreender melhor os mecanismos por trás destes eventos e prever tendências futuras.

No novo Avanços da Ciência estudo, uma equipe de pesquisadores do Instituto de Ciência e Tecnologia da Áustria (ISTA) e do Instituto Max-Planck de Meteorologia (MPI-M) liderada pelo pós-doutorado da ISTA Jiawei Bao usou um novo modelo climático de última geração para estudar como o agrupamento de nuvens e tempestades impacta eventos de chuvas extremas - especificamente nos trópicos - com mais detalhes do que foi possível antes.

"Este novo tipo de modelo com uma resolução muito mais precisa mostrou que, com um clima mais quente, os eventos de precipitação extrema nos trópicos aumentam em gravidade mais do que o esperado pela teoria devido às nuvens estarem mais agrupadas", disse Bao, que originalmente iniciou este projeto durante seu cargo anterior de pós-doutorado no MPI-M, explica.

"Podemos ver que quando as nuvens estão mais agrupadas, chove por mais tempo, então a quantidade total de chuva aumenta. Também descobrimos que chuvas mais extremas em áreas de alta precipitação acontecem ao custo da expansão de áreas secas - um problema adicional mudança para padrões climáticos extremos. Isto se deve à forma como as nuvens e as tempestades se agrupam, o que poderíamos agora simular com este novo modelo climático."

Este novo modelo, proposto pela primeira vez em 2019, simula o clima com uma resolução muito superior aos anteriores. Os modelos anteriores não podiam levar em conta nuvens e tempestades com tantos detalhes, perdendo assim grande parte da complexa dinâmica do movimento do ar que cria nuvens e as faz se reunir para formar tempestades mais intensas.

Embora o modelo simule o mundo inteiro de uma só vez, os cientistas concentraram a sua análise na área dos trópicos em torno do equador. Eles fizeram isso porque a formação de nuvens e tempestades funciona de maneira diferente do que em outras latitudes.

Caroline Muller, professora assistente do ISTA, acrescenta:"Modelos anteriores sugeriram a influência do agrupamento de nuvens nos extremos de precipitação, mas não puderam fornecer os dados necessários. Em colaboração com nossos colegas Bjorn Stevens e Lukas Kluft do Instituto Max Planck de Meteorologia, nossas descobertas somam-se ao crescente conjunto de evidências que mostram que a formação de nuvens em menor escala tem um impacto crucial nos resultados das mudanças climáticas”.

Modelos colaborativos

Investigadores de todo o mundo estão a colaborar na criação de modelos mais detalhados e realistas do clima mundial para compreender os efeitos das alterações climáticas.

Os modelos climáticos dividem a atmosfera da Terra em pedaços tridimensionais, cada um com os seus próprios dados sobre temperatura, pressão, humidade e muitas outras propriedades físicas. Eles então empregam equações físicas para simular como esses pedaços interagem e mudam ao longo do tempo para criar uma representação do mundo real. Como o poder de computação e o armazenamento não são ilimitados, estes modelos têm de introduzir simplificações e os cientistas trabalham continuamente para torná-los mais precisos.

As gerações mais antigas de modelos climáticos utilizam pedaços de cerca de 100 quilómetros de comprimento horizontal, o que ainda resulta em dezenas a centenas de milhares deles cobrindo todo o globo. Os avanços nos algoritmos e nos supercomputadores permitiram aos cientistas aumentar cada vez mais a resolução dos modelos.

“Usamos um modelo climático desenvolvido no MPI-M e analisamos os dados hospedados no Centro Alemão de Computação Climática em Hamburgo com uma resolução de apenas cinco quilômetros, o que era muito caro do ponto de vista computacional”, acrescenta Bao. “Toda a investigação climática é um imenso esforço colaborativo de centenas de pessoas que querem contribuir para a nossa compreensão do mundo e do nosso impacto sobre ele.”

Bao, que se interessou pela pesquisa climática pela primeira vez durante seu doutorado. na Universidade de Nova Gales do Sul, Austrália, e que agora trabalha como bolsista de pós-doutorado do IST-BRIDGE no ISTA, quer continuar seu trabalho em eventos extremos de precipitação para encontrar mais evidências de suas causas e impactos usando modelos adicionais.

Caroline Muller, que primeiro estudou matemática e depois descobriu a sua paixão por questões de investigação com maior impacto no mundo real, e o seu grupo de investigação utiliza modelos climáticos para estudar a convecção do ar e a formação de nuvens e tempestades em diferentes escalas – até ciclones tropicais – para compreender melhor as suas causas e os impactos das alterações climáticas na sociedade e na natureza.

Mais informações: Jiawei Bao, Intensificação dos extremos diários de precipitação tropical devido à convecção mais organizada, Science Advances (2024). DOI:10.1126/sciadv.adj6801. www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adj6801
Informações do diário: Avanços da ciência

Fornecido pelo Instituto de Ciência e Tecnologia da Áustria