Clima no banco dos réus, atribuição em ciência do clima

Em termos de clima, grandes partes do mundo tiveram um verão difícil. No final de junho, os Estados Unidos e o Canadá foram assolados por ondas de calor com temperaturas recordes; em meados de julho, fortes chuvas na Alemanha, Bélgica, Holanda e Luxemburgo levaram a grandes inundações. Este último matou mais de 200 pessoas, pelo menos 180 delas na Alemanha e algumas dezenas na Bélgica.

Ouça a ciência! Mas o que isso pode nos dizer?

Mika Baumeister, via Unsplash

Pouco tempo depois, o último relatório do IPCC (Painel Internacional para Mudanças Climáticas), o painel do clima das Nações Unidas que monitora o aquecimento global e seu impacto sobre nós. A terra está esquentando, é devido às emissões de gases de efeito estufa, o gelo nos pólos está derretendo e o nível do mar está subindo, foi a conclusão preocupante, mas nada surpreendente.

Mas também ficou claro que o aquecimento leva a mudanças no clima – e os cientistas do clima nunca haviam escrito isso com tanta certeza antes. O aumento das temperaturas trará ondas de calor cada vez mais intensas, chuvas pesadas mais frequentes, secas mais frequentes e ciclones tropicais mais severos, disse o relatório. Os eventos climáticos extremos do verão passado também aconteceram sob a influência das mudanças climáticas?

Hitte

Para responder a esses tipos de perguntas, agora existe o Iniciativa de atribuição de clima mundial, estabelecido por um consórcio internacional de cientistas do clima, incluindo alguns do KNMI (Royal Netherlands Meteorological Institute).

As ondas de calor de junho na América e no Canadá não teriam sido tão extremas, com uma probabilidade beirando a certeza sem o aquecimento dos gases de efeito estufa, escreveu este grupo de trabalho em julho deste ano. Os registros foram muito além das medições históricas. Em Lytton, Canadá, uma temperatura de 49,6 graus Celsius foi atingida, após o que a vila foi vítima de um dos muitos incêndios florestais na região. Mesmo no mundo de hoje, que está em média 1,2 grau mais quente do que antes da revolução industrial, isso é considerado uma ocorrência rara. Estima-se que essa onda de calor ocorra em média uma vez a cada mil anos. Se não fosse pelo aquecimento, essa chance teria sido pelo menos 150 vezes menor, calcularam os cientistas.

inundações

Antes das enchentes na Europa, a pergunta era mais difícil de responder. O principal culpado pelas enormes torrentes de chuva que caíram aqui foi Bernd, uma área de baixa pressão que não se movia, forçando as nuvens a despejar toda a sua água na mesma área. Como também havia chovido muito no início de julho, o solo estava saturado e não conseguia mais absorver muito daquela umidade.

Na Holanda, isso levou principalmente a grandes extensões de água, áreas de transbordamento para as quais a água realmente transbordou e diques que mal conseguiram aguentar. Em partes de Limburg, mas especialmente na Bélgica, Alemanha e Luxemburgo, onde as diferenças de altura são maiores e muitas aldeias estão localizadas em estreitos vales montanhosos, a água ganhou uma força sem precedentes e as coisas deram errado. Lá, pessoas, carros e edifícios foram arrastados pela corrente.

“O tempo está irregular e, neste caso, tanto o momento quanto a localização das chuvas intensas e prolongadas revelaram-se particularmente ruins”, disse Sjoukje Philip, cientista climático do KNMI em De Bilt. É impossível dizer se as chuvas de julho teriam sido tão intensas sem o aquecimento global, concluiu ela junto com 38 outros cientistas climáticos do Atribuição do clima mundialgrupo de trabalho no final de agosto em um relatório volumoso. Mas a chance de tanta chuva aumentou.

“Este foi um evento tão especial e local que foi difícil modelar ou comparar com outras chuvas”, diz Philip. “É por isso que chegamos a grandes incertezas em nosso estudo.” No final, os cientistas optaram por diminuir o zoom e investigar a probabilidade de chuvas comparáveis ​​na área entre a Holanda e a fronteira norte dos Alpes. Eles dividiram a área de estudo em dezesseis regiões e concluíram que nas condições atuais, estas recebem essa quantidade de chuva em média uma vez a cada quatrocentos anos. Sem o aquecimento, isso teria sido 1,6 a 9 vezes menos frequente. A chance é pequena, a incerteza alta.

Inundações em Tilff, Bélgica, 16 de junho de 2021

Régine Fabri, CC-SA-4.0, via Wikimedia Commons

Instável

Aarnout van Delden, pesquisador de meteorologia e clima do Instituto de Pesquisa Marinha e Atmosférica da Universidade de Utrecht, tem algumas críticas sobre esses tipos de ‘estudos de atribuição’ – nos quais é calculada a influência das mudanças climáticas na probabilidade de certos eventos.

Esses tipos de estudos são regidos por estatísticas, diz ele. “Mas você não pode provar muito com estatísticas, especialmente quando se trata de eventos raros.” As empresas de estatística com expectativas futuras de modelos são bastante instável, diz Van Delden. “Esses modelos em si não são perfeitos, especialmente quando se trata de previsão de chuva e nuvens.”

O problema é que, para simular adequadamente a chuva, você precisa de modelos detalhados em escala fina. No entanto, isso não permite que você olhe muito à frente, como faria com os modelos climáticos. Van Delden: “Para modelos climáticos é um máximo de dez dias, para modelos climáticos pelo menos até o ano 2100. Isso simplesmente leva muito tempo de computação.” Por esse motivo, os pesquisadores usam uma resolução menor para fazer cálculos em modelos climáticos, mas isso na verdade os torna inadequados para esse tipo de cálculo.

As pessoas querem números

Quase nunca se pode dizer que o clima que vivenciamos é causado pelas mudanças climáticas, concorda Philip. Mas as pessoas querem saber a probabilidade de que certas condições meteorológicas ocorram com mais frequência, a fim de se prepararem, se necessário. “Eles querem números e nós os damos. Mas com uma largura de banda, não a tornamos mais precisa do que pensamos que podemos. E a incerteza nos resultados é tão importante em nossos estudos quanto os próprios resultados ”.

Ele enfatizou que as chuvas extremas deste verão estavam à beira do que as estatísticas poderiam lidar Atribuição do clima mundialpróprio consórcio. Embora desta vez os pesquisadores usassem modelos em escala fina pela primeira vez, e devido à raridade do evento, eles olharam para uma área maior.

Choveu continuamente …

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Método

Partimos das observações em nossos estudos de atribuição, explica Philip. Para tirar conclusões deles, você precisa entender como surgiram. Os modelos computacionais ajudam nisso, eles calculam a interação entre os mecanismos conhecidos e as leis físicas – ainda que em uma versão simplificada. “As estatísticas são, então, uma ferramenta para ver em que medida as observações e os modelos correspondem.”

Modelos que não refletem as observações atuais não são usados. Uma ponderação é atribuída aos outros modelos, dependendo da incerteza nos resultados do modelo. Em última análise, as incertezas nos modelos e nos dados em conjunto determinam as margens dos resultados. Philip: “Também verificamos se os modelos concordam até certo ponto. Se sim, então estamos confiantes, caso contrário, adicionamos uma ‘incerteza do modelo’ aos resultados. ” Desta forma, o consórcio espera mostrar quais conexões são realmente claras e quais não são.

“Às vezes, o resultado é que um fenômeno climático excepcional quase certamente não está relacionado às mudanças climáticas”, enfatiza Philip. Foi o caso, por exemplo, da escassez de água no Brasil em 2015, que parecia ser causada pelo aumento da população e do consumo de água, e da seca de 2016 na Somália, que provavelmente estava relacionada a variações naturais que teriam ocorrido sem mudanças climáticas.

Circulatiedynamiek

Ainda assim, é melhor escolher um ângulo diferente, pensa Van Delden. Ele argumenta a favor de mudar o foco de volta para a física por trás do clima, como a dinâmica dos padrões de circulação de ar. Como isso é afetado pelo aumento da temperatura? Aprendemos mais com isso do que com estatísticas com modelos, argumentou ele em uma carta em maio passado palestra para a Rede Alemã de Pesquisa ClimXtreme, porque nos ajuda a entender melhor os mecanismos que determinam o clima.

Van Delden: “Durante as chuvas extremas em julho, tivemos uma situação muito especial, em que um ciclone com um núcleo muito frio permaneceu sobre a Alemanha. Isso causou um fluxo constante de ar úmido do Mar Báltico para Ardennes e Eiffel, onde as nuvens colidiram com as colinas e choveram. Isso continuou e continuou e continuou. Já vimos isso antes. Por exemplo, no ano de 2002, Praga foi inundada da mesma forma, a água então atingiu o segundo e terceiro andares das casas. Esses ciclones – poços frios – são desconectados do chamado vórtice polar, o fluxo de ar frio ao redor do pólo norte. Se isso acontece com mais frequência, portanto, é muito mais importante para este tipo de inundação do que a quantidade de chuva que cai antes. Mas há pouco conhecimento sobre isso. ”

Em última análise, ambos são necessários, responde Philip. “Se você quer fazer uma política para limitar as consequências das enchentes, não importa qual seja a situação meteorológica. Então você só quer saber quão grande é a chance de tanta água. ”


Source: Kennislink by www.nemokennislink.nl.

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