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Erupções vulcânicas simuladas podem estar explodindo nossa capacidade de prever o clima a curto prazo, de acordo com um novo estudo publicado na Avanços da Ciência.
A pesquisa, liderada pelo Centro Nacional de Pesquisa Atmosférica (NCAR), descobriu que a forma como as erupções vulcânicas são representadas nos modelos climáticos pode estar mascarando a capacidade dos modelos de prever com precisão as variações nas temperaturas da superfície do mar no Pacífico tropical que se desenrolam ao longo de vários anos. a uma década.
Essas variações decadais nas temperaturas da superfície do mar no Pacífico tropical estão ligadas a impactos climáticos em todo o mundo, incluindo variações na precipitação e clima severo. Previsões precisas, portanto, podem fornecer aos líderes comunitários, agricultores, gestores de recursos hídricos e outros informações críticas sobre o clima que lhes permitam planejar com anos de antecedência.
“A previsão climática de curto prazo em escalas de tempo anuais a decadais é um campo importante e em rápido crescimento na comunidade climática porque preenche a lacuna entre as previsões sazonais existentes e as projeções climáticas centenárias”, disse Xian Wu, que liderou o estudo como pesquisador de pós-doutorado na NCAR. “Quando contamos com modelos para fazer essas previsões, é importante considerar cuidadosamente a fidelidade do modelo. Nesse caso, descobrimos que os erros do modelo na simulação da resposta a erupções vulcânicas degradaram nossa habilidade de previsão”.
Esta pesquisa foi financiada pela US National Science Foundation, patrocinadora do NCAR, pelo Departamento de Energia dos EUA e pela NOAA.
Para o estudo, Wu e seus colegas contaram com duas coleções paralelas de simulações climáticas do Decadal Prediction Large Ensemble, um conjunto de dados produzido usando o Community Earth System Model baseado no NCAR. Essas simulações foram executadas como retrospectivas e cobrem os anos de 1954 a 2015, permitindo que os cientistas comparem as simulações com o que realmente ocorreu e avaliem sua habilidade em prever o futuro.
Uma coleção de simulações incluiu as três principais erupções vulcânicas que ocorreram durante o período de estudo: Agung (1963), El Chichón (1982) e Pinatubo (1991). A outra coleção não.
Como está bem estabelecido que grandes erupções vulcânicas podem ter efeitos de resfriamento significativos e de longo prazo no clima, Wu e seus colegas esperavam que a coleção de simulações que incluíam as erupções vulcânicas produziriam previsões climáticas plurianuais e decadais mais precisas. Em vez disso, eles descobriram que a inclusão das erupções degradou as capacidades preditivas do modelo, pelo menos no Pacífico tropical, uma área especialmente importante por causa das conexões entre as temperaturas da superfície do mar e eventos climáticos de curto prazo.
Por exemplo, as simulações que incluíram os vulcões previram um resfriamento subseqüente das temperaturas da superfície do mar no Pacífico tropical após as erupções. Na realidade, aquela região do oceano esquentou, mudança bem prevista pelas simulações que não incluíram as erupções vulcânicas.
Essas descobertas destacam a dificuldade de representar com precisão os complexos impactos climáticos que seguem uma erupção vulcânica em um modelo, uma tarefa que se torna mais desafiadora porque os pesquisadores têm apenas alguns exemplos da vida real no registro observacional. Os cientistas sabem que os vulcões podem lançar gases de enxofre para a estratosfera, onde podem se transformar em aerossóis que refletem a luz solar. Mas como o resfriamento resultante afeta todo o sistema terrestre, incluindo as temperaturas da superfície do mar, não é bem compreendido.
“Simplesmente não temos observações suficientes”, disse Wu. “E nossos métodos para observar o que está acontecendo na estratosfera só estão disponíveis desde a era dos satélites, o que significa que só temos Chichón e Pinatubo”.
Ainda assim, Wu espera que as representações de erupções vulcânicas e seus impactos em modelos possam ser aprimoradas ao longo do tempo e que, em última análise, este trabalho melhore nossa capacidade de prever eventos climáticos importantes com anos de antecedência.
“A variabilidade decadal no Pacífico tropical é uma importante fonte de previsibilidade em todo o mundo”, disse Wu. “Afeta o clima nos continentes circundantes, bem como os ecossistemas marinhos. Melhores previsões fornecerão informações importantes para as partes interessadas.”
Este material é baseado no trabalho apoiado pelo National Center for Atmospheric Research, uma importante instalação patrocinada pela National Science Foundation e gerenciada pela University Corporation for Atmospheric Research. Quaisquer opiniões, descobertas e conclusões ou recomendações expressas neste material não refletem necessariamente as opiniões da National Science Foundation.
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