Estudo meteorológico proporciona melhor compreensão das ondas atmosféricas tropicais

Em um novo estudo meteorológico, uma equipe internacional de pesquisadores da Escola de Ciências Marinhas, Atmosféricas e da Terra da Universidade de Miami Rosenstiel, do Centro Europeu de Previsões Meteorológicas de Médio Prazo (ECMWF; Reading, Reino Unido) e do Centro Nacional de Pesquisa Atmosférica (NCAR; Boulder, CO) estão aprimorando a compreensão científica das ondas atmosféricas nos trópicos, incluindo como elas impactam eventos climáticos extremos, como furacões e chuvas fortes.

A equipe de pesquisa colaborativa se concentrou em um tipo específico de onda atmosférica, conhecida como Ondas Kelvin Convectivamente Acopladas (CCKWs), que são ondas enormes com mais de 1.600 km de comprimento que viajam na atmosfera da Terra ao longo do equador e influenciam significativamente os padrões globais de precipitação.

O estudo, publicado na Revista de Avanços em Modelagem de Sistemas Terrestresfornece aos pesquisadores uma nova maneira de estudar o comportamento e os atributos dessas ondas Kelvin em modelos de previsão do tempo.

“Nossas descobertas sugerem que melhorar a simulação dessas ondas Kelvin em modelos climáticos pode aumentar a precisão das previsões para outras características climáticas de alto impacto”, disse Quinton Lawton, um recém-formado do Departamento de Ciências Atmosféricas da Rosenstiel School e um dos principais autores do estudo. “Isso tem o potencial de fornecer às comunidades, especialmente aquelas em regiões tropicais, mais tempo de espera e prontidão para o clima destrutivo.”

Utilizando o sistema de computação de alto desempenho do NCAR e modelos climáticos de ponta, incluindo o Modelo para Previsão em Várias Escalas — Atmosfera (MPAS-A) e o Sistema de Previsão Integrado (IFS) do ECMWF, a equipe simulou várias ondas Kelvin de 2021. Uma onda Kelvin notável sobre o Oceano Atlântico foi associada à formação da tempestade tropical Victor.

O estudo descobriu que os modelos atuais de previsão do tempo simularam mal um CCKW no Oceano Atlântico, indicando a necessidade de melhorias futuras nos sistemas de previsão do tempo para prever melhor essas ondas e, consequentemente, outros eventos climáticos extremos.

Os pesquisadores introduziram uma nova metodologia para modificar a força das ondas Kelvin em modelos de previsão do tempo. Com essa nova ferramenta, os pesquisadores poderão quantificar melhor as características e os impactos das ondas Kelvin, aprimorando nossa compreensão de como essas ondas são representadas em modelos de previsão do tempo.

As ondas Kelvin são agora reconhecidas por seu papel em aumentar a probabilidade de formação de furacões e desencadear eventos extremos de chuva. Um estudo anterior dos cientistas Lawton e Sharan Majumdar da Rosenstiel School, publicado em 2023, explicou como essas ondas podem encorajar a formação de ciclones tropicais no Atlântico.

Este estudo representa o ápice de dois anos de pesquisa colaborativa, originada da dissertação de doutorado do principal autor aluno na Universidade de Miami. O trabalho reúne expertise e recursos da UM, NCAR e ECMWF para expandir os limites da ciência meteorológica.

“A pesquisa é um passo em direção a uma melhor compreensão e previsão da atmosfera tropical”, disse a coautora do estudo Sharan Majumdar, professora de ciências atmosféricas na Rosenstiel School. “O estudo também destaca a necessidade de mais pesquisas sobre o porquê de os modelos atuais terem dificuldade em simular essas ondas com precisão.”