Método popular de avaliação climática pode ser aprimorado para melhorar a precisão do ponto de inflexão

O método de impressão digital ideal (OFM) tem sido usado extensivamente para detectar e atribuir os efeitos das mudanças climáticas. Uma análise recente das várias suposições usadas pelo OFM revelou várias maneiras pelas quais o método poderia ser melhorado para aumentar sua utilidade e precisão, particularmente na avaliação de pontos de inflexão climática.

O sistema climático da Terra é complexo, e entender a dinâmica e as causas das mudanças climáticas é igualmente complexo. Cientistas do clima alavancaram o método de fingerprinting para determinar quais sinais climáticos são naturais e quais são feitos pelo homem.

Em termos gerais, o OFM pesquisa registros climáticos existentes para padrões de mudança climática, ou impressões digitais, com base em modelagem computacional. O OFM trabalha sob a suposição de que diferentes variáveis ​​que influenciam a mudança climática têm impressões digitais diferentes, ajudando climatologistas a estabelecer se um fenômeno climático específico é ou não devido a causas naturais de influência humana.

Os métodos de impressão digital dependem de suposições e estatísticas. Infelizmente, nem todas as suposições estão corretas o tempo todo, o que afeta a precisão excessiva de um método específico. Para abordar essa questão, Jianhua Lu, professor da Sun Yat-sen University (SYSU) e do Southern Marine Science and Engineering Guangdong Laboratory em Zhuhai, China, analisou cuidadosamente as suposições de linearidade, não interação e variabilidade estacionária feitas pelo OFM.

Lu publicou seu estudo em 3 de julho em Avanços na Ciência Atmosférica.

“Eu me propus a defender o Método de Impressão Digital Ótima (OFM) como um dos principais métodos na detecção e atribuição (D&A) de mudanças climáticas antropogênicas… ao mesmo tempo em que aponto suas potenciais limitações. Pretendo em meu artigo chamar a atenção dos pesquisadores para a importância do raciocínio físico quando eles aplicam o OFM à D&A de eventos climáticos e meteorológicos extremos”, disse Lu.

Embora o OFM seja baseado em dados climáticos existentes, as impressões digitais geradas pelo método não podem ser observadas diretamente e, em vez disso, existem apenas como uma simulação de computador. Além disso, o OFM depende de quão bem a modelagem se aproxima do sistema climático da Terra. Lu argumenta que a precisão desse método não pode e não deve ser determinada apenas em uma base estatística. Em vez disso, a eficácia do modelo deve ser considerada de uma perspectiva da dinâmica e da física do sistema climático.

Especificamente, a suposição de linearidade do OFM geralmente funciona bem para aproximar a resposta climática global à força externa, incluindo o efeito dos gases de efeito estufa. As exceções a essa suposição de linearidade, no entanto, são os efeitos totais dos gases de efeito estufa e aerossóis e o feedback das nuvens, vapor e gelo marinho no balanço de radiação de entrada e saída, que pode não ser linear.

Além disso, a suposição de não interação do OFM pressupõe que a variabilidade interna, ou as variações climáticas naturais que ocorrem ano a ano ou ao longo dos séculos, não interagem com as mudanças climáticas. Embora essa suposição possa ser razoável em uma escala global, a suposição de não interação não se sustenta em uma escala regional ou mesmo continental. Lu pede cautela ao aplicar o OFM em escalas menores, em vez de globais.

Por fim, a suposição de variabilidade estacionária OFM assume que o clima da Terra está em um estado de equilíbrio. Embora essa suposição possa ajudar a simplificar explicações teóricas, os sistemas climáticos são, na verdade, sistemas caóticos e complexos com variabilidade interna que pode ocorrer irregularmente na escala de anos, décadas e séculos. Entender e contabilizar adequadamente essa variabilidade é particularmente importante para a avaliação ou previsão de vários pontos de inflexão da mudança climática que influenciam a política climática global.

Especialistas em ciência climática concordam que os métodos atuais de avaliação têm limitações. “Como o foco mudou para avaliar os impactos das mudanças climáticas em escalas regionais e em extremos climáticos, há uma necessidade de desenvolver técnicas apropriadas para detectar de forma robusta o impacto das mudanças climáticas. O artigo de Jianhu Lu resume bem as principais questões e sugere que abordagens teóricas e dinâmicas podem ser usadas para estender os métodos clássicos de impressão digital ótima para esse propósito”, disse Noel Keenlyside, professor do Instituto Geofísico da Universidade de Bergen e do Centro Bjerkenes de Pesquisa Climática em Bergen, Noruega.

Lu está confiante de que uma melhor compreensão da física subjacente às mudanças climáticas antropológicas e à variabilidade interna melhorará nossa detecção e atribuição de variáveis ​​específicas que contribuem para as mudanças climáticas.

“Espero testemunhar o surgimento de novos métodos de D&A que sejam capazes de combinar os méritos do OFM e do raciocínio dinâmico/físico. Além disso, esses novos métodos de D&A guiarão efetivamente a comunidade global e suas ações climáticas”, disse Lu.