.
Para nos prepararmos para ondas de calor extremas em todo o mundo – especialmente em locais conhecidos pelos verões frescos – os modelos de simulação climática que incluem um novo conceito de computação podem salvar dezenas de milhares de vidas.
O conceito, denominado “ensemble boosting”, utiliza modelagem computacionalmente eficiente para simular um grande conjunto de ondas de calor extremas, mas plausíveis, ao mesmo tempo que evita centenas de horas de cálculos caros em grandes computadores.
O estudo sobre o novo método de modelagem, liderado por cientistas da ETH Zurique, Suíça e da Universidade Cornell, foi publicado em 22 de agosto em Comunicações da Natureza.
“Como sociedade, nem sempre precisamos aprender com os nossos erros”, disse o co-autor Flavio Lehner, professor assistente de ciências da Terra e da atmosfera em Cornell. “Podemos aprender com nossas previsões e previsões.”
Do final de junho a meados de julho de 2021, o oeste da América do Norte, incluindo o noroeste do Pacífico nos EUA e a Colúmbia Britânica no Canadá, sofreu uma onda de calor sem precedentes. Lytton, British Columbia, por exemplo, estabeleceu um recorde nacional canadense de alta temperatura diária de 121,3 graus Fahrenheit em 29 de junho de 2021. Durante a onda de calor excessivo, mais de 800 pessoas morreram no Canadá e mais de 600 morreram nos EUA
Na altura, um evento tão extremo parecia incompreensível e surgiram questões sobre se os modelos climáticos poderiam sequer simular tal evento.
Mas ao utilizar o reforço de conjunto nos actuais modelos climáticos, eventos de calor ainda mais excessivos – face ao agravamento das alterações climáticas – são vistos como plausíveis.
O boosting de conjunto pega os eventos de calor mais extremos encontrados nos atuais modelos climáticos computacionais e os repete com pequenas diferenças nas condições iniciais – o efeito borboleta, onde mudanças minúsculas trazem grandes efeitos – para ver se eventos de calor ainda mais extremos são possíveis.
“Computacionalmente, é muito mais acessível do que executar simulações de modelos climáticos tradicionais, durante centenas ou mesmo milhares de anos, num computador e depois encontrar apenas dois ou três eventos extremos de ondas de calor”, disse a co-autora Angeline Pendergrass, professora assistente de Terra e ciências atmosféricas em Cornell.
O objetivo do aumento do conjunto é encontrar o limite de quão extremo um evento pode ser simulado por um modelo climático, disse ela.
“Um dos desafios que temos na ciência climática são as longas escalas de tempo que precisam de ser observadas ou simuladas para descrever quantitativamente o que é possível ou provável num determinado estado climático”, disse Pendergrass. “O aumento do conjunto é uma forma de provar as bordas do espaço do que é possível para um evento extremo.”
“Com modelos meteorológicos, em termos de escala temporal, podemos prever muito bem as ondas de calor”, disse Lehner. “Se daqui a sete dias virmos que há uma onda de calor no horizonte – e parece que será extrema – os meteorologistas são excelentes em fazer essas previsões.”
No entanto, disse Lehner, isto não é aviso suficiente para organizar abrigos de refrigeração para dezenas de milhares de pessoas que normalmente não têm acesso a ar condicionado. Para se preparar, é necessário um planeamento a longo prazo a nível municipal. O reforço de conjunto fornece o pior cenário num formato de modelo para as próximas décadas que pode ser usado para tal planeamento.
“Com as alterações climáticas, quais são as ondas de calor mais extremas que podemos experimentar neste século – independentemente de quando exatamente aconteceriam?” Lehner disse. “Isso está fornecendo uma perspectiva de longo prazo.”
No noroeste do Pacífico, o clima é muitas vezes mais frio do que em outras partes da América do Norte”, disse Pendergrass. “Ouvi a ideia de que seria um bom lugar para estar durante o aquecimento global, porque não fica muito quente. . Nunca ouvi argumentos em contrário. A onda de calor do Noroeste do Pacífico em 2021 foi interessante porque a maioria das pessoas não teria pensado que era fisicamente possível antes de acontecer.”
Além de estudar o noroeste do Pacífico, além de examinar as temperaturas extremas de Chicago e Paris nas recentes ondas de calor, o grupo agora pode determinar que uma onda de calor extrema é possível com modelos de última geração. “Podemos dizer com mais confiança que as temperaturas extremas retratadas pelos modelos climáticos são uma possibilidade definitiva no futuro”, disse Lehner. “Os modelos climáticos estão à altura do trabalho.”
Erich M. Fischer, professor da ETH Zurique, é autor correspondente de “Storylines for Unprecedented Heatwaves Based on Ensemble Boosting”.
Os coautores Pendergrass e Lehner, ambos docentes do Centro Cornell Atkinson para Sustentabilidade, foram financiados pelo Departamento de Energia dos EUA, pela National Science Foundation e pelo National Center for Atmospheric Research.
.
