Nova pesquisa destaca a estreita relação entre a poeira do Saara e a precipitação de furacões

Plumas gigantes de poeira do deserto do Saara que se espalham pelo Atlântico podem suprimir a formação de furacões sobre o oceano e afetar o clima na América do Norte. Mas plumas espessas de poeira também podem levar a chuvas mais pesadas — e potencialmente mais destruição — de tempestades que atingem o continente, de acordo com um estudo em A ciência avança.

A pesquisa mostra uma relação até então desconhecida entre as chuvas de furacões e as plumas de poeira do Saara.

“Surpreendentemente, o principal fator que controla a precipitação de furacões não é, como tradicionalmente se pensa, a temperatura da superfície do mar ou a umidade na atmosfera. Em vez disso, é a poeira do Saara”, disse o autor correspondente Yuan Wang, professor assistente de ciência do sistema terrestre na Stanford Doerr School of Sustainability.

Estudos anteriores descobriram que o transporte de poeira no Saara pode diminuir drasticamente nas próximas décadas e que as chuvas causadas por furacões provavelmente aumentarão devido às mudanças climáticas causadas pelo homem.

No entanto, a incerteza permanece em torno das questões de como as mudanças climáticas afetarão as saídas de poeira do Saara e quanta chuva a mais devemos esperar de futuros furacões. Questões adicionais cercam as relações complexas entre a poeira do Saara, as temperaturas do oceano e a formação, intensidade e precipitação dos furacões. Preencher as lacunas será crítico para antecipar e mitigar os impactos das mudanças climáticas.

“Furacões estão entre os fenômenos climáticos mais destrutivos da Terra”, disse Wang. Mesmo furacões relativamente fracos podem produzir chuvas pesadas e inundações centenas de quilômetros para o interior. “Para previsões meteorológicas convencionais, especialmente previsões de furacões, não acho que a poeira tenha recebido atenção suficiente até este ponto.”

Efeitos concorrentes

A poeira pode ter efeitos concorrentes sobre os ciclones tropicais, que são classificados como furacões no Atlântico Norte, no centro do Pacífico Norte e no leste do Pacífico Norte, quando as velocidades máximas sustentadas do vento atingem 119 km/h ou mais.

“Uma partícula de poeira pode fazer com que nuvens de gelo se formem mais eficientemente no núcleo do furacão, o que pode produzir mais precipitação”, explicou Wang, referindo-se a esse efeito como aprimoramento microfísico. A poeira também pode bloquear a radiação solar e resfriar as temperaturas da superfície do mar ao redor do núcleo de uma tempestade, o que enfraquece o ciclone tropical.

Wang e seus colegas se propuseram primeiro a desenvolver um modelo de aprendizado de máquina capaz de prever chuvas de furacões e, então, identificar as relações matemáticas e físicas subjacentes.

Os pesquisadores usaram 19 anos de dados meteorológicos e observações horárias de precipitação por satélite para prever a precipitação de furacões individuais.

Os resultados mostram que um preditor-chave da precipitação é a profundidade óptica da poeira, uma medida de quanta luz filtra através de uma pluma de poeira. Eles revelaram uma relação em forma de bumerangue na qual a precipitação aumenta com profundidades ópticas de poeira entre 0,03 e 0,06, e diminui drasticamente depois disso. Em outras palavras, em altas concentrações, a poeira muda de aumentar para suprimir a precipitação.

“Normalmente, quando a carga de poeira é baixa, o efeito de aprimoramento microfísico é mais pronunciado. Se a carga de poeira for alta, ela pode proteger com mais eficiência [the ocean] superfície da luz solar, e o que chamamos de ‘efeito de supressão radiativa’ será dominante”, disse Wang.

Autores adicionais são afiliados à Western Michigan University, Purdue University, University of Utah e California Institute of Technology.