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As altas temperaturas exacerbam a produção de ozônio ao nível do solo, resultando em uma combinação mortal de calor extremo e má qualidade do ar, que é especialmente perigosa para crianças, idosos e pessoas que sofrem de doenças respiratórias preexistentes.
Como a maior parte do mundo, a China está lidando com temperaturas crescentes e ondas de calor mais longas e frequentes. Mas, devido ao seu desenvolvimento rápido e intensivo em energia, também está vendo um aumento na produção dos principais precursores do ozônio, compostos orgânicos voláteis (VOCs) e óxidos de nitrogênio (NOx). Em um país tão populoso quanto a China, essa combinação representa uma séria ameaça à saúde humana, especialmente em grandes áreas urbanas como Pequim.
Agora, uma equipe de pesquisadores colaboradores do Projeto Harvard-China na Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS) e na Hong Kong Baptist University identificou padrões climáticos em larga escala que podem ser usados para prever a co- ocorrência de dias de calor extremo e ozônio na China meses antes de ocorrerem. Assim como as previsões para temporadas de furacões e incêndios florestais, as previsões podem ajudar o governo a preparar recursos e implementar políticas para mitigar a gravidade da temporada.
A pesquisa foi publicada recentemente no Anais da Academia Nacional de Ciências.
“Já vimos ondas de calor recorde em todo o mundo neste verão, inclusive na China, onde as emissões locais levaram a uma poluição substancial de ozônio”, disse Fan Wang, pesquisador visitante do SEAS e do Harvard-China Project, Ph. D. candidato da Universidade Batista de Hong Kong e co-autor principal do estudo. “Nossa pesquisa pode ter implicações importantes no futuro que permitiriam que agências como o Ministério de Ecologia e Meio Ambiente da China se preparassem para o alto calor do verão e o ozônio na primavera”.
A equipe de pesquisa, liderada por Michael McElroy, o professor Gilbert Butler de Estudos Ambientais da SEAS e presidente do Harvard-China Project, e Meng Gao, professor da Universidade Batista de Hong Kong e ex-pesquisador de pós-doutorado da SEAS, analisou os dados meteorológicos do passado dados e níveis diários de ozônio para detectar padrões que podem ser usados para prever a estação.
Devido à falta de observações diárias de longo prazo das concentrações de ozônio no nível do solo, os pesquisadores usaram um modelo sofisticado de aprendizado de máquina para reconstruir os níveis desde 2005. Usando esse conjunto de dados, a equipe identificou padrões no aquecimento da superfície do mar no oeste do Oceano Pacífico, o oeste do Oceano Índico e o Mar de Ross, ao largo da costa da Antártica, que precederam verões com alto calor e ozônio no nordeste da China, incluindo Pequim.
As temperaturas quentes da superfície do mar nessas regiões levam a uma diminuição na precipitação, na cobertura de nuvens e na circulação nessa região da China, conhecida como Planície do Norte da China, que abriga cerca de 300 milhões de pessoas.
“Essas anomalias na temperatura da superfície do mar influenciam a precipitação, a radiação e muito mais, o que modula a co-ocorrência de ondas de calor e poluição de ozônio”, disse Gao, co-autor do artigo e associado do Projeto Harvard-China.
O modelo da equipe correlacionou essas anomalias com aumentos nas ondas de calor e ozônio em cerca de 80% do tempo.
As agências governamentais poderiam usar essas previsões não apenas para emitir alertas para a saúde humana e para a agricultura, mas também para reduzir os componentes do ozônio e seus precursores na atmosfera antes que as ondas de calor extremo as atingissem.
“A capacidade de prever as perspectivas de verões excepcionalmente quentes e níveis excepcionalmente altos de ozônio no verão na China simplesmente com base nos padrões de temperatura observados meses antes em regiões remotas do oceano é realmente emocionante”, disse McElroy.
Este artigo foi co-escrito por Yihui Ding, Zhiwei Wu, Yangyang Xu, Xiao Lu, Zifa Wang e Gregory R. Carmichael.
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