Uma equipa internacional de cientistas descobriu pela primeira vez evidências diretas que ligam sistemas climáticos aparentemente aleatórios no oceano ao clima global. A equipe de pesquisa, liderada por Hussein Aluie, professor associado do Departamento de Engenharia Mecânica da Universidade de Rochester e cientista do Laboratório de Energia Laser da universidade, relatou suas descobertas na revista Science Advances.
Esta ilustração de Benjamin Storer mostra sistemas climáticos oceânicos (redemoinhos de mesoescala) sobrepostos a correntes oceânicas em escala climática impulsionadas pela atmosfera (linhas pretas). A imagem mostra como estes sistemas climáticos oceânicos são ativados (vermelho) ou enfraquecidos (azul) à medida que interagem com as escalas climáticas, em padrões que refletem a circulação atmosférica global. Fonte da imagem: Universidade de Rochester/Benjamin Storer
O autor principal, Benjamin Storer, pesquisador associado do Grupo de Pesquisa de Turbulência e Fluxos Complexos de Arue, disse que os padrões climáticos no oceano são semelhantes aos que experimentamos em terra, mas em diferentes escalas de tempo e comprimento. Os padrões climáticos em terra podem durar vários dias e ter cerca de 500 quilómetros de largura, enquanto os padrões climáticos oceânicos, como os redemoinhos, duram três a quatro semanas, mas têm apenas um quinto do tamanho em terra.
"Os cientistas especulam há muito tempo que estes movimentos omnipresentes e aparentemente aleatórios no oceano comunicam com as escalas climáticas, mas isso foi obscurecido porque não estava claro como desmembrar este sistema complexo para medir as suas interações", disse Aroui. “Desenvolvemos uma estrutura que faz exatamente isso. O que descobrimos é diferente do que as pessoas esperavam porque requer condicionamento atmosférico”.
O objetivo da equipe é entender como a energia é transferida por toda a Terra através de diferentes canais no oceano. Eles usaram um método matemático desenvolvido por Arui em 2019, que Storr e Aroui posteriormente implementaram em códigos de alto nível, permitindo-lhes estudar diferentes modos de transferência de energia da circunferência da Terra até 10 quilômetros. Estas técnicas foram então aplicadas a conjuntos de dados oceânicos a partir de modelos climáticos avançados e observações de satélite.
A investigação mostra que os sistemas climáticos oceânicos são estimulados e enfraquecidos quando interagem com as escalas climáticas, num padrão que reflete a circulação atmosférica global. Os investigadores também descobriram que uma zona atmosférica perto do equador chamada Zona de Convergência Intertropical produz 30% da precipitação global, causando transferências massivas de energia e criando turbulência oceânica.
Estudar esses movimentos complexos de fluidos que ocorrem em múltiplas escalas não é uma tarefa fácil, disseram Stoll e Arui, mas oferece vantagens em relação às tentativas anteriores de vincular o clima às mudanças climáticas. Eles acreditam que o trabalho da equipa proporciona um quadro promissor para uma melhor compreensão do sistema climático.
“Há muito interesse em como o aquecimento global e as mudanças climáticas afetam os eventos climáticos extremos”, disse Aroui. "Normalmente, esses esforços de pesquisa são baseados em análises estatísticas e requerem grandes quantidades de dados para ter confiança nas incertezas. Estamos adotando uma abordagem diferente baseada em análises mecanicistas que aliviam alguns desses requisitos e nos permitem compreender causa e efeito mais facilmente."
Compilado de /scitechdaily