A terra escurece e muda o equilíbrio do clima do planeta

Por quase vinte anos, os satélites mediram silenciosamente o fluxo de luz solar e calor pela atmosfera da Terra. Hoje, os cientistas dizem que essas medidas indicam uma tendência preocupante – o hemisfério norte está constantemente escurecendo em comparação com o hemisfério sul.

A irregularidade pode redefinir fórmulas de vento, correntes oceânicas e até temperaturas globais.

Rastreando o fluxo de energia do planeta

O estudo depende de 24 anos de dados de satélite coletados pelas nuvens da NASA e pelo vibrante sistema de energia da Terra (CERES). O sistema monitora quanta energia solar a Terra é absorvida, conhecida como radiação solar absorvida (ASR) e quanta energia ela envia para o espaço conhecido como radiação de onda longa (OLR) de saída.

Quando os cientistas comparam hemisericamente essas medições, descobriram que o norte ganhava mais energia solar do que antes. Durante o período do estudo, o hemisfério norte recebeu cerca de 0,34 watts por metro quadrado de mais energia solar a cada década do que o hemisfério sul. Embora possa parecer uma pequena diferença, é estatisticamente significativo e grande o suficiente para atrapalhar o equilíbrio energético finamente equilibrado da Terra.

A mudança aparece, diz o Dr. Norman G. Loeb, cientista climático do Centro de Pesquisa de Pesquisa da NASA Langley e o principal autor do estudo: ambos os hemisférios refletem menos sol, mas o efeito é mais forte no norte.

O que está por trás do “escurecimento”

O escurecimento do hemisfério norte – sua capacidade reduzida de saltar a luz do sol de volta ao espaço – está associada a vários fatores conectados. Uma das mais importantes é a perda de superfícies reflexivas. O gelo do mar derretido e abaixando a cobertura de neve no Ártico expostos no solo mais escuro e nas superfícies oceânicas que absorvem mais calor.

Outro fator que controla a tendência é um declínio nas partículas de ar chamado aerossol. Pequenos poluentes, que já foram espalhados por áreas industrializadas na América do Norte, Europa e China, anteriormente dissipou a luz do sol e contribuíram para nuvens brilhantes que refletiam a radiação. Os regulamentos mais rigorosos da poluição do ar limpavam o ar, mas perderam algumas dessas propriedades reflexivas no processo.

Paralelamente no hemisfério sul, eventos naturais como incêndios enormes australianos e as erupções vulcânicas de Hunga Tonga aumentaram temporariamente o nível de aerossóis e aumentaram a reflexão da luz solar. No entanto, esses picos não eram intensos o suficiente para enfrentar saldos globais.

O estudo também apresenta mudanças no vapor de água e nas nuvens. As nuvens são notórias para o modelo e seu efeito difere de acordo com a localização. Algumas áreas registraram nuvens mais finas, enquanto outras introduziram uma cobertura de nuvens mais significativa. No geral, os cientistas determinaram que as nuvens não criam maior absorção no norte, como esperado.

Simetria quebrada

Por muitos anos, os cientistas tomaram isso como certo que o sistema climático do país seria auto -regulado. Se um hemisfério ganhasse mais energia solar, nuvens ou correntes oceânicas o redistribuiriam. Essa suposição é testada.

“Os dados sugerem que as nuvens não compensam completamente os desequilíbrios hemisféricos”, disse a equipe de Loeb. Essa perda de simetria depende porque afeta a maneira como o planeta redistra o calor. O desequilíbrio energético impulsiona a circulação do ar e do oceano – forças por trás do clima, chuva e estabilidade do clima.

Como o norte assume mais energia, as fórmulas de transporte de calor podem ser alteradas. As correntes de vento e oceano que transportam calor pelo equador estão espalhadas ou traseiras. Essas pequenas mudanças vomitam em todo o sistema, afetam o clima local e potencialmente intensificam o aquecimento nos continentes do norte.

Isso é dito por um estudo que diz que o mundo inteiro, a Terra, é mais escuro. Desde 2001, o mundo inteiro está ocupado em 0,83 watts por metro quadrado ao longo de décadas. Enquanto parte desse excesso de energia é perdida pela circulação atmosférica e oceânica, o restante de cerca de 0,21 watts por metro quadrado ao longo de décadas – suficiente para fortalecer as tendências do aquecimento.

Na Europa e América do Norte, o calor extra pode significar anos mais graves e duradouros. A interferência nos padrões de vento e o derretimento do gelo ártico também podem preencher o aquecimento regional. Os cientistas alertam que as mudanças são lentas, mas se acumulam com o tempo e os loops de feedback, o que por sua vez fortalece as mudanças climáticas.

Incerteza e perguntas abertas

O poder desta pesquisa está em seu arquivo de dados longo e ininterrupto. Duas décadas de medições de Ceres têm fornecido uma visão confiável da maneira como as correntes de energia evoluíram para os cientistas. No entanto, o estudo não é isento de deficiências. As diferenças na absorção de energia são leves no tamanho e na separação de uma contribuição específica de aerossóis, albedo, vapor de água e nuvens permanecem exigentes.

Além disso, os cientistas não têm certeza se esse desequilíbrio hemisférico continuará a crescer ou se estabilizar. Nesse caso, os padrões de circulação global podem chegar a novos equilíbrios e potencialmente alterar os modelos climáticos com base em suposições simétricas.

“Os resultados fortalecem a clara necessidade de reexaminar como os modelos resolvem a compensação hemisférica”, dizem os autores. “Mesmo diferenças modestas no balanço energético podem ter consequências profundas”.

Uma imagem climática maior

Esses resultados surgem quando cientistas de todo o mundo competem por projeções climáticas mais refinadas. A maioria dos modelos atuais depende da suposição de que as nuvens compensariam automaticamente as alterações na radiação. No entanto, se as nuvens não o fizerem, como sugere esta pesquisa, esses modelos em alguns lugares provavelmente subestimam o aquecimento futuro.

As consequências do estudo não se limitam à meteorologia. O excesso de energia preso no hemisfério norte pode aumentar o derretimento com alta largura, modos de monção reversa e alterar os padrões de chuva que alimentam bilhões de pessoas. Entendendo o porquê e como os hemisférios se separam, os cientistas podem permitir que os cientistas prevejam e manipulem essas mudanças.

Loeb e sua equipe afirmam que o próximo passo será expandir os registros de satélite e incluir novas observações nos modelos climáticos. O monitoramento dessas alterações em períodos mais longos pode revelar se o desequilíbrio é uma curta flutuações ou uma modificação de longo prazo no sistema de energia da Terra.

As conseqüências práticas da pesquisa

Essa assimetria hemisférica crescente sublinha a complexidade das mudanças climáticas. O fato de o hemisfério norte absorver maior energia significa que o aquecimento global não ocorre uniformemente. As regiões norte -americanas, européias e asiáticas – já contendo a maioria da população e indústria globais – podem ver um aumento maior de temperatura e migrar o clima extremo.

Para os criadores da política, o relatório é claro: cortar a poluição do aerossol limpa o ar às custas de uma ligeira influência na maneira como o planeta reflete o sol. Os modelos climáticos devem capturar esse compromisso com mais precisão. Para os cientistas, é um desafio melhorar o monitoramento do satélite e incorporar esses resultados em modelos de prognóstico.

A longo prazo, essas informações podem liderar uma política climática mais sábia, que permite que a sociedade se adapte ao aquecimento desigual e proteja os ecossistemas sensíveis à energia. O estudo também ilumina como pequenas mudanças – vários watts por metro quadrado – podem mover silenciosamente o equilíbrio do clima do planeta.

Os resultados da pesquisa estão disponíveis on -line na revista PNAS: Terra, Ciência Atmosférica e Planetária.

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