Os cientistas agora podem seguir o caminho de uma gota d’água ao redor do mundo. A água é composta de hidrogênio e oxigênio, e alguns desses átomos existem naturalmente em formas ligeiramente mais pesadas, chamadas isótopos. À medida que a água evapora, forma nuvens e se move pela atmosfera, a proporção desses isótopos muda de forma consistente e mensurável. Estas mudanças funcionam como impressões digitais, ajudando os investigadores a mapear a forma como a água viaja globalmente.
Quando esses dados isotópicos são combinados com modelos hidrológicos, tornam-se uma ferramenta poderosa. Os cientistas podem utilizá-lo para compreender melhor fenómenos meteorológicos extremos, como tempestades, inundações e secas, e para melhorar as previsões de como as alterações climáticas podem alterar os padrões climáticos futuros.
Melhorando os modelos climáticos com dados isotópicos
Alguns modelos climáticos já consideram processos isotópicos, mas nenhum modelo único consegue captar totalmente a complexidade do ciclo da água na Terra. Em um estudo publicado pelo Dr. Jornal de Pesquisa Geofísica: AtmosferaPesquisadores do Instituto de Ciência Industrial da Universidade de Tóquio usaram um método conhecido como conjunto, que combina vários modelos ao mesmo tempo. A sua equipa combinou oito modelos climáticos baseados em isótopos e cobriu o período de 45 anos, de 1979 a 2023.
Cada modelo foi executado com os mesmos dados de temperatura da superfície do ar e do mar. Esta configuração permite à equipe avaliar como os modelos individuais lidam com a física do ciclo da água e comparar as médias dos conjuntos com observações climáticas do mundo real.
Por que os isótopos da água são importantes para a ciência climática?
“As mudanças nos isótopos da água refletem mudanças no transporte de umidade, na convecção e na circulação atmosférica em grande escala. Embora saibamos, em um nível geral, que os isótopos são afetados pela temperatura, precipitação e altitude, a variabilidade nas simulações do modelo atual torna difícil a interpretação dos resultados, “disse o professor Kei Yoshimi, autor sênior que aconselhou o estudo. Modelos climáticos habilitados para isótopos participantes do projeto. “Estamos satisfeitos que nossos valores médios combinados capturem os padrões de isótopos observados na precipitação global, vapor, neve e dados de satélite com muito mais sucesso do que os modelos individuais.”
Link Padrões Climáticos Globais
Olhando para os últimos 30 anos, as simulações de conjuntos mostram um aumento global no vapor de água atmosférico associado ao aquecimento global. Os resultados também revelaram fortes ligações com os principais padrões interanuais, incluindo o El Niño-Oscilação Sul, a Oscilação do Atlântico Norte e o Modo Climático Circumpolar Sul. Estes sistemas de grande escala afectam a disponibilidade global de água ao longo de vários anos e afectam milhares de milhões de pessoas em todo o mundo.
“Os conjuntos oferecem uma abordagem de modelagem refinada que minimiza as diferenças entre modelos individuais. Essa abordagem nos permite separar os efeitos de como cada modelo representa os processos do ciclo da água das diferenças decorrentes de estruturas de modelos individuais, “disse o Dr. Hyeong Bong, ex-aluno do Instituto de Ciência Industrial da Universidade de Tóquio, agora está no St.
Uma estrutura de modelagem climática pioneira no mundo
Este estudo representa a primeira vez que vários modelos climáticos habilitados para isótopos foram integrados em uma única estrutura unificada. A composição resultante alinha-se estreitamente com os dados observados, fornecendo uma imagem mais fiável de como a água se move através do sistema climático global.
“É importante ressaltar que a pesquisa avança nossa capacidade de explicar a variabilidade climática passada e fornece uma base sólida para compreender e prever como o ciclo global da água e o clima que ele molda responderão ao aquecimento global contínuo”, disse o professor Yoshimura.
