Tornados e mudanças climáticas: o que um mundo em aquecimento significa para tornados mortais e o tipo de tempestades que os geram
Por John Allen*
Professor Associado de Meteorologia, Central Michigan University
O surto de tornado mortal que devastou comunidades de Arkansas a Illinois na noite de 10 a 11 de dezembro de 2021 foi tão incomum em sua duração e força, especialmente em dezembro, que muitas pessoas, incluindo o presidente dos EUA, estão perguntando qual é o papel a mudança climática pode ter afetado – e se tornados se tornarão mais comuns em um mundo em aquecimento.
Ambas as perguntas são mais fáceis de fazer do que de responder, mas a pesquisa está oferecendo novas pistas.
Sou um cientista atmosférico que estuda tempestades convectivas severas como tornados e as influências das mudanças climáticas. Aqui está o que a pesquisa científica mostra até agora.
Os modelos climáticos ainda não podem ver tornados – mas podem reconhecer as condições dos tornados
Para entender como o aumento das temperaturas globais afetará o clima no futuro, os cientistas usam modelos de computador complexos que caracterizam todo o sistema terrestre, desde a energia do Sol fluindo até como o solo responde e tudo mais, ano a ano e estação a estação. Esses modelos resolvem milhões de equações em escala global. Cada cálculo aumenta, exigindo muito mais poder de computação do que um computador desktop pode suportar.
Para projetar como o clima da Terra mudará até o final do século, atualmente temos que usar uma escala ampla. Pense nisso como a função de zoom em uma câmera olhando para uma montanha distante. Você pode ver a floresta, mas as árvores individuais são mais difíceis de distinguir, e uma pinha em uma dessas árvores é muito pequena para ver, mesmo quando você amplia a imagem. Com modelos climáticos, quanto menor o objeto, mais difícil é de ver.
Os tornados e as fortes tempestades que os criam estão muito abaixo da escala típica que os modelos climáticos podem prever.
O que podemos fazer em vez disso é olhar para os ingredientes em grande escala que tornam as condições propícias para a formação de tornados.
Dois ingredientes principais para tempestades severas são (1) energia impulsionada por ar quente e úmido que promove fortes correntes ascendentes e (2) mudança da velocidade e direção do vento , conhecida como cisalhamento do vento , que permite que as tempestades se tornem mais fortes e durem mais. Um terceiro ingrediente, que é mais difícil de identificar, é um gatilho para a formação de tempestades, como um dia muito quente ou talvez uma frente fria. Sem esse ingrediente, nem todo ambiente favorável leva a tempestades ou tornados severos, mas as duas primeiras condições ainda tornam as tempestades severas mais prováveis.
Ao usar esses ingredientes para caracterizar a probabilidade de fortes tempestades e tornados se formando, os modelos climáticos podem nos dizer algo sobre o risco de mudança.
Como as condições de tempestade podem mudar
As projeções do modelo climático para os Estados Unidos sugerem que a probabilidade [1] geral de ingredientes favoráveis para tempestades severas [2] aumentará até o final do século 21 [3]. A principal razão é que o aquecimento das temperaturas, acompanhado pelo aumento da umidade na atmosfera, aumenta o potencial para fortes correntes ascendentes.
O aumento das temperaturas globais está provocando mudanças significativas em estações que tradicionalmente consideramos raramente produzindo clima severo. Aumentos mais fortes no ar úmido quente no outono, inverno e início da primavera significam que haverá mais dias com ambientes favoráveis de tempestades severas – e quando essas tempestades ocorrem, elas têm o potencial de maior intensidade.
O que estudos mostram sobre frequência e intensidade
Em áreas menores, podemos simular tempestades nesses climas futuros, o que nos deixa mais perto de responder se ocorrerão fortes tempestades. Vários estudos[4] têm modelado alterações [5] à frequência de tempestades intensas [6] para entender melhor esta mudança para o meio ambiente.
Já estamos vendo evidências nas últimas décadas de mudanças em direção a condições mais favoráveis para tempestades severas nas estações mais frias, enquanto a probabilidade de formação de tempestades no verão está diminuindo.
Para tornados, as coisas ficam mais complicadas. Mesmo em uma previsão exata para o dia seguinte, não há garantia de que um tornado se formará. Apenas uma pequena fração das tempestades produzidas em um ambiente favorável produzirá um tornado.
Várias simulações exploraram o que aconteceria se um surto de tornado [7] ou uma tempestade produtora de tornado ocorresse em diferentes níveis de aquecimento global. As projeções sugerem que tempestades [8] mais fortes e produtoras de tornados podem ser mais prováveis com o aumento das temperaturas globais, embora se intensifiquem menos do que poderíamos esperar do aumento na energia disponível.
O impacto de 1 grau de aquecimento
Muito do que sabemos sobre como o aquecimento do clima influencia fortes tempestades e tornados é regional, principalmente nos Estados Unidos. Nem todas as regiões ao redor do globo verão mudanças em ambientes de tempestades severas na mesma taxa.
Em um estudo recente [9] , colegas e eu descobrimos que a taxa de aumento em ambientes com fortes tempestades será maior no hemisfério norte e que aumenta mais em latitudes mais altas. Nos Estados Unidos, nossa pesquisa sugere que para cada 1 grau Celsius (1,8 F) que as temperaturas aumentam, um aumento de 14-25% em ambientes favoráveis é provável na primavera, outono e inverno, com o maior aumento no inverno. Isso é impulsionado predominantemente pelo aumento da energia disponível devido às altas temperaturas. Lembre-se de que se trata de ambientes favoráveis, não necessariamente tornados.
O que isso diz sobre os tornados de dezembro?
Para responder se a mudança climática influenciou a probabilidade ou intensidade dos tornados no surto de dezembro de 2021 , continua difícil atribuir qualquer evento único como este às mudanças climáticas. Influências de curto prazo, como o El Niño-Oscilação Sul, também podem complicar o quadro.
Certamente há sinais apontando na direção de um futuro mais tempestuoso, mas como isso se manifesta em tornados é uma área aberta de pesquisa.
[1] https://doi.org/10.1073/pnas.1307758110
[2] https://doi.org/10.1175/JCLI-D-14-00382.1
[3] https://doi.org/10.1029/2021EF002277
[4] https://doi.org/10.1007/s10584-014-1320-z
[5] https://doi.org/10.1175/JCLI-D-16-0885.1
[6] https://doi.org/10.1007/s00382-017-4000-7
[7] https://doi.org/10.1175/WAF-D-19-0240.1
[8] https://doi.org/10.1175/JCLI-D-15-0623.1
[9] https://doi.org/10.1029/2021EF002277
* Este artigo foi publicado originalmente no site The Conversation e republicado aqui sob uma licença Creative Commons. Leia aqui a versão original em inglês: https://theconversation.com/tornadoes-and-climate-change-what-a-warming-world-means-for-deadly-twisters-and-the-type-of-storms-that-spawn-them-173645