Dilúvios episódicos em climas de estufa simulados

Vista esquemática das fases do regime convectivo do oscilador de relaxação. (Abaixo) Instantâneos da radiação solar de saída (OSR) durante as fases (a) de recarga, (b) de ativação e (c) de descarga, obtidos 1,95 dias, 4 horas e 0 horas antes da próxima hora de pico de precipitação (tpico) , respectivamente. Esses instantâneos são da simulação de SST fixo de alta resolução a uma temperatura de superfície de 330 K. Altos valores de OSR indicam cobertura de nuvens. Nem a largura gráfica das fases nem a espessura vertical das camadas atmosféricas neste esquema são proporcionais à quantidade de tempo ou espaço que ocupam.

O passado distante da Terra e potencialmente seu futuro incluem estados climáticos de “estufa” extremamente quentes, mas pouco se sabe sobre como a atmosfera se comporta nesses estados.

Uma característica distintiva dos climas de estufa é que eles apresentam aquecimento radiativo troposférico inferior, ao invés de resfriamento, devido ao fechamento das regiões da janela infravermelha do vapor d’água. Trabalhos anteriores sugeriram que isso poderia levar a inversões de temperatura e mudanças significativas na cobertura de nuvens, mas nenhuma modelagem anterior do regime de estufa resolveu os movimentos turbulentos do ar em escala convectiva e a cobertura de nuvens diretamente, deixando muitas perguntas sobre o aquecimento radiativo da estufa sem resposta.

Aqui, conduzimos simulações que explicitamente resolvem a convecção e descobrimos que o aquecimento radiativo da troposfera inferior em climas de estufa faz com que o ciclo hidrológico mude de um regime quase constante para um regime de “oscilador de relaxamento”, no qual a precipitação ocorre em explosões curtas e intensas separadas por períodos de seca de vários dias.

A transição para o regime oscilatório é acompanhada por fluxos de precipitação local fortemente aumentados, um aumento significativo na cobertura de nuvens e um parâmetro de feedback climático transitoriamente positivo (instável). Nossos resultados indicam que climas de estufa podem apresentar uma nova forma de auto-organização convectiva “temporal”, com implicações para a cobertura de nuvens e processos de erosão.


Publicado em 09/11/2021 20h53

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