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Pesquisadores aprimoraram um modelo climático que anteriormente superestimava a refletividade do gelo, levando a previsões mais precisas do derretimento do gelo e dos impactos das mudanças climáticas.
Sua revisão incorpora o impacto de propriedades físicas anteriormente negligenciadas no gelo.
À medida que as temperaturas globais aumentam devido às mudanças climáticas induzidas pelo homem, modelos climáticos computadorizados precisos serão cruciais para esclarecer como nosso clima continuará a evoluir nos próximos anos.
Em um estudo publicado no Revista de Pesquisa Geofísica: Atmosferasuma equipe liderada por pesquisadores do Departamento de Ciências do Sistema Terrestre da Universidade da Califórnia em Irvine e do Departamento de Ciências Climáticas e Espaciais e Engenharia da Universidade de Michigan revela como um modelo climático comumente usado por geocientistas atualmente superestima uma propriedade física essencial do sistema climático da Terra, chamada albedo, que é o grau em que o gelo reflete a luz solar que aquece o planeta no espaço.
Albedo é uma medida da refletividade de uma superfície, expressa como a fração da radiação solar incidente que é refletida por essa superfície de volta ao espaço. É um fator crítico na determinação do clima e do equilíbrio energético da Terra. Superfícies com alto albedo, como neve e gelo, podem refletir uma grande porção da energia solar incidente, enquanto superfícies mais escuras, como florestas ou oceanos, absorvem mais energia solar.
“Descobrimos que, com versões de modelos antigos, o gelo é muito reflexivo em cerca de cinco por cento”, disse Chloe Clarke, cientista de projeto no grupo do professor Charlie Zender da UC Irvine. “A refletividade do gelo era muito alta.”
A quantidade de luz solar que o planeta recebe e reflete é importante para estimar o quanto o planeta vai aquecer nos próximos anos. Versões anteriores do modelo, chamadas de Modelo de sistema terrestre de energia em exaescala (E3SM) superestimaram o albedo porque não levaram em conta o que Clarke descreveu como as propriedades microfísicas do gelo em um mundo em aquecimento.
Essas propriedades incluem os efeitos que coisas como algas e poeira têm no albedo. Algas e poeira de cor escura podem tornar a neve e o gelo menos reflexivos e menos capazes de refletir a luz solar.
Análise usando dados de satélite
Para fazer a análise, Clarke e sua equipe estudaram dados de satélite para rastrear o albedo da camada de gelo da Groenlândia. Eles descobriram que a refletividade do E3SM superestima a refletividade da camada de gelo, “o que significa que o modelo estima menos derretimento do que seria esperado das propriedades microfísicas do gelo”, disse Clarke.
Mas com a nova refletividade do gelo incorporada ao modelo, a camada de gelo da Groenlândia está derretendo a uma taxa de cerca de seis gigatoneladas a mais do que nas versões mais antigas do modelo. Isso se baseia em medições de albedo que são mais consistentes com observações de satélite.
Clarke espera que o estudo de sua equipe enfatize a importância das propriedades aparentemente minúsculas que podem ter consequências de longo alcance para o clima geral. “Acho que nosso trabalho vai ajudar os modelos a fazer um trabalho muito melhor de nos ajudar a capturar feedbacks climáticos relacionados à neve e ao gelo”, disse ela.
Em seguida, Clarke quer estudar diferentes partes geladas do planeta para avaliar o quão disseminada é a discrepância de albedo no E3SM. “Nossos próximos passos são fazer com que seja funcional globalmente e não apenas válido sobre a Groenlândia”, disse Clarke, que também pretende comparar as novas taxas de derretimento da camada de gelo da Groenlândia com observações para medir o quanto mais preciso é o novo albedo do gelo. “Seria útil aplicá-lo a geleiras em lugares como os Andes e o Alasca.”
Referência: “O efeito dos processos radiativos de gelo de base física no albedo da camada de gelo da Groenlândia e no balanço de massa da superfície em E3SM” por CA Whicker-Clarke, R. Antwerpen, MG Flanner, A. Schneider, M. Tedesco e CS Zender, 8 de abril de 2024, Revista de Pesquisa Geofísica: Atmosferas.
DOI: 10.1029/2023JD040241
Autores adicionais incluem Raf Antwerpen (Lamont-Doherty Earth Observatory), Mark G. Flanner (University of Michigan), Adam Schneider (National Oceanic and Atmospheric Administration), Marco Tedesco (Lamont-Doherty Earth Observatory) e Charlie S. Zender (UC Irvine). As informações de financiamento estão listadas no estudo.