Cientistas estão descobrindo que o agrupamento de nuvens intensifica as tempestades de maneiras surpreendentes

    Durante décadas, acreditou-se que as tempestades dependiam exclusivamente do calor e da umidade disponíveis. Novas pesquisas mostram que a forma como as nuvens se organizam pode ser a chave para explicar por que alguns eventos de chuva extrema superam em muito as expectativas.

    O agrupamento de nuvens de tempestade permite que a atmosfera concentre mais energia em uma área menor, aumentando sua eficiência e elevando o risco de enchentes repentinas.
    O agrupamento de nuvens de tempestade permite que a atmosfera concentre mais energia em uma área menor, aumentando sua eficiência e elevando o risco de enchentes repentinas.

    Tempestades intensas não são resultado apenas de uma atmosfera instável ou de altas temperaturas na superfície. Estudos recentes indicam que nuvens convectivas tendem a se agrupar espontaneamente, formando sistemas mais eficientes na produção de chuvas extremas. Esse comportamento altera a forma como os cientistas entendem os eventos climáticos severos.

    As tempestades mais intensas não são explicadas apenas pelo calor ou pela umidade presentes na atmosfera. A ciência demonstra que a forma como as nuvens se agrupam e se reforçam mutuamente pode multiplicar a intensidade da chuva, prolongar eventos extremos e alterar nossa compreensão sobre fenômenos climáticos severos.

    Quando as nuvens se aglomeram, a precipitação deixa de ser distribuída de forma mais ou menos uniforme. Em vez disso, grandes volumes de chuva ficam concentrados em áreas relativamente pequenas por períodos prolongados. Isso explica por que algumas tempestades causam enchentes repentinas, enquanto áreas próximas são muito menos afetadas.

    O fenômeno não depende de montanhas ou frentes frias, mas de processos atmosféricos internos. A interação entre as nuvens modifica a circulação do ar e reforça as correntes ascendentes. Assim, o próprio sistema retroalimenta-se e se intensifica como uma grande máquina termodinâmica.

    A física por trás do agrupamento de nuvens

    O artigo principal publicado por Knowable Magazine Isso explica que as nuvens convectivas não atuam isoladamente. À medida que se desenvolvem, liberam calor latente devido à condensação do vapor d'água. Esse calor altera o ambiente ao redor e promove a formação de novas nuvens nas proximidades.

    Pesquisas publicadas no Journal of the Atmospheric Sciences mostram que esse processo reduz a perda de energia do sistema. Tempestades agrupadas permanecem ativas por mais tempo do que tempestades dispersas. Como resultado, produzem chuvas mais intensas e persistentes.

    Nos modelos, a convecção úmida distribuída aleatoriamente (a) pode se organizar espontaneamente no espaço (b), mesmo em ambientes idealizados sem qualquer heterogeneidade ou forçamento em grande escala. Imagem de Caroline Muller / Annual Reviews.
    Nos modelos, a convecção úmida distribuída aleatoriamente (a) pode se organizar espontaneamente no espaço (b), mesmo em ambientes idealizados sem qualquer heterogeneidade ou forçamento em grande escala. Imagem de Caroline Muller / Annual Reviews.

    Do ponto de vista da dinâmica dos fluidos, o agrupamento se deve a uma reorganização espontânea da atmosfera. O ar sobe com mais intensidade em áreas onde as nuvens já estão ativas, enquanto desce em áreas mais secas. Essa separação reforça o contraste e fortalece o sistema de tempestades.

    O que significa essa descoberta para o estudo de eventos climáticos extremos?

    Os cientistas apontam que esse mecanismo ajuda a explicar por que alguns modelos climáticos subestimam a intensidade de chuvas extremas. Se a formação de nuvens não for representada com precisão, as simulações perdem realismo. Portanto, esse avanço é fundamental para aprimorar as previsões meteorológicas.

    A tempestade histórica em Bahía Blanca foi intensificada por padrões de circulação que permitiram o desenvolvimento de um sistema convectivo muito profundo, concentrando chuvas intensas em uma área relativamente pequena. Isso foi agravado por sistemas de movimento muito lento, como este. Imagem: Nicolás Tramontana / Meteored
    A tempestade histórica em Bahía Blanca foi intensificada por padrões de circulação que permitiram o desenvolvimento de um sistema convectivo muito profundo, concentrando chuvas intensas em uma área relativamente pequena. Isso foi agravado por sistemas de movimento muito lento, como este. Imagem: Nicolás Tramontana / Meteored

    Estudos publicados na PNAS indicam que uma atmosfera mais quente favorece esse tipo de organização de nuvens. Com mais vapor d'água disponível, essas tempestades agrupadas podem se intensificar ainda mais. Isso torna o fenômeno um ponto-chave para a compreensão do clima futuro.

    Revisões científicas em Annual Reviews Eles enfatizam que a formação de nuvens é uma ponte entre a meteorologia e a dinâmica dos fluidos. Compreender esse processo permitirá uma melhor previsão de eventos de chuva extrema. Também ajudará a avaliar os riscos de inundação em um clima em constante mudança.

    Referência da notícia

    Muller, C. J., and I. M. Held, 2012: Detailed Investigation of the Self-Aggregation of Convection in Cloud-Resolving Simulations. J. Atmos. Sci., 69, 2551–2565, https://doi.org/10.1175/JAS-D-11-0257.1

    C.J. Muller, & D.M. Romps, Acceleration of tropical cyclogenesis by self-aggregation feedbacks, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 115 (12) 2930-2935, https://doi.org/10.1073/pnas.1719967115 (2018)