Saldo de radiação da Terra em desequilíbrio! O que isso significa?

O clima da Terra é determinado por um equilíbrio delicado entre quanto da energia radiativa do Sol é absorvida na atmosfera e na superfície e quanta radiação infravermelha térmica a Terra emite para o espaço. Um desequilíbrio de energia positivo significa que o sistema terrestre está ganhando energia, fazendo com que o planeta aqueça. A duplicação do desequilíbrio de energia é o tema de um estudo recente publicado em 15 de junho na Geophysical Research Letters.

Cientistas da NASA e da Administração Oceânica e Atmosférica Nacional compararam dados de dois conjuntos independentes de medições. Os sensores de satélite Nuvens e Sistema de Energia Radiante da Terra (CERES) da NASA medem quanta energia entra e sai do sistema terrestre. Uma matriz global de flutuadores oceânicos, chamada Argo, fornece dados para permitir uma estimativa precisa da taxa de aquecimento dos oceanos do mundo. Uma vez que aproximadamente 90 por cento do excesso de energia de um desequilíbrio de energia termina no oceano, as tendências gerais da radiação que entra e sai devem concordar amplamente com as mudanças no conteúdo de calor do oceano.

“As duas maneiras são independentes para olhar as mudanças no desequilíbrio de energia da Terra e estão em concordância. Ambas mostram essa tendência, o que nos dá muita confiança de que o que estamos vendo é um fenômeno real e não apenas um artefato instrumental ”, disse Norman Loeb, autor principal do estudo e investigador principal do CERES no Langley Research Center da NASA. “As tendências que encontramos foram bastante alarmantes em certo sentido.”

Os aumentos nas emissões de gases de efeito estufa, como dióxido de carbono e metano, prendem o calor na atmosfera, capturando a radiação que, de outra forma, escaparia para o espaço. O aquecimento leva a outras mudanças, como o derretimento da neve e do gelo, aumento do vapor de água e mudanças nas nuvens que podem aumentar ainda mais o aquecimento. O desequilíbrio de energia da Terra é o efeito líquido de todos esses fatores.

A fim de determinar os fatores que conduzem o desequilíbrio, os pesquisadores examinaram mudanças nas nuvens, vapor de água, gases residuais, a saída de luz do Sol, albedo da superfície da Terra (a quantidade de luz refletida pela superfície), aerossóis atmosféricos e mudanças nas distribuições de temperatura superficial e atmosférica.

Os cientistas descobriram que a duplicação do desequilíbrio energético é parcialmente o resultado de um aumento dos gases de efeito estufa da atividade humana, também conhecido como forçante antropogênica. Também pode ser atribuído ao aumento do vapor de água, que retém mais radiação de onda longa de saída e contribui ainda mais para o desequilíbrio de energia da Terra. A diminuição relacionada nas nuvens e no gelo marinho também leva a uma maior absorção de energia solar.

Oscilação Decadal do Pacífico

Os autores também descobriram que uma mudança da Oscilação Decadal do Pacífico (PDO) de uma fase fria para uma fase quente provavelmente desempenhou um papel importante na intensificação do desequilíbrio energético. O PDO é um padrão de variabilidade do clima do Pacífico no qual uma grande massa de água no leste do Pacífico passa por fases frias e quentes. Essa variabilidade interna que ocorre naturalmente no oceano pode ter efeitos de longo alcance no tempo e no clima. Uma fase PDO intensamente quente que começou por volta de 2014 e continuou até 2020 causou uma redução generalizada na cobertura de nuvens sobre o oceano e um aumento correspondente na absorção de radiação solar.

“Os registros extensos e altamente complementares de Argo e CERES nos permitiram identificar o desequilíbrio de energia da Terra com precisão crescente e estudar suas variações e tendências com crescente percepção, conforme o tempo passa”, disse Gregory Johnson, co-autor em o estudo e oceanógrafo físico do Laboratório Ambiental Marinho do Pacífico da NOAA. “Observar a magnitude e as variações desse desequilíbrio de energia são vitais para a compreensão das mudanças climáticas da Terra.”

Loeb adverte que o estudo é apenas um instantâneo em relação às mudanças climáticas de longo prazo, e que não é possível prever com certeza como as próximas décadas podem parecer para o orçamento de energia da Terra. O estudo conclui, entretanto, que, a menos que a taxa de absorção de calor diminua, maiores mudanças no clima devem ser esperadas.