Chuvas na Califórnia colocam holofotes nos rios atmosféricos

Em 7 de fevereiro, o vapor de água jorrou do Havaí em um rio atmosférico chamado Pineapple Express.

Divisão de Ciências Físicas do Laboratório de Pesquisa do Sistema Terrestre NOAA

Chuvas na Califórnia colocam holofotes nos rios atmosféricos

Por Julia RosenFeb. 22, 2017, 10:00

A Califórnia não tem rios poderosos como o Mississippi, mas rios de um tipo estão inundando o estado. Desde o ano novo, mais de um metro de precipitação caiu em alguns lugares, provocando inundações, provocando deslizamentos de terra e, na semana passada, levando o vertedouro de emergência da represa de Oroville, a mais alta do país, à beira do fracasso. A série aparentemente interminável de tempestades também tem sido uma benção, porque depois de cinco anos incapacitantes, a seca foi vencida em todos os cantos do sul do estado, exceto os do sul. É tudo por causa dos rios atmosféricos: longas e estreitas fitas de vapor d'água correndo pelo céu.

Com apenas algumas centenas de quilômetros de largura, os rios atmosféricos se estendem a milhares de quilômetros dos oceanos tropicais em direção aos pólos, transportando até 20 vezes mais água do que o rio Mississippi. Essa umidade é arrastada pelas rodas de remo ventosas de tempestades giratórias à frente de seu caminho. Quando os rios atmosféricos atingem o solo e o vapor se condensa, eles podem liberar uma quantidade impressionante de chuva e neve.

Os cientistas estão agora trabalhando para desvendar sua física, para que possam fornecer melhores previsões, agora e em um mundo mais quente e futuro. Para regiões secas de latitude média, qualquer alteração pode ter um impacto profundo. "Eles fazem ou quebram a precipitação em lugares como a Califórnia", diz Marty Ralph, cientista atmosférico da Universidade da Califórnia, em San Diego, e diretor do Centro de Meteorologia Ocidental e Extremos de Água.

Os rios atingem as costas ao redor do mundo, da Califórnia à Europa e à Antártica. Um estudo publicado na edição desta semana da revista Nature Geoscience fornece uma visão rara de seu impacto global. Provocando as impressões digitais dos eventos atmosféricos dos rios nos dados climáticos globais coletados entre 1997 e 2014, os pesquisadores descobriram que essas tempestades produziam até metade de todos os eventos climáticos extremos nas regiões de latitude média, trazendo ventos fortes e precipitações intensas. Na Europa, 14 dos 19 eventos associados às maiores perdas de seguro devido a danos causados ​​pelo vento foram relacionados a rios atmosféricos. "É o vento que transporta a umidade; portanto, quanto mais forte o vento, mais forte o rio atmosférico", diz Duane Waliser, cientista atmosférica do Laboratório de Propulsão a Jato da NASA em Pasadena, Califórnia, e principal autor do estudo.

Na Califórnia, onde os rios atmosféricos produzem aproximadamente metade da precipitação anual do estado em um punhado de rajadas intensas, eles representam um desafio especial para os gerentes de barragens. A lei da Califórnia exige que os gerentes mantenham o espaço de armazenamento do reservatório durante a estação chuvosa no inverno, em caso de uma tempestade iminente, independentemente das perspectivas climáticas - o que pode forçá-los a liberar água desnecessariamente. No Lago Mendocino, cientistas e gerentes estão experimentando o uso de decisões baseadas em previsões, na esperança de reduzir descargas desnecessárias. As previsões dos eventos atmosféricos dos rios agora são bastante confiáveis ​​em cerca de 5 dias, diz Michael Dettinger, hidrologista do US Geological Survey em Carson City, que lidera o projeto com Ralph.

Ralph e outros ainda estão trabalhando para melhorar o tempo de entrega e a precisão dessas previsões, usando modelos e aeronaves de pesquisa que voam pelos rios atmosféricos e medem o conteúdo da água, a velocidade do vento e outras variáveis. Ralph diz que os gerentes precisam saber exatamente onde um rio atmosférico atingirá, até a bacia hidrográfica individual. Também são importantes as previsões de longo prazo, baseadas nas previsões sazonais dos eventos El Niño ou La Niño, que dariam pistas sobre se o ano trará muitos rios atmosféricos, ou poucos. `` Esse é o Santo Graal '', diz Dettinger.

Os pesquisadores estão explorando possíveis conexões com características climáticas de larga escala, como a chamada oscilação Madden-Julian (MJO). O MJO é uma perturbação no clima tropical que marcha para o leste ao redor do planeta a cada poucos meses. Quando o MJO provoca mais chuvas no Pacífico ocidental, pode ajudar a desovar rios atmosféricos que atingem o oeste dos Estados Unidos, uma relação que pode ajudar a prever períodos de chuvas.

Outro possível culpado são as ondas planetárias em larga escala chamadas ondas Rossby, que oscilam com ventos de alta altitude que estão ligadas à posição de sistemas de alta e baixa pressão em todo o mundo. Ashley Payne, cientista atmosférica da Universidade de Michigan em Ann Arbor, descobriu que quando Rossby acena contra a América do Norte como ondas oceânicas em uma praia, eles criam centros fortes e de baixa pressão que incentivam intensa atmosfera rios.

É provável que os rios atmosféricos cresçam mais intensos nas próximas décadas, à medida que as mudanças climáticas aquecem a atmosfera, permitindo que retenha mais água, diz Christine Shields, cientista atmosférica do Centro Nacional de Pesquisa Atmosférica em Boulder, Colorado. Ainda não está claro como a frequência e a localização do solo mudarão em todo o mundo, embora vários estudos mostrem que o sul da Califórnia pode ter um aumento.

E isso significaria que a barragem deste ano é um vislumbre do futuro. Com mais tempestades marcando o litoral desta semana, os gerentes estão preocupados em lidar com a mudança repentina da seca para o excedente. `` Você pode ter muita coisa boa '', diz Ralph.