Apresentação sobre Modelagem Climática André Luiz Miranda Silva Zopelari Lúcia Xavier Félix.

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1 Apresentação sobre Modelagem Climática André Luiz Miranda Silva Zopelari Lúcia Xavier Félix

2 Quão Confiáveis são os modelos? O que são modelos climáticos? Representações Matemáticas para o Sistema Climático; Expressos como códigos computacionais; Rodados em computadores potentes.

3 Observações ao longo do Século 20 de temperatura global perto da superfície, mais simulações e modelos diferentes.

4 De onde vem a confiança nos modelos (3 fontes)? Primeiramente, as Leis da Física; Os fundamentos do Modelo são baseados em princípios como conservação da massa, da energia e momentum; Ricas observações diretas. Em segundo lugar, habilidade de se simular aspectos importantes do Clima atual; Distribuição em larga escala de temperatura atmosférica e oceânica, precipitação, radiação solar, e vento, correntes marinhas e cobertura de gelo; Também podem simular aspectos essenciais de padrões de variabilidade climática através de muitas escalas de tempo; Alguns exemplos: avanço e recuo dos maiores sistemas de monções, as mudanças sazonais de temperatura, rastos de temporais e cinturões de chuva; assim como a partição da escala hemisférica de pressões extratropicais à superfície. Finalmente, a habilidade de reproduzirem aspectos pretéritos do clima e mudanças climáticas.

5 Os modelos ainda apresentam erros? Sim. E são significativos. Os erros são maiores em escalas menores; Contudo, ainda subsistem importantes erros em larga escala; Ex.: deficiências na simulação de precipitação tropical, (ENSO e Madden-Julian Oscillation); A fonte mais importante desses erros é que muitos processos importantes em pequena escala não podem ser explicitamente representados em modelos, então precisam ser incluídos na forma aproximada para interagir com elementos à larga escala. Tal se deve ainda a limitações do poder computacional e à incompletude do entendimento científico, ou, ainda, à pouca disponibilidade de observações detalhadas de alguns processos físicos. Em suma, os modelos são confiáveis porque possuem fundamentos da Física, são aptos para representar o clima e mudanças climáticas no passado e provêm estimativas quantitativas consideravelmente confiáveis de mudança climática futura, particularmente, em largas escalas.

6 O que explica as variações regionais? As variações climáticas regionais se devem à distribuição desigual de aquecimento solar; Respostas individuais da atmosfera, oceanos e superfície terrestre, assim como suas interações e as características físicas de cada região. Alguns fatores de indução humana são de natureza global, outros mudam de região para região. Ex.: dióxido de carbono – que provoca aquecimento - é igualmente distribuído pelo globo terrestre, independente da origem de sua emissão. Por outro lado, aerossóis de sulfato temperaturas, que levam a algum aquecimento também, tendem a ostentar uma distribuição mais regional. Além disso, a resposta aos forçantes é parcialmente governada por mecanismos de retro-alimentação que atuam em regiões diferentes daquelas onde o perturbador é maior. Um bom ponto-de-partida para se considerar como mudanças no clima vão afetar uma região. Ex.: o aquecimento é esperado para todo o planeta, as projeções indicam que a maior graduação é no sentido Trópicos para os polos do Hemisfério Norte. Embora quanto à precipitação, a análise seja mais complexa, também é dependente da situação regional. Projeta-se aumento de precipitação nas latitudes adjacentes aos polos; dá-se o contrário quando se dirige a observação para as adjacências dos trópicos.

7 Projeções de Precipitação (aumento e redução) para o fim do século (?). Azulverde Azul e verde: aumento de precipitação. Amarelorosa Amarelo e rosa: diminuição.

8 Localização relativa a oceanos e cadeias de montanha também são um fator importante. Em geral, áreas no interior dos continentes tendem – conforme as projeções – aquecer mais que áreas litorâneas. As respostas da precipitação são especialmente sensíveis à geometria continental, ao formato das montanhas próximas e à direção dos ventos. Ex.: monções, ciclones extratropical e furacões/tufões. Alguns dos aspectos mais difíceis de se entender e projetar mudanças no clima regional têm a ver com possíveis mudanças na circulação atmosférica e dos oceanos, e seus padrões de variabilidade. Quase todas as regiões têm suas respostas peculiares, não obstante os princípios gerais para regiões com clima similar, como no caso das zonas costeiras em torno do Mar Mediterrâneo. O entendimento desses fatores aumenta a confiança nas projeções regionais.