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Os pesquisadores descobriram que a fumaça do incêndio é mais refrescante no clima do que os modelos de computador presumem
A principal conclusão do trabalho é que a fumaça do incêndio é mais fria do que os modelos atuais supõem.
Por Universidade de Wyoming - 12/01/2021


O Laboratório Móvel da Universidade de Wyoming mede a fumaça da queima de biomassa no Wyoming há alguns anos. Este é um exemplo do tipo de medição de campo que foi usado para comparar com modelos de computador. Crédito: Rachel Edie

Um estudo de aerossóis de queima de biomassa liderado por pesquisadores da Universidade de Wyoming revelou que a fumaça de incêndios florestais tem mais efeito de resfriamento na atmosfera do que os modelos de computador supõem.

"O estudo aborda o impacto dos incêndios florestais no clima global , e usamos extensivamente o supercomputador NCAR-Wyoming (Cheyenne)", disse Shane Murphy, professor associado de ciências atmosféricas da UW. "Além disso, o artigo usou observações de UW e outras equipes ao redor do mundo para comparar os resultados do modelo climático . A principal conclusão do trabalho é que a fumaça do incêndio é mais fria do que os modelos atuais supõem."

Murphy foi um autor colaborador de um artigo intitulado "Aerossóis de queima de biomassa na maioria dos modelos climáticos são muito absorventes", publicado em 12 de janeiro (hoje) na Nature Communications , um jornal de acesso aberto que publica pesquisas de alta qualidade em todas as áreas das ciências naturais. Os artigos publicados pela revista representam avanços importantes e significativos para os especialistas de cada área.

Hunter Brown, que se formou na UW no outono de 2020 com um Ph.D. em ciências atmosféricas, foi o autor principal do artigo. Outros colaboradores do artigo incluíram pesquisadores da Texas A&M University; Universidade Estadual A&T da Carolina do Norte; a Universidade da Geórgia; o Instituto Meteorológico Finlandês; o Centro para Clima Internacional e Ciência Ambiental e o Instituto Meteorológico Norueguês, ambos em Oslo, Noruega; a Universidade de Reading, no Reino Unido; North-West University na África do Sul; a Universidade de Ciência e Tecnologia da China em Hefei, China; e Pacific Northwest National Laboratory em Richland, Wash.

A composição, o tamanho e o estado de mistura dos aerossóis de queima de biomassa determinam as propriedades ópticas das plumas de fumaça na atmosfera que, por sua vez, são um fator importante em ditar como esses aerossóis perturbam o equilíbrio de energia na atmosfera.

"Descobrimos que muitos dos modelos climáticos mais avançados simulam aerossóis de queima de biomassa ou fumaça que é mais escura ou mais absorvente de luz do que o que vemos nas observações", disse Brown, de Juneau, Alasca. "Isso tem implicações nas previsões climáticas feitas por esses modelos."

A aeronave C-130 da National Science Foundation / National Center for Atmospheric
Research (NSF / NCAR) mede a fumaça da queima de biomassa durante a campanha de
campo WE-CAN (Western Wildfire Experiment for Cloud Chemistry, Aerosol Absorption
and Nitrogen) em 2018. Crédito: Shane Murphy

As observações e modelos usados ​​no estudo cobriram uma ampla faixa temporal. África, América do Sul e Sudeste Asiático, além das regiões de fogo boreal, foram escolhidas porque são as maiores contribuintes para as emissões de fumaça de queima de biomassa no mundo, diz Brown.
 
O National Center for Atmospheric Research (NCAR) -Wyoming Supercomputing Center (NWSC) em Cheyenne foi usado para todo o processamento de dados e as simulações de sensibilidade do modelo, diz Brown. Alguns dos outros dados do modelo usados ​​para comparação neste estudo foram gerados em outro lugar.

“Quando comparamos as observações globais da fumaça do incêndio florestal com a fumaça simulada do incêndio florestal de uma coleção de modelos climáticos, a grande maioria dos modelos tem fumaça que absorve mais luz do que as observações”, explica Brown. "Isso significa que mais energia do sol está indo para o aquecimento da atmosfera nesses modelos, ao contrário do que vemos nessas campanhas de campo e estudos de laboratório, que relatam menos fumaça absorvente que tem mais efeito de resfriamento por espalhar a luz para longe de a Terra e de volta ao espaço. "

O grau de absorção desses aerossóis na atmosfera depende do tipo de combustível que está queimando, bem como do clima da região do incêndio. Geralmente, incêndios em pastagens quentes e secas na África e Austrália tendem a ter uma fumaça muito mais escura, que é mais absorvente, enquanto incêndios florestais boreais mais frios e úmidos na América do Norte e Norte da Ásia tendem a ter uma fumaça muito mais brilhante, que é menos absorvente.

Depois que os pesquisadores fizeram melhorias no aerossol no modelo, a fumaça do incêndio florestal na África ainda tendia a ser mais absorvente do que as observações. Isso pode ser explicado por simplificações em como os aerossóis evoluem ao longo do tempo no modelo, ou pode ser devido à falta de observações desta parte do mundo enviesando os resultados para o regime de fogo boreal, explica Brown.

"Pudemos rastrear a discordância entre o modelo e as observações de como os modelos representavam as partículas individuais de fumaça, ou aerossóis, no modelo", diz Brown. "Isso se resumia a como o modelo caracterizava sua composição, seu tamanho e as misturas de diferentes tipos de aerossol de queima de biomassa. Quando mudamos essas variáveis ​​em um dos modelos, vimos uma melhora considerável na fumaça simulada."

Esta comparação de modelos de computador e observações globais é valiosa para grupos de desenvolvimento de modelos e pode ajudar a reduzir a incerteza nos impactos climáticos de aerossol de queima de biomassa em modelos, diz Brown.

 

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