Todos os anos, em todo o mundo, eventos extremos de precipitação causam inundações catastra³ficas que resultam em tra¡gicas perdas de vidas e danos dispendiosos a  infraestrutura e propriedade. No entanto, uma variedade de sistemas clima¡ticos diferentes podem causar esses eventos extremos, portanto, um entendimento detalhado dos processos atmosfanãricos que levam a  sua formação écrucial.

Agora, pela primeira vez, uma análise global revela que dois processos atmosfanãricos entrelaa§ados impulsionam a formação de muitos eventos extremos de precipitação em grande escala em todo o mundo, particularmente em regiaµes subtropicais secas, onde podem causar inundações catastra³ficas, como ocorreu em mara§o de 2015 no Deserto do Atacama.

Pesquisas anteriores sobre eventos extremos de precipitação concentraram-se principalmente em regiaµes aºmidas, onde os ciclones são normalmente responsa¡veis ​​por esses eventos, enquanto as regiaµes subtropicais secas foram menos estudadas. No entanto, são precisamente essas regiaµes subtropicais secas, incluindo desertos, "onde esses eventos misteriosos são menos esperados, mas podem causar impactos devastadores", diz Andries-Jan de Vries, um cientista atmosfanãrico da ETH Za¼rich e do Instituto Max Planck de Quí­mica em Mainz, Alemanha, autor do novo estudo.

Os resultados, publicados na revista Weather and Climate Dynamics da Unia£o Europeia de Geociências (EGU) , melhoram nossa compreensão dos processos atmosfanãricos e dos sistemas clima¡ticos que levam a eventos extremos de precipitação. Isso, por sua vez, poderia ajudar a melhorar as previsaµes, talvez levando ao desenvolvimento de sistemas de alerta precoce que poderiam salvar vidas.

Os resultados também podem melhorar nossa compreensão de como esses eventos extremos responderão a smudanças climáticas. A intensidade e a frequência dessas chuvas intensas tem aumentado nas últimas décadas, e a tendaªncia éprojetada para continuar sob o aquecimento global.

Este estudo destaca o papel de dois processos atmosfanãricos na formação de eventos extremos de precipitação: a quebra das ondas de Rossby e o transporte intenso de umidade .

As ondas de Rossby, também chamadas de ondas planeta¡rias porque surgem devido a  rotação da Terra, são ondas que ocorrem no oceano e na atmosfera, descobertas pela primeira vez na década de 1930 por Carl Rossby. Na atmosfera, as ondas de Rossby determinam em grande parte o clima nas regiaµes de latitudes médias. Devido a processos não lineares, as ondas de Rossby podem se amplificar e, eventualmente, quebrar (semelhante a s ondas do oceano que se movem em terra).

O transporte intenso de umidade refere-se a grandes massas de vapor d' águamovendo-se horizontalmente na atmosfera. O processo tem sido associado a precipitações extremas e inundações, geralmente ao longo das costas ocidentais dos continentes. Quando o transporte de umidade aparece em uma estrutura de formato alongado atingindo comprimentos de vários milhares de quila´metros, émais conhecido como um "rio atmosfanãrico".

"Quando as ondas de Rossby se amplificam e se quebram, as massas de ar frio invadem as latitudes mais altas para as latitudes mais baixas e vice-versa", diz De Vries. "Esse processo atmosfanãrico pode levar ao intenso transporte de umidade, desestabilizar a troposfera e forçar a ascensão das massas de ar, que juntas favorecem a formação de precipitações extremas."

Uma descoberta importante do estudo éque a severidade da precipitação extrema éfortemente influenciada pelas caracteri­sticas dos dois processos atmosfanãricos. “Quanto mais forte a quebra da onda e mais intenso o transporte de umidade, maiores sera£o os volumes de precipitação”, diz De Vries.

De Vries analisou eventos extremos dia¡rios de precipitação que ocorrem em todo o mundo entre 1979 e 2018. A análise se concentrou em eventos de grande escala e não considerou chuvas intensas de curta duração muito locais, que são normalmente causadas por tempestades únicas.

Ele descobriu que a quebra da onda de Rossby pode explicar mais de 90% dos eventos extremos de precipitação na Amanãrica do Norte central e no Mediterra¢neo. Nas zonas costeiras, no entanto, mais de 95% dos eventos extremos de precipitação foram causados ​​pelo intenso transporte de umidade, o que éconsistente com as descobertas de estudos anteriores sobre rios atmosfanãricos.

Uma das descobertas mais interessantes foi a descoberta de locais onde os dois processos combinados conduzem os eventos extremos. "a‰ importante ressaltar que a ocorraªncia combinada desses dois processos atmosfanãricos pode explicar até70 por cento dos eventos extremos de precipitação em regiaµes onde menos se esperaria - as regiaµes subtropicais secas", diz De Vries. "Ondas quebrando que chegam de latitudes médias incomumente longe em direção ao equador podem atrair umidade dos tra³picos aºmidos para os subtra³picos secos, o que alimenta as chuvas fortes.

O estudo demonstrou ainda que os processos combinados desempenharam um papel fundamental em 12 eventos hista³ricos de precipitação extrema que resultaram em inundações catastra³ficas , milhares de mortos e feridos, bilhaµes de da³lares em danos e impactos socioecona´micos sustentados que duraram muito além do evento de inundação. Essas inundações inclua­ram as inundações de Natal, áfrica do Sul, de setembro de 1987; as inundações nos Alpes em outubro de 2000; as inundações de Uttarakhand, andia, em junho de 2013; as inundações do Colorado em setembro de 2013; e as inundações do Deserto de Atacama em mara§o de 2015.