Ciência simplificada: o que são rios atmosféricos?

Instantâneo do desembarque simulado de um rio atmosférico ao longo da costa oeste da América do Norte em 11 de fevereiro de 2020. Tons de cinza retratam vapor de água. As cores indicam a intensidade da precipitação do azul (chuva leve) ao verde (precipitação muito forte). Crédito: Departamento de Energia Escritório de Ciência, projeto Energy Exascale Earth System Model (E3SM).

Rios atmosféricos são seções grandes e estreitas da atmosfera da Terra que transportam umidade dos trópicos da Terra perto do equador para os pólos. Em média, a qualquer momento a Terra tem quatro a cinco rios atmosféricos ativos. Eles transportam enormes quantidades de umidade. Cada um movimenta o equivalente à água líquida que flui pela foz do rio Amazonas. Quando os rios atmosféricos atingem a terra, eles liberam essa umidade, produzindo neve pesada e chuva.

Os rios atmosféricos são uma parte muito importante do clima da Terra. Eles são responsáveis ​​por 90% do movimento de umidade dos trópicos em direção aos polos. Isso significa que os rios atmosféricos são um fator importante na formação de nuvens e, portanto, têm uma influência significativa na temperatura do ar, gelo marinho e outros componentes do clima.

A umidade dos rios atmosféricos molda grandes partes do mundo. Pesquisas indicam que eles são responsáveis ​​por mais da metade das chuvas em partes das costas da América do Norte, França, Espanha, Portugal, Reino Unido, América do Sul, Sudeste Asiático e Nova Zelândia. Como tal, eles são críticos para a vida vegetal e animal, agricultura e pessoas como fontes de água. Mas os rios atmosféricos também podem causar graves inundações devido às enormes quantidades de precipitação que liberam.

Fatos rápidos

• Pesquisa patrocinada pelo DOE descobriram que, de 1979 a 2019, 24 rios atmosféricos atingiram a costa oeste dos EUA em média a cada inverno.
• As tempestades que os rios atmosféricos criam são a fonte de cerca de 50% do abastecimento de água da Costa Oeste dos EUA. Eles acabaram com três quartos das secas no noroeste do Pacífico de 1950 a 2010.
• Em fevereiro de 2022, a cidade de Brisbane, na Austrália, recebeu quase 80% de sua precipitação anual normal em apenas seis dias de um rio atmosférico. A inundação inundou mais de 15.000 casas na cidade e causou a morte de nove pessoas no nordeste da Austrália.

Contribuições do DOE para a Pesquisa do Rio Atmosférico

Compreender os rios atmosféricos é essencial para desenvolver modelos precisos do clima da Terra. O Departamento de Energia (DOE) Office of Science apóia a pesquisa em rios atmosféricos por meio de seu programa de Pesquisa Biológica e Ambiental. A instalação de Medição de Radiação Atmosférica (ARM), uma instalação de usuário do DOE Office of Science que fornece à comunidade científica observações da atmosfera da Terra, realizou medições detalhadas de aeronaves e navios de rios atmosféricos durante um grande esforço de campo interagências. Para traduzir essa pesquisa em modelos de sistemas climáticos e terrestres, como o Energy Exascale Earth System Model (E3SM), o Office of Science apoia pesquisas sobre a incorporação de rios atmosféricos em simulações de computador. Para abordar a compreensão fundamental da variabilidade e mudança dos rios atmosféricos, uma equipe internacional de pesquisadores liderada pelo DOE criou o Projeto de Intercomparação do Método de Rastreamento do Rio Atmosférico (ARTMIP). O grupo ajudou a comunidade científica a fazer previsões mais fortes de como os rios atmosféricos e seus efeitos mudarão em um clima mais quente. Com financiamento do DOE, a ARTMIP ajudou a produzir 14 artigos científicos e a convocar várias reuniões.