Modelos climáticos avançados falham os sinais de aviso antes das ondas de calor

Os modelos climáticos mais avançados do mundo conseguem reproduzir ondas de calor extremas quando estas já estão em curso. No entanto, falham de forma repetida na identificação dos sinais atmosféricos de alerta que, no mundo real, as antecedem em vários dias.

Um novo estudo concluiu que os processos de aviso precoce que põem as ondas de calor em marcha são mal representados pelos modelos em que cientistas e decisores políticos mais confiam.

Esses mecanismos podem começar a atuar a milhares de quilómetros de distância, muito antes de a onda de calor se formar.

Esta lacuna tem efeitos concretos na antecedência com que episódios perigosos de calor podem ser previstos.

Numa região onde o calor de verão já causa mortes, a diferença entre um aviso com três dias e outro com sete pode traduzir-se em vidas poupadas.

Testar os principais modelos do mundo

A investigação foi liderada por Andre Klif, Chaim I. Garfinkel, Dorita Rostkier-Edelstein e Assaf Hochman, da Universidade Hebraica de Jerusalém.

A equipa avaliou 11 modelos climáticos de última geração utilizados nas análises do Painel Intergovernamental sobre Alterações Climáticas (IPCC).

Para isso, comparou as simulações dos modelos com observações atmosféricas na região do Mediterrâneo Oriental e do Médio Oriente.

Trata-se de uma das áreas do planeta que mais rapidamente aquece e também de uma das mais expostas ao tipo de calor extremo persistente que coloca sob pressão tudo, desde hospitais até infraestruturas de energia.

O que falha nos primeiros sinais de aviso

Há uma distinção essencial por detrás destes resultados. Os modelos climáticos não “erram” sobre as ondas de calor de uma forma simples.

Eles conseguem reproduzir os próprios eventos, incluindo temperaturas, duração e padrões gerais.

Onde a dificuldade surge é na fase de acumulação: os dias anteriores ao pico e as alterações atmosféricas subtis que, na realidade, já estão a indicar o que se aproxima.

No Mediterrâneo Oriental, as ondas de calor não aparecem do nada. São o resultado final de uma cadeia de acontecimentos que pode demorar uma semana ou mais a desenvolver-se, envolvendo padrões de circulação sobre a Europa, a Turquia, a Índia e partes de África.

Os ventos mudam de configuração, os sistemas de alta pressão intensificam-se e o ar quente encontra um corredor para a região, entrando de forma gradual. Quando as temperaturas disparam, a atmosfera já se vem a reorganizar há vários dias.

Nos modelos analisados, estes sinais precursores foram frequentemente atrasados, atenuados ou simplesmente não foram detetados.

Assim, mesmo quando um modelo acaba por gerar uma onda de calor realista, pode estar a fazê-lo pelas razões erradas.

As ondas de calor começam longe

Um dos resultados mais marcantes envolve a monção do Sul da Ásia. Dados observacionais mostram que alterações atmosféricas sobre a Índia ajudam a preparar condições favoráveis a calor extremo no Mediterrâneo Oriental.

Nenhum dos 11 modelos climáticos testados conseguiu representar essa ligação.

Outro fator determinante é o reforço de uma crista de alta pressão sobre a Turquia. Os modelos que captaram esta característica com maior precisão tenderam também a reproduzir melhor a intensidade das ondas de calor observadas.

Isto indica que acertar nesta peça específica tem impactos em toda a restante simulação.

É um lembrete de que os extremos meteorológicos regionais raramente são uma história apenas local. A atmosfera funciona à escala de continentes, e modelos que tratem cada região como relativamente isolada continuarão a falhar elementos críticos.

Quando bons modelos induzem em erro

Esta é, talvez, a parte mais inquietante do estudo. Um modelo pode produzir estatísticas realistas de ondas de calor, com a frequência certa e uma intensidade aproximadamente correta.

Ainda assim, pode representar mal a dinâmica atmosférica subjacente.

Ou seja, chega ao resultado certo através do processo errado. E isso é importante, porque reduz a confiança no que os modelos nos estão realmente a dizer.

Se os mecanismos estiverem mal descritos, as projeções sobre como as ondas de calor se vão alterar num futuro mais quente tornam-se menos fiáveis, mesmo quando os valores “principais” parecem razoáveis.

Não é prudente confiar numa previsão assente em física incorreta, mesmo que por acaso coincida com observações do passado.

Os investigadores propõem uma abordagem de avaliação baseada em processos. Em vez de se fixar apenas nos resultados, analisa a dinâmica atmosférica responsável por gerar eventos extremos.

Em vez de perguntar se um modelo climático produz o número certo de ondas de calor, pergunta se as produz pelos motivos certos.

Melhorar as previsões de ondas de calor

As ondas de calor estão entre os perigos naturais mais mortíferos do planeta. No Médio Oriente e no Mediterrâneo, já estão a sobrecarregar redes elétricas, a reduzir disponibilidades de água, a prejudicar a agricultura e a causar mortes.

Conseguir detetar um episódio com vários dias de antecedência, em vez de o reconhecer apenas quando já chegou, não é uma questão académica.

O estudo não afirma que as projeções climáticas estejam, em termos fundamentais, “quebradas”.

O que defende é que a área precisa de olhar com mais rigor para o que acontece dentro dos modelos. Os investigadores não podem concentrar-se apenas nas saídas que estes produzem.

Prever melhor o calor extremo depende de captar os sinais atmosféricos mais precoces. Estas mudanças discretas de pressão e de vento começam dias antes de alguém sentir algo fora do normal. Nessa altura, já estão a preparar o terreno para uma onda de calor.

Neste momento, as melhores ferramentas disponíveis falham, na maioria dos casos, esses sinais. Compreender porquê é onde o trabalho precisa de avançar a seguir.