O que são tempestades atmosféricas em rios?

Oct 25 2021
Os rios atmosféricos, também conhecidos como tempestades "Pineapple Express", são fundamentais para o ciclo global da água, principalmente no oeste dos Estados Unidos. Mas com um clima mais quente, sua intensidade pode piorar muito, e isso não é bom.
Esta imagem do satélite NOAA mostra um rio de umidade se estendendo do Havaí à Califórnia, em 24 de outubro de 2021. É também conhecido como "Expresso do Abacaxi". NOAA

Peça às pessoas para citarem o maior rio do mundo, e a maioria provavelmente vai adivinhar que é o Amazonas, o Nilo ou o Mississippi. Na verdade, alguns dos maiores rios da Terra estão no céu - e podem produzir tempestades poderosas, como as que agora inundam o norte da Califórnia .

Os rios atmosféricos são faixas longas e estreitas de umidade na atmosfera que se estendem desde os trópicos até latitudes mais altas. Esses rios no céu podem transportar 15 vezes o volume do rio Mississippi .

Quando essa umidade atinge a costa e se desloca para o interior, sobe pelas montanhas, gerando chuva e neve. Muitos ocidentais, cansados ​​do fogo, acolhem esses dilúvios, mas os rios atmosféricos podem desencadear outros desastres, como inundações extremas e fluxos de detritos .

Nos últimos 20 anos, à medida que as redes de observação melhoraram, os cientistas aprenderam mais sobre esses importantes fenômenos climáticos. Os rios atmosféricos ocorrem globalmente, afetando as costas oeste das principais massas de terra do mundo, incluindo Portugal, Europa Ocidental, Chile e África do Sul. As chamadas tempestades "Pineapple Express", que transportam umidade do Havaí para a costa oeste dos Estados Unidos, são apenas um de seus muitos sabores.

Minha pesquisa combina economia e ciência atmosférica para medir os danos de eventos climáticos severos. Recentemente, liderei uma equipe de pesquisadores do Scripps Institution of Oceanography e do Army Corps of Engineers na primeira análise sistemática de danos em rios atmosféricos devido a inundações extremas . Descobrimos que, embora muitos desses eventos sejam benignos, os maiores deles causam a maior parte dos danos causados ​​pelas enchentes no oeste dos Estados Unidos. Prevê-se que os rios atmosféricos ficarão mais longos, mais úmidos e mais largos em um clima mais quente.

Os rios atmosféricos são uma importante fonte de água para o oeste dos Estados Unidos.

Rios no céu

Em 27 de fevereiro de 2019, um rio atmosférico impulsionou uma nuvem de vapor d'água com 350 milhas (563 quilômetros) de largura e 1.600 milhas (2.574 quilômetros) de comprimento através do céu desde o Oceano Pacífico Norte tropical até a costa do norte da Califórnia.

Ao norte da Baía de São Francisco, na famosa região vinícola de Sonoma County, a tempestade despejou mais de 55 centímetros de chuva . O rio Russo atingiu o pico a 45,4 pés (13,8 metros) - 13,4 pés (4,1 metros) acima do estágio de inundação.

Pela quinta vez em quatro décadas, a cidade de Guerneville foi submersa nas turvas enchentes marrons do baixo rio Russo. Os danos apenas no condado de Sonoma foram estimados em mais de US $ 100 milhões .

Eventos como esses chamaram a atenção nos últimos anos, mas os rios atmosféricos não são novos. Eles vagaram pelo céu por milhões de anos, transportando vapor de água do equador em direção aos pólos.

Na década de 1960, os meteorologistas cunharam a frase "Pineapple Express" para descrever rastros de tempestade que se originaram perto do Havaí e transportaram vapor de água quente para a costa da América do Norte. No final da década de 1990, os cientistas atmosféricos descobriram que mais de 90% da umidade do mundo dos trópicos e subtrópicos era transportada para latitudes mais altas por sistemas semelhantes, que eles chamaram de " rios atmosféricos ".

Em condições de seca, os rios atmosféricos podem reabastecer os suprimentos de água e extinguir incêndios florestais perigosos. Em condições de chuva, eles podem causar inundações e fluxos de detritos prejudiciais, causando estragos nas economias locais.

Útil e prejudicial

Os pesquisadores já sabiam há algum tempo que as inundações causadas pelos rios atmosféricos podem custar muito dinheiro, mas até o nosso estudo ninguém havia quantificado esses danos. Usamos um catálogo de eventos fluviais atmosféricos compilado pelo Centro de Extremos de Água e Clima Ocidentais do Scripps Institution of Oceanography e o comparamos a 40 anos de registros de seguro contra inundações e 20 anos de estimativas de danos do Serviço Meteorológico Nacional.

Descobrimos que os rios atmosféricos causaram uma média de US $ 1,1 bilhão em danos por inundações por ano no oeste dos Estados Unidos. Mais de 80% de todos os danos causados ​​por inundações no oeste nos anos que estudamos foram associados a rios atmosféricos. Em algumas áreas, como o litoral do norte da Califórnia, esses sistemas causaram mais de 99% dos danos.

Nossos dados mostraram que, em um ano médio, cerca de 40 rios atmosféricos atingiram a costa do Pacífico em algum lugar entre a Baja Califórnia e a Colúmbia Britânica. A maioria desses eventos foi benigna: cerca de metade não causou perdas aos segurados e essas tempestades reabasteceram o abastecimento de água da região.

Mas houve várias exceções. Usamos uma escala de classificação atmosférica de rios recentemente desenvolvida que classifica as tempestades de 1 a 5, semelhante a sistemas para categorizar furacões e tornados. Havia uma ligação clara entre essas categorias e os danos observados.

Tempestades atmosféricas de categoria 1 (AR1) e AR2 causaram danos estimados em menos de $ 1 milhão. As tempestades AR4 e AR5 causaram danos medianos na casa dos 10s e 100s de milhões de dólares, respectivamente. Os AR4s e AR5s mais prejudiciais geraram impactos de mais de US $ 1 bilhão por tempestade. Essas tempestades de bilhões de dólares ocorreram a cada três ou quatro anos.

Uma atmosfera úmida significa tempestades piores

Nossa descoberta mais significativa foi uma relação exponencial entre a intensidade dos rios atmosféricos e os danos causados ​​pelas enchentes. Cada aumento na escala de 1 a 5 foi associado a um aumento de dez vezes nos danos.

Vários estudos publicados modelaram como os rios atmosféricos mudarão nas próximas décadas. O mecanismo é simples: os gases de efeito estufa prendem o calor na atmosfera, aquecendo o planeta. Isso faz com que mais água evapore dos oceanos e lagos, e o aumento da umidade do ar faz com que os sistemas de tempestades fiquem mais fortes.

Como os furacões, projeta-se que os rios atmosféricos ficarão mais longos, mais largos e mais úmidos em um clima mais quente. Nossa descoberta de que os danos aumentam exponencialmente com a intensidade sugere que mesmo aumentos modestos na intensidade do rio atmosférico podem levar a impactos econômicos significativamente maiores.

Melhor previsão é crítica

Acredito que melhorar os sistemas de previsão atmosférica deve ser uma prioridade para a adaptação a um clima em mudança. Uma melhor compreensão da intensidade, duração e localização dos rios atmosféricos pode fornecer informações valiosas para residentes e equipes de emergência.

Também é importante desencorajar novas construções em áreas de alto risco e ajudar as pessoas a se mudarem para locais mais seguros após grandes desastres, em vez de reconstruir no local.

Finalmente, nosso estudo destaca a necessidade de reduzir as emissões globais de gases de efeito estufa. Essas tempestades continuarão chegando e ficando mais fortes. Em minha opinião, a estabilização do sistema climático global é a única forma de longo prazo de minimizar os danos econômicos e os riscos para as comunidades vulneráveis.

Este artigo foi republicado de The Conversation sob uma licença Creative Commons. Você pode encontrar o artigo original aqui .

Tom Corringham é um pós-doutorado em clima, ciências atmosféricas e oceanografia física na Universidade da Califórnia, San Diego. Ele recebe financiamento do US Bureau of Reclamation; o Programa de Aplicações Climáticas Califórnia-Nevada (CNAP), uma equipe de Ciências e Avaliações Integradas da Administração Oceânica e Atmosférica Nacional; o Southwest Climate Adaptation Science Center (SWCASC), um Centro Nacional de Ciências da Adaptação ao Clima do US Geological Survey; e os Programas e Iniciativas de Pesquisa Multi-Campus por meio do Escritório do Presidente da Universidade da Califórnia.