A atmosfera superior está esfriando, gerando novas preocupações climáticas

Fred Pearce

Esta história apareceu originalmente no Yale Environment 360 e faz parte da colaboração Climate Desk.

Há um paradoxo no cerne de nosso clima em mudança. Enquanto o manto de ar perto da superfície da Terra está aquecendo, a maior parte da atmosfera acima está se tornando dramaticamente mais fria. Os mesmos gases que estão aquecendo os poucos quilômetros do fundo do ar estão resfriando as extensões muito maiores acima que se estendem até a borda do espaço.

Esse paradoxo há muito foi previsto por modeladores climáticos, mas só recentemente foi quantificado em detalhes por sensores de satélite. As novas descobertas fornecem uma confirmação definitiva sobre uma questão importante, mas, ao mesmo tempo, levantam outras questões.

A boa notícia para os cientistas do clima é que os dados sobre o resfriamento no alto confirmam a precisão dos modelos que identificam o aquecimento da superfície como causado pelo homem. Um novo estudo publicado em maio na revista PNAS pelo veterano modelador climático Ben Santer, da Woods Hole Oceanographic Institution, descobriu que aumentou em cinco vezes a força do "sinal" da impressão digital humana da mudança climática, reduzindo a interferência "ruído" de variabilidade natural de fundo. Santer diz que a descoberta é "incontroversa".

Mas as novas descobertas sobre a escala de resfriamento no alto estão deixando os físicos atmosféricos com novas preocupações – sobre a segurança dos satélites em órbita, sobre o destino da camada de ozônio e sobre o potencial dessas mudanças rápidas para causar turbulências repentinas e imprevistas em nosso clima. abaixo.

Até recentemente, os cientistas chamavam as zonas remotas da atmosfera superior de "ignorosfera", porque sabiam muito pouco sobre elas. Então, agora que eles sabem mais, o que estamos aprendendo, e isso deve nos tranquilizar ou nos alarmar?

A atmosfera da Terra tem várias camadas. A região que melhor conhecemos, porque é onde acontece o nosso clima, é a troposfera. Essa densa manta de ar de 8 a 9 milhas de espessura contém 80% da massa da atmosfera, mas apenas uma pequena fração de seu volume. Acima dela há amplos espaços abertos de ar progressivamente menos denso. A estratosfera, que termina a cerca de 30 milhas acima, é seguida pela mesosfera, que se estende até 50 milhas, e depois a termosfera, que chega a mais de 400 milhas acima.

De baixo, essas zonas distantes aparecem como um céu azul plácido e imaculado. Mas, na verdade, eles são fustigados por ventos fortes e enormes marés de ar ascendente e descendente que ocasionalmente invadem nossa troposfera. E a preocupação é que esse ambiente já dinâmico possa mudar novamente à medida que é infiltrado por CO2 e outros produtos químicos produzidos pelo homem que mexem com a temperatura, densidade e química do ar no alto.

A mudança climática é quase sempre pensada em termos das regiões mais baixas da atmosfera. Mas os físicos agora alertam que precisamos repensar essa suposição. Os aumentos na quantidade de CO2 estão agora "manifestos em toda a atmosfera perceptível", diz Martin Mlynczak, físico atmosférico do Centro de Pesquisa Langley da NASA em Hampton, Virgínia. Eles estão "gerando mudanças dramáticas que os cientistas estão apenas começando a entender". Essas mudanças no azul selvagem bem acima de nossas cabeças podem retroalimentar para mudar nosso mundo abaixo.

Brenda Stolyar

Will Knight

Equipe WIRED

Medeia Jordânia

A história das mudanças de temperatura na atmosfera em todos os níveis é em grande parte a história do CO2. Sabemos muito bem que nossas emissões de mais de 40 bilhões de toneladas de gás anualmente estão aquecendo a troposfera. Isso acontece porque o gás absorve e reemite a radiação solar, aquecendo outras moléculas no ar denso e elevando as temperaturas em geral.

Mas nem todo o gás fica na troposfera. Ele também se espalha para cima através de toda a atmosfera. Agora sabemos que a taxa de aumento de sua concentração no topo da atmosfera é tão grande quanto no fundo. Mas seu efeito na temperatura no ar é muito diferente. No ar mais rarefeito, a maior parte do calor reemitido pelo CO2 não colide com outras moléculas. Ele foge para o espaço. Combinado com o maior aprisionamento de calor em níveis mais baixos, o resultado é um rápido resfriamento da atmosfera circundante.