Nova pesquisa – Ars Technica mostra que os furacões levam o calor mais fundo no oceano do que os cientistas imaginavam

Quando um furacão atinge o solo, a devastação pode ser visível por anos ou até décadas. Menos óbvio, mas também poderoso, é o impacto dos furacões nos oceanos.

em Novo estudoMostramos por meio de medições em tempo real que os ciclones não apenas perturbam a água na superfície. Eles também podem levar o calor mais fundo no oceano de maneiras que podem prendê-lo por anos e, eventualmente, afetar regiões distantes da tempestade.

O calor é o principal ingrediente desta história. Há muito se sabe que os furacões Ele obtém sua energia das temperaturas quentes da superfície do mar. Este calor ajuda Ar úmido perto da elevação da superfície do oceano Como um balão de ar quente, a formação de nuvens é mais alta que o Monte Everest. É por isso que os furacões geralmente se formam nos trópicos.

O que descobrimos é que os furacões também ajudam a aquecer o oceano, aumentando sua capacidade de absorver e armazenar calor. E isso pode ter consequências de longo alcance.

Quando os furacões misturam calor no oceano, esse calor não flutua apenas para a superfície no mesmo lugar. Mostramos como as ondas subaquáticas produzidas por uma tempestade podem conduzir o calor Quase quatro vezes mais fundo do que misturar sozinho e enviá-lo para uma profundidade onde o calor fica preso mais longe da superfície. A partir daí, as correntes marítimas profundas podem levá-lo por milhares de quilômetros. Um furacão viajando pelo oeste do Oceano Pacífico e atingindo as Filipinas pode acabar abastecendo as águas quentes que aquecerão a costa do Equador anos depois.

No mar, procurando por furacões

Durante dois meses no outono de 2018, vivemos a bordo do navio de pesquisa Thomas G. Thompson registrando como o Mar das Filipinas responde às mudanças nos padrões climáticos. como oceano cientistasestudamos a mistura turbulenta no oceano e os furacões e outras tempestades tropicais que geram essa turbulência.

O céu estava claro e os ventos calmos na primeira metade de nossa experiência. Mas no segundo semestre, três grandes furacões – como são conhecidos os furacões nesta parte do mundo – agitaram o oceano.

Essa mudança nos permitiu comparar diretamente os movimentos do oceano com e sem o impacto das tempestades. Em particular, estávamos interessados ​​em aprender como a turbulência sob a superfície do oceano ajuda a transferir calor para as profundezas do oceano.

Medimos a turbulência oceânica com um instrumento chamado Microstructure Profiler, que cai livremente de quase 1.000 pés (300 metros) e usa uma sonda semelhante a uma agulha de fonógrafo para medir os movimentos turbulentos da água.

O que acontece quando um furacão vem

Imagine o oceano tropical antes que um furacão passe por ele. Na superfície há uma camada de água morna, mais quente que 80 ° F (27 ° C), aquecida pelo sol e estendendo-se cerca de 160 pés (50 m) abaixo da superfície. Sob ela há camadas de água fria.

o diferença de temperatura Entre as camadas mantém a água separada e praticamente incapaz de afetar uma à outra. Você pode pensar nisso como dividir entre o azeite e o vinagre em uma garrafa inabalável de molho para salada.

Quando um furacão passa sobre o oceano tropical, seus ventos fortes ajudam a mover os limites entre as camadas de água, da mesma forma que alguém sacode uma garrafa de molho para salada. Neste processo, a água profunda fria é misturada por baixo e a água quente da superfície é misturada ao fundo. Isso esfria as temperaturas da superfície, permitindo que os oceanos absorvam o calor com mais eficiência do que o normal nos dias após um furacão.

Por mais de duas décadas, cientistas Discutir Sejam as águas quentes com as quais os ciclones se misturam com as correntes oceânicas quentes a jusante e, assim, moldam os padrões climáticos globais. O cerne da questão era se os furacões podem bombear o calor para uma profundidade suficiente para que ele permaneça no oceano por anos.

Ao analisar as medições subsuperficiais do oceano feitas antes e depois de três furacões, descobrimos que as ondas subaquáticas transferem calor quase quatro vezes mais para o oceano do que a mistura direta durante um furacão. Essas ondas, geradas pelo próprio tornado, transportam o calor para uma profundidade suficiente para que não seja facilmente liberado de volta para a atmosfera.

Precipitação de calor nas profundezas do oceano

Uma vez que esse calor é capturado pelas correntes oceânicas em larga escala, ele pode ser transportado para partes distantes do oceano.

O calor gerado pelos furacões que estudamos no mar das Filipinas pode ter fluído para as costas do Equador ou da Califórnia, de acordo com os padrões atuais que movem a água de oeste para leste através do Pacífico equatorial.

Neste ponto, o calor pode ser misturado de volta à superfície com uma mistura de riachos rasosE ascendente E mistura perturbada. Uma vez que o calor se aproxima da superfície novamente, pode aquecer o clima local e afetar os ecossistemas.

Por exemplo, os corais são particularmente sensíveis a períodos prolongados de estresse térmico. Eventos El Niño são a razão usual por trás disso Branqueamento de corais no Equadormas o calor extra dos furacões que observamos pode estar contribuindo para o estresse e branqueamento dos corais longe de onde as tempestades se originam.

Também é possível que o excesso de calor dos furacões permaneça no oceano por décadas ou mais sem retornar à superfície. Na verdade, isso terá um efeito atenuante nas mudanças climáticas.

Como os furacões redistribuem o calor da superfície do oceano para profundidades maiores, eles podem ajudar a retardar o aquecimento da atmosfera da Terra, mantendo o calor no oceano.

Os cientistas há muito pensam nos furacões como eventos extremos alimentados pelo calor do oceano e moldados pelo clima da Terra. Nossas descobertaspublicado na Proceedings of the National Academy of Sciences, acrescenta uma nova dimensão a esse problema, mostrando que as interações ocorrem nos dois sentidos – os próprios furacões têm o potencial de aquecer o oceano e moldar o clima da Terra.

Noel Gutiérrez BrizuelaDoutoranda em Oceanografia Física, Universidade da Califórnia, San Diego E Sally WarnerProfessor Associado de Ciências Climáticas, Universidade Brandeis. Este artigo foi republicado de Conversação Sob Licença Creative Commons. Leia o o artigo original.