O termo “rio atmosférico” pode parecer arejado e etéreo, mas essas tempestades maciças, velozes e encharcadas podem ser tão fortes quanto um trem de carga. Desde dezembro, o oeste dos EUA foi atingido por rios atmosféricos consecutivos, o mais recente inundando o estado em 15 de março e outro previsto para atingir o estado na próxima semana. Essas poderosas correntes de vapor d’água chegam com ventos fortes, chuvas fortes e neve espessa, gerando inundações, deslizamentos de terra e avalanches.
Por maiores que sejam, essas tempestades são surpreendentemente difíceis de prever. O aviso de uma semana é sobre o melhor que os meteorologistas podem fazer agora.
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Uma equipe de cientistas está tentando mudar isso. Apenas nos últimos meses, eles realizaram mais de três dúzias de missões de reconhecimento nas tempestades. Eles lançaram dezenas de balões meteorológicos na estratosfera, cada um carregando instrumentos para medir temperatura, umidade, pressão do ar e vento. E os cientistas trituraram resmas de dados e executaram centenas de simulações de computador, tudo para prever quando o próximo rio atmosférico chegará e quão intenso provavelmente será.
O objetivo desse esforço, diz a equipe, é melhorar as previsões, dar às pessoas no caminho das tempestades mais tempo para se preparar para as enchentes e, finalmente, encontrar maneiras de administrar a água nos meses mais secos da região.
É uma grande tarefa, especialmente durante a aparentemente implacável enxurrada de tempestades deste ano. “Fomos martelados aqui: dezembro, janeiro, fevereiro, março”, diz o meteorologista Marty Ralph. “Foi uma temporada longa e ativa.”
Apenas em dezembro e janeiro, nove rios atmosféricos martelaram implacavelmente o oeste dos Estados Unidos e do Canadá, despejando chuva e neve recordes em toda a região. Mais de 121 bilhões de toneladas métricas de água caíram somente na Califórnia, de acordo com o Serviço Nacional de Informações e Dados de Satélites Ambientais dos EUA.
E essa tarefa provavelmente se tornará ainda mais desafiadora, dada a incerteza persistente sobre como os rios atmosféricos mudarão de intensidade e frequência à medida que o planeta continuar a aquecer.
Rios no céu
Os rios atmosféricos são faixas longas e estreitas de vapor d’água condensado, tipicamente em torno de 1.500 quilômetros de comprimento e 500 quilômetros de largura (SN: 11/02/11). Os riachos se formam sobre as águas quentes do oceano, muitas vezes nos trópicos, e serpenteiam pelo céu, transportando grandes quantidades de água. Um rio atmosférico, em média, pode transportar até 15 vezes o volume de água na foz do rio Mississippi. Quando essas tempestades chegam à terra, elas podem liberar essa água na forma de chuva ou neve.
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Embora os rios atmosféricos possam trazer água bem-vinda para uma região árida, eles também são “a principal, quase exclusiva” causa de inundações na costa oeste dos Estados Unidos, diz Ralph.
Em 2013, ele e seus colegas criaram o Center for Western Weather and Water Extremes, ou CW3E, no Scripps Institution of Oceanography em La Jolla, Califórnia. O grupo então criou o primeiro modelo climático adaptado para prever rios atmosféricos na costa oeste dos EUA. Este ano, a equipe também criou uma escala de intensidade atmosférica do rio, classificando os eventos com base no tamanho e na quantidade de água que carregam.
Para melhorar suas previsões de aterrissagem e intensidade, a equipe coleta dados de bóias oceânicas à deriva, balões meteorológicos e aviões. O grupo ainda contou com a ajuda dos caçadores de furacões da Força Aérea dos EUA – mais famosos por voar nos olhos dos ciclones tropicais de junho a novembro – para fazer reconhecimento aéreo (SN: 18/05/12).
Os dados coletados pelos aviões preenchem uma importante lacuna de informação, diz Anna Wilson. Ela é uma cientista atmosférica da Scripps que também gerencia pesquisas de campo para a CW3E. Os balões meteorológicos são os burros de carga da previsão do tempo, mas são lançados sobre a terra e “é importante ver o que acontece antes [an atmospheric river] atinge a costa ”, diz Wilson.
Os satélites podem fornecer dados atmosféricos valiosos sobre o oceano, mas geralmente não conseguem ver através das nuvens e da precipitação intensa, características dos rios atmosféricos. E os rios atmosféricos ficam baixos na troposfera, a parte mais baixa da atmosfera da Terra, tornando ainda mais difícil para os satélites espioná-los.
Durante cada missão de voo, os aviões lançam instrumentos chamados dropsondes que coletam temperatura, umidade, vento e outros dados à medida que caem. Desde 1º de novembro, os caçadores realizaram 39 missões nos rios atmosféricos, diz Wilson.
No oeste dos EUA, os rios atmosféricos tendem a chegar de janeiro a março. Mas esse não é realmente o início da temporada dos rios atmosféricos nesta região: os rios atmosféricos atingem o noroeste do Pacífico no início do ano, no final do outono. Uma dessas tempestades devastou aquela região em novembro de 2021, gerando uma série mortal de inundações e deslizamentos de terra.
“Aquela tempestade não apenas prejudicou as pessoas, mas também a economia”, diz Ralph, causando “inundações de mil anos que destruíram linhas ferroviárias bem no meio de um sério problema na cadeia de suprimentos”.
Após esse evento, o CW3E e seus parceiros receberam financiamento para iniciar os voos de reconhecimento do avião em 1º de novembro, dois meses antes do início dessas missões no passado.
Como as mudanças climáticas afetarão os rios atmosféricos?
Além dos desafios de coleta de dados para prever essas tempestades, também é difícil separar os muitos fatores que as alimentam, desde águas tropicais quentes até padrões climáticos de grande escala, como o El Niño Oscilação Sul. Como um mundo aquecido influenciará essas tempestades também é incerto, diz Ralph.
“Uma coisa a ter em mente é que o combustível de um rio atmosférico é o vapor de água. É empurrado pelo vento, formado pelo gradiente de temperatura entre os pólos e o equador”, diz.
Os rios atmosféricos também são frequentemente associados a ciclones extratropicais, tempestades de latitudes médias formadas pela colisão de massas de água frias e quentes. Esses ciclones podem interagir com um rio atmosférico, talvez puxando-o. Um desses “ciclones bomba” de formação rápida ajudou a impulsionar um rio atmosférico que encharcou a Califórnia em janeiro.
Um rio atmosférico carregado de vapor d’água (azul-esverdeado escuro) gira em torno do ar mais seco (marrom) enquanto corre em direção à costa oeste dos EUA em 4 de janeiro. Cores mais azuis indicam mais vapor de água por área da atmosfera.Lauren Dauphin/NASA Earth ObservatoryUm rio atmosférico carregado de vapor d’água (azul-esverdeado escuro) gira em torno do ar mais seco (marrom) enquanto corre em direção à costa oeste dos EUA em 4 de janeiro. Cores mais azuis indicam mais vapor de água por área da atmosfera.Lauren Dauphin/NASA Earth ObservatoryO aquecimento global pode estar tendo dois efeitos possivelmente compensadores nos rios atmosféricos: o ar mais quente pode conter mais vapor de água, o que significa mais combustível para as tempestades. Mas os pólos também estão aquecendo mais rápido que as regiões equatoriais, o que reduz a diferença de temperatura entre as regiões e pode enfraquecer os ventos.
“Mas o que estamos descobrindo é que, mesmo com esse gradiente reduzido, ainda há momentos em que os ciclones podem se formar”, diz Ralph. E essas tempestades estão se alimentando do aumento do vapor d’água. Isso, diz ele, pode significar rios atmosféricos maiores e mais duradouros no futuro.
Alguns estudos sugerem que a mudança climática não aumentará necessariamente o número de rios atmosféricos, mas pode aumentar sua variabilidade, diz Wilson. “Podemos ter mudanças mais frequentes entre as estações muito, muito, muito chuvosas e as estações muito, muito, muito secas.” Um clima mais quente em geral pode significar que a água é sugada do solo mais rapidamente.
É provável que esse cenário de gangorra torne a gestão da água um desafio ainda maior no oeste dos Estados Unidos, onde os rios atmosféricos já são uma bênção e uma maldição. Ainda assim, “estamos muito esperançosos”, diz Wilson, de que os dados acabem ajudando na complicada gestão hídrica da região, por exemplo, dando aos planejadores tempo suficiente para liberar água com segurança dos reservatórios antes que sejam inundados.
Os eventos também fornecem até metade da precipitação anual da região, trazendo a tão necessária água para as terras áridas e completando a camada de neve nas altas montanhas, outro reservatório de água doce. As tempestades deste ano “fizeram muito para restaurar a seca da paisagem”, diz Ralph, “tornando a paisagem mais verde” e reabastecendo muitos reservatórios menores.
Mas “a seca é uma coisa complicada”, diz Ralph (SN: 16/04/20). Os níveis de água historicamente baixos em reservatórios maiores no oeste, como o lago Powell e o lago Mead, não são substituídos tão rapidamente. “Vai levar mais anos úmidos como este para se recuperar.”
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