Pesquisa usa estrutura probabilística para entender como a mudança climática progride sob a influência do efeito estufa

 

Mapeando o caminho das mudanças climáticas

American Institute of Physics*

Desde 1880, a temperatura da Terra aumentou 1,9 graus Fahrenheit e deve continuar subindo, segundo o site Global Climate Change da NASA. Os cientistas estão buscando ativamente entender essa mudança e seus efeitos nos ecossistemas e residentes da Terra.

Na Chaos, da AIP Publishing, os cientistas Yayun Zheng, Fang Yang, Jinqiao Duan, Xu Sun, Ling Fu e Jürgen Kurths apresentam pesquisas detalhadas sobre as mudanças climáticas, descrevendo os mecanismos por trás de transições abruptas no clima global. Prever uma transição importante, como as mudanças climáticas, é extremamente difícil, mas a estrutura probabilística desenvolvida pelos autores é o primeiro passo para identificar o caminho entre uma mudança em dois estados ambientais.

Os pesquisadores desenvolvem um modelo de mudança climática baseado em uma estrutura probabilística para explorar a probabilidade máxima de mudança climática para um sistema de balanço energético sob a influência do efeito estufa e das flutuações de Lévy. Sugere-se que essas flutuações, que podem se apresentar como erupções vulcânicas ou enormes surtos solares, sejam um fator que pode desencadear uma transição climática abrupta.

Alguns resultados dessas flutuações de ruído são as rápidas mudanças climáticas que ocorreram 25 vezes durante o último período glacial, uma série de pausas na turbulência geofísica e a produção de proteínas na regulação de genes, que ocorre em explosões.

“Embora as mudanças climáticas possam não ser facilmente previstas com precisão, oferecemos informações sobre a tendência mais provável dessas mudanças para a temperatura da superfície”, disse Duan. “No presente artigo, descobrimos que o caminho de máxima probabilidade, sob um efeito estufa aprimorado, é um processo de crescimento em etapas ao transferir do estado atual de temperatura para o estado de alta temperatura”.

Ao entender o processo de crescimento em etapas do efeito estufa, os autores podem mapear o caminho que as mudanças climáticas podem seguir. Os pesquisadores descobriram que influências maiores de flutuações de ruído podem resultar em mudanças bruscas de um estado de clima frio para outro mais quente.

“Espera-se que o caminho da máxima probabilidade seja uma ferramenta de pesquisa eficiente, a fim de entender melhor as mudanças climáticas sob o efeito estufa combinadas com flutuações não gaussianas no ambiente”, disse Duan.

O caminho de transição da máxima probabilidade
O caminho de transição da máxima probabilidade. (a) A função de densidade de probabilidade condicional para um processo escalar de Ornstein-Uhlenbeck. (b) A simulação numérica do caminho de transição com máxima verossimilhança é comparada com a solução analítica.

 

Referência:

The maximum likelihood climate change for global warming under the influence of greenhouse effect and Lévy noise
Yayun Zheng, Fang Yang, Jinqiao Duan, Xu Sun, Ling Fu and Jürgen Kurths
Chaos (DOI: 10.1063/1.5129003)
https://aip.scitation.org/doi/10.1063/1.5129003

 

* Tradução e edição de Henrique Cortez, EcoDebate.

in EcoDebate, ISSN 2446-9394, 23/01/2020

[cite]

 

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