Escurecimento global - 5

 Tradução de: Global dimming

Relação com as mudanças climáticas 

Resfriamento de aerossóis de sulfato

Os aerossóis têm um efeito de arrefecimento, que mascarou a extensão total do aquecimento global experimentado até à data.[Bellouin, 2019] 

Há muito tempo se sabe que qualquer efeito na irradiação solar proveniente de aerossóis afetaria necessariamente o balanço de radiação da Terra. Reduções nas temperaturas atmosféricas já foram observadas após grandes erupções vulcânicas, como a erupção do Monte Agung em Bali em 1963, a erupção do El Chichón no México em 1982, a erupção do Nevado del Ruiz na Colômbia em 1985 e a erupção do Monte Pinatubo nas Filipinas em 1991. No entanto, mesmo as grandes erupções apenas resultam em aumentos temporários de partículas de enxofre, ao contrário dos aumentos mais sustentados causados pela poluição antropogênica.[NASA, 2007] 

 

A poluição do ar, inclusive a causada pelo desmatamento em larga escala, aumentou substancialmente a presença de aerossóis na atmosfera em comparação aos níveis de fundo pré-industriais. Diferentes tipos de partículas têm efeitos diferentes, e há uma variedade de interações em diferentes camadas atmosféricas. No geral, eles fornecem resfriamento, mas a complexidade torna a força exata do resfriamento muito difícil de estimar.[Bellouin, 2019] 

Em 1990, o Primeiro Relatório de Avaliação do IPCC reconheceu que "aerossóis produzidos pelo homem, provenientes do enxofre emitido em grande parte pela combustão de combustíveis fósseis, podem modificar as nuvens e isso pode reduzir as temperaturas", enquanto "uma diminuição nas emissões de enxofre pode aumentar as temperaturas globais". No entanto, a falta de dados observacionais e as dificuldades em calcular os efeitos indiretos sobre as nuvens deixaram o relatório incapaz de estimar se o impacto total de todos os aerossóis antropogênicos na temperatura global equivaleu a um arrefecimento ou a um aquecimento.[IPCC, 1990] Em 1995, o Segundo Relatório de Avaliação do IPCC avaliou com confiança o impacto geral dos aerossóis como negativo (arrefecimento);[Hausfather, 2017] no entanto, os aerossóis foram reconhecidos como a maior fonte de incerteza nas projeções futuras nesse relatório e nos subsequentes.[Seneviratne, 2021] 

Aquecimento devido ao carbono negro 

Ao contrário da poluição por sulfato, o carbono negro contribui tanto para o escurecimento global como para o aquecimento global, uma vez que as suas partículas absorvem a luz solar e aquecem em vez de a reflectir.[Bond, 2013] Essas partículas também desenvolvem revestimentos espessos ao longo do tempo, o que pode aumentar a absorção inicial em até 40%. Como a taxa de formação destes revestimentos varia consoante a estação, o aquecimento causado pelo carbono negro também varia sazonalmente.[Mbengue, 2021]

 

Embora este aquecimento seja mais fraco do que o aquecimento induzido pelo CO2 ou o arrefecimento causado pelos sulfatos,[IPCC, 2021] pode ser regionalmente significativo quando o carbono negro é depositado sobre massas de gelo, como os glaciares das montanhas e a camada de gelo da Groenlândia. Aí, reduz o seu albedo e aumenta a absorção de radiação solar, o que acelera o seu derretimento.[Ramanathan, 2008] O carbono negro também tem uma contribuição desproporcional para o aquecimento local dentro das cidades poluídas.[Peng, 2016] Mesmo o efeito indireto das partículas de fuligem atuando como núcleos de nuvens não é forte o suficiente para proporcionar resfriamento: as "nuvens castanhas" formadas em torno das partículas de fuligem eram conhecidas por terem um efeito de aquecimento líquido desde a década de 2000.[NSF, 2007] A poluição por carbono negro é particularmente forte na Índia: por isso, é considerada uma das poucas regiões onde a limpeza da poluição atmosférica reduziria, em vez de aumentar, o aquecimento.[Miinalainen, 2023] 

Papel secundário das esteiras de condensação das aeronaves 

As aeronaves deixam para trás rastros de condensação visíveis (também conhecidos como rastros de vapor) enquanto viajam. Esses contrastes refletem a radiação solar incidente e retêm a radiação de onda longa emitida pela Terra. Como os contrastes refletem a luz solar apenas durante o dia, mas retêm o calor dia e noite, eles são normalmente considerados causadores de aquecimento líquido, embora muito pequeno. Uma estimativa de 1992 foi entre 3,5 mW/m2 e 17 mW/m2 – centenas de vezes menor do que o forçamento radiativo [Nota 1] dos principais gases com efeito de estufa.[Ponater, 2005] 

No entanto, alguns cientistas argumentaram que o efeito de resfriamento diurno causado pelas esteiras de condensação era muito mais forte do que normalmente estimado, e esse argumento atraiu atenção após os ataques de 11 de setembro.[Sington, 2004] Como nenhuma aeronave comercial sobrevoou os EUA imediatamente após os ataques, esse período foi considerado uma demonstração real de clima sem contraste.[Perkins, 2002] Em 4.000 estações meteorológicas nos Estados Unidos continentais, a variação diurna da temperatura (a diferença entre as máximas e mínimas do dia em uma estação fixa) foi ampliada em 1,1 °C (2,0 °F) – o maior aumento registrado em 30 anos.[Travis, 2002] No sul dos EUA, a diferença diminuiu em cerca de 3,3 °C (6 °F) e em 2,8 °C (5 °F) no centro-oeste dos EUA.[SciDaily, 2015] Isto foi interpretado por alguns cientistas como uma prova de uma forte influência de resfriamento das esteiras de condensação das aeronaves.[Travis, 2004]  

Em última análise, estudos de acompanhamento descobriram que uma mudança natural na cobertura de nuvens que ocorreu na época foi suficiente para explicar essas descobertas.[Kalkstein, 2004; Hong, 2008] Quando a resposta global à pandemia do coronavírus de 2020 levou a uma redução no tráfego aéreo global de quase 70% em relação a 2019, vários estudos não encontraram "nenhuma resposta significativa da variação da temperatura do ar na superfície diurna" como resultado de mudanças de contraste e "nenhum FRE global líquido significativo" (forçamento radiativo efetivo) ou um efeito de aquecimento muito pequeno.[Digby, 2021; Gettelman, 2021; Zhu, 2022]  

Resfriamento histórico 

No pico do escurecimento global, o dióxido de enxofre foi capaz de neutralizar completamente a tendência de aquecimento. Em 1975, as concentrações continuamente crescentes de gases com efeito de estufa superaram o efeito de mascaramento e têm dominado desde então.[EPA, 2014] Mesmo assim, as regiões com elevadas concentrações de aerossóis de sulfato devido à poluição atmosférica tinham inicialmente sofrido um arrefecimento, em contradição com a tendência geral de aquecimento.[UOCS, 2006] O leste dos Estados Unidos foi um exemplo proeminente: as temperaturas lá diminuíram 0,7 °C (1,3 °F) entre 1970 e 1980, e até 1 °C (1,8 °F) no Arkansas e no Missouri.[NASA, 2012] 

Este gráfico mostra quantos fatores físicos diferentes afetam as mudanças climáticas. Por exemplo, o dióxido de enxofre causa resfriamento porque reage para formar uma variedade de sulfatos que refletem a luz solar. Sua grande barra de erro mostra que há muita incerteza quanto à intensidade do resfriamento causado pelo dióxido de enxofre na atmosfera. 

Clareamento e aquecimento acelerado

Desde a década de 1980, a redução do escurecimento global tem contribuído para temperaturas globais mais altas. Os extremos de calor se aceleraram à medida que o escurecimento global diminuiu. Estimou-se que, desde meados da década de 1990, as temperaturas máximas diárias no nordeste da Ásia e os dias mais quentes do ano na Europa Ocidental teriam sido substancialmente mais frios se as concentrações de aerossóis tivessem permanecido as mesmas de antes.[Seneviratne, 2021] Parte da aceleração da subida do nível do mar, bem como a amplificação do Ártico e o declínio associado do gelo marinho do Ártico, também foram atribuídos à redução da máscara de aerossóis.[Wild, 2007; Kerr, 2007; Krishnan, 2020; Voosen, 2021] 

 

Na Europa, o declínio nas concentrações de aerossóis desde a década de 1980 também reduziu o nevoeiro, a névoa e a neblina associados: no geral, foi responsável por cerca de 10–20% do aquecimento diurno em toda a Europa e cerca de 50% do aquecimento na Europa Oriental mais poluída.[Vautard, 2021] Como o arrefecimento por aerossóis depende da reflexão da luz solar, as melhorias na qualidade do ar tiveram um impacto insignificante nas temperaturas de inverno,[Markowicz, 2021] mas aumentaram as temperaturas de abril a setembro em cerca de 1 °C (1,8 °F) na Europa Central e Oriental.[Glantz, 2022] Os Estados Unidos centrais e orientais experimentaram um aquecimento de 0,3 °C (0,54 °F) entre 1980 e 2010, à medida que a poluição por sulfato foi reduzida,[UOCS, 2006] embora as partículas de sulfato ainda representassem cerca de 25% de todas as partículas.[EPA, 2006] Em 2021, a costa nordeste dos Estados Unidos foi uma das regiões de aquecimento mais rápido da América do Norte, já que a desaceleração da Circulação Meridional do Atlântico aumentou as temperaturas naquela parte do Oceano Atlântico Norte.[Karmalkar, 2021; Krajick, 2021]  

 

O rápido declínio da poluição atmosférica causado pelos confinamentos da COVID-19 na China foi responsável por até 40% das alterações regionais de temperatura entre Janeiro e Março de 2020, em relação a Janeiro e Março de 2019.[Yang, 2020]

 

Em 2020, os bloqueios causados pela COVID-19 proporcionaram um notável "experimento natural", pois houve um declínio acentuado nas emissões de sulfato e carbono negro causadas pela redução do tráfego rodoviário e da produção industrial. Esse declínio teve um impacto de aquecimento detectável: estimou-se que ele tenha aumentado as temperaturas globais em 0,01–0,02 °C (0,018–0,036 °F) inicialmente e até 0,03 °C (0,054 °F) até 2023, antes de desaparecer. Regionalmente, estimou-se que os confinamentos aumentariam as temperaturas em 0,05–0,15 °C (0,090–0,270 °F) no leste da China entre janeiro e março, e depois em 0,04–0,07 °C (0,072–0,126 °F) na Europa, leste dos Estados Unidos e sul da Ásia em março-maio, com o pico de impacto de 0,3 °C (0,54 °F) em algumas regiões dos Estados Unidos e da Rússia.[Gettelman, 2020; Yang, 2020] Na cidade de Wuhan, verificou-se que o efeito de ilha de calor urbana diminuiu 0,24 °C (0,43 °F) à noite e 0,12 °C (0,22 °F) no geral durante os confinamentos mais rigorosos.[Sun, 2022] 

Notas

1.Forçamento radiativo (ou forçamento climático) é um conceito usado para quantificar uma mudança no equilíbrio de energia que flui através de uma atmosfera planetária. Vários fatores contribuem para essa mudança no balanço energético, como concentrações de gases de efeito estufa e aerossóis, e mudanças no albedo da superfície e na irradiação solar. Em termos mais técnicos, é definido como "a mudança no fluxo radiativo líquido, descendente menos ascendente (expresso em W/m2) devido a uma mudança em um fator externo da mudança climática."  Esses fatores externos são diferenciados dos feedbacks e da variabilidade que são internos ao sistema climático e que influenciam ainda mais a direção e a magnitude do desequilíbrio. O forçamento radiativo na Terra é avaliado significativamente na tropopausa e no topo da estratosfera. Ela é quantificada em unidades de watts por metro quadrado e, muitas vezes, resumida como uma média sobre a área total da superfície do globo. - https://en.wikipedia.org/wiki/Radiative_forcing 

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