Há um velho ditado que diz que “a prova está no pudim”, significando que você só pode realmente avaliar a qualidade de algo depois de testado. É o caso dos modelos climáticos: simulações matemáticas por computador dos vários fatores que interagem para afetar o clima da Terra, como nossa atmosfera, oceano, gelo, superfície terrestre e o Sol.

A reportagem é de Alan Buis, publicada por Laboratório de Propulsão a Jato da NASA e reproduzida por EcoDebate, 13-01-2020. A tradução e edição são de Henrique Cortez.

Abaixo uma animação de simulação de modelo climático do GISS (Instituto Goddard de Estudos Espaciais) feita para o Quarto Relatório de Avaliação do Painel Intergovernamental das Nações Unidas sobre Mudanças Climáticas, mostrando anomalias médias de cinco anos da temperatura do ar da superfície em graus Celsius, em graus Celsius, de 1880 a 2100. A anomalia de temperatura é uma medida de quanto está mais quente ou mais frio em um local e tempo específicos do que a temperatura média de longo prazo, definida como a temperatura média no período de 30 anos entre 1951 e 1980. As áreas azuis representam áreas frias e as amarelas e vermelhas representam áreas mais quentes. O número no canto superior direito representa a anomalia média global.

(Crédito: Instituto Goddard de Estudos Espaciais da NASA)

Durante décadas, as pessoas se perguntaram legitimamente o desempenho dos modelos climáticos na previsão de condições climáticas futuras. Com base na física sólida e na melhor compreensão do sistema terrestre disponível, eles habilmente reproduzem os dados observados. No entanto, eles têm uma ampla resposta ao aumento dos níveis de dióxido de carbono e muitas incertezas permanecem nos detalhes. A marca registrada da boa ciência, no entanto, é a capacidade de fazer previsões testáveis, e os modelos climáticos vêm fazendo previsões desde a década de 1970. Quão confiáveis eles têm sido?

Agora, uma nova avaliação dos modelos climáticos globais usados para projetar as futuras temperaturas médias globais da superfície da Terra nos últimos meio século responde a essa pergunta: a maioria dos modelos tem sido bastante precisa.

Em um estudo aceito para publicação na revista Geophysical Research Letters, uma equipe de pesquisa liderada por Zeke Hausfather, da Universidade da Califórnia, Berkeley, conduziu uma avaliação sistemática do desempenho de modelos climáticos anteriores. A equipe comparou 17 projeções de modelos cada vez mais sofisticadas da temperatura média global desenvolvidas entre 1970 e 2007, incluindo algumas originalmente desenvolvidas pela NASA, com mudanças reais na temperatura global observadas até o final de 2017. Os dados de temperatura observacionais vieram de várias fontes, incluindo Goddard da NASA Séries temporais do Institute for Space Studies Analysis (GISTEMP), uma estimativa da mudança global da temperatura da superfície.

Os resultados: 10 das projeções do modelo coincidiram com as observações. Além disso, depois de considerar as diferenças entre as mudanças modeladas e reais no dióxido de carbono atmosférico e outros fatores que impulsionam o clima, o número aumentou para 14. Os autores não encontraram evidências de que os modelos climáticos tenham avaliado sistematicamente superestimado ou subestimado o aquecimento durante o período de suas projeções.

“Os resultados deste estudo de modelos climáticos anteriores reforçam a confiança dos cientistas de que tanto eles quanto os modelos climáticos mais avançados de hoje estão habilmente projetando o aquecimento global”, disse o co-autor do estudo Gavin Schmidt, diretor do Instituto Goddard de Estudos Espaciais da NASA, Nova Iorque. “Esta pesquisa pode ajudar a resolver a confusão pública sobre o desempenho de esforços anteriores de modelagem climática”.

Os cientistas usam modelos climáticos para entender melhor como o clima da Terra mudou no passado, como está mudando agora e para prever tendências climáticas futuras. As tendências da temperatura global estão entre as previsões mais significativas, uma vez que o aquecimento global tem efeitos generalizados, está diretamente ligado a acordos internacionais para mitigar o aquecimento climático futuro e possui os registros observacionais mais longos e precisos. Outras variáveis climáticas são previstas nos modelos mais novos e complexos, e essas previsões também precisam ser avaliadas.

Para corresponder com sucesso a novos dados observacionais, as projeções do modelo climático precisam encapsular a física do clima e também fazer previsões precisas sobre os níveis futuros de emissão de dióxido de carbono e outros fatores que afetam o clima, como variabilidade solar, vulcões, outras emissões naturais e produzidas pelo homem de gases de efeito estufa e aerossóis. A contabilização deste estudo das diferenças entre as emissões projetadas e reais e outros fatores permitiu uma avaliação mais focada da representação dos modelos do sistema climático da Terra.

Schmidt diz que os modelos climáticos percorreram um longo caminho desde os modelos simples de balanço de energia e circulação geral da década de 1960 e início dos anos 70 aos atuais modelos de circulação geral cada vez mais em alta resolução e abrangentes. “O fato de muitos dos modelos climáticos mais antigos que analisamos projetar com precisão as temperaturas globais subseqüentes é particularmente impressionante, dada a evidência observacional limitada de aquecimento que os cientistas tiveram na década de 1970, quando a Terra estava esfriando por algumas décadas”, disse ele.

Os autores afirmam que, embora a relativa simplicidade dos modelos analisados torne obsoletas as projeções climáticas, eles ainda podem ser úteis na verificação de métodos usados para avaliar os atuais modelos climáticos de última geração, como os usados nos Estados Unidos, pelo Painel Intergovernamental das Nações Unidas sobre Mudanças Climáticas, sexto relatório, a ser lançado em 2022.

“À medida que as projeções do modelo climático amadurecem, mais sinais emergiram do ruído da variabilidade natural que permite a avaliação retrospectiva de outros aspectos dos modelos climáticos – por exemplo, no gelo do Ártico e no conteúdo de calor do oceano”, disse Schmidt. “Mas são as tendências de temperatura nas quais as pessoas ainda tendem a se concentrar.”

Leia mais

• Emergência Climática – Pesquisadores projetam que o clima em várias regiões do Ártico pode mudar abruptamente
• Concentração de CO2 na atmosfera bate recorde histórico em 2019
• Aquecimento global, pontos de inflexão climática e o efeito dominó
• COP 25: entenda como o aquecimento global impacta o futuro da humanidade
• Alguém ganha com o aquecimento global?
• Em 2019, o Alasca experimentou o ano mais quente já registrado
• 2019 encerra uma década nefasta para o clima: temperatura recorde, aumento do nível do mar e degelo acelerado
• Emergência Climática – Em todo o mundo, outubro foi 0,69°C mais quente que o outubro médio de 1981-2010
• Os últimos 5 anos foram os mais quentes do Antropoceno
• 2019 encerra a pior década da crise climática
• Relatório do IPCC sobre a degradação dos oceanos e da criosfera
• Emergência Climática - Mais da metade dos pontos críticos do clima agora estão 'ativos', alertam cientistas