Uma nova modelagem mostra que as ondas de calor em toda a Europa aumentaram tanto em frequência quanto em extensão espacial no século passado.

A reportagem foi publicada por King Abdullah University of Science and Technology, reproduzida por EcoDebate, 14-09-2021. A tradução e edição são e Henrique Cortez.

O uso de um conjunto de dados observacionais de 100 anos e as técnicas mais recentes para modelar extremos climáticos revelou a evolução da dinâmica das ondas de calor em toda a Europa sob a influência das mudanças climáticas.

As ondas de calor podem ter impactos catastróficos nos seres humanos, nos assentamentos e no meio ambiente. Eles podem causar doenças ou morte, principalmente para os frágeis ou idosos, e desencadear incêndios florestais que destroem propriedades e grandes extensões de terra selvagem.

Compreender o comportamento de tais eventos de temperatura extrema no espaço e no tempo é importante para planejar e gerenciar os riscos presentes e futuros. No entanto, a maioria dos modelos para prever ondas de calor futuras depende de resultados de simulação de modelos climáticos, não de observações diretas, e usa modelos inflexíveis que podem não capturar com precisão a relação de dependência entre locais espacialmente associados sob condições extremas .

Raphaël Huser e Peng Zhong do Extreme Statistics Research Group da KAUST, em colaboração com Thomas Opitz do National Research Institute for Agriculture, Food and Environment da França, desenvolveram agora uma abordagem de modelagem que usa registros observacionais para identificar com mais precisão a dinâmica de eventos de calor extremo.

“Nosso grupo está interessado em construir modelos matematicamente sólidos para avaliar o risco associado às mudanças climáticas”, disse Zhong. “Neste estudo, olhamos especificamente para o impacto da mudança climática nas ondas de calor na Europa e desenvolvemos um modelo para avaliar a extensão espacial das ondas de calor por modelagem flexível e estimativa de sua força de dependência variável com o tempo.”

O problema com os modelos estatísticos existentes é que eles são bons em capturar condições comuns ou prevalentes, mas não têm a flexibilidade estatística para capturar com precisão eventos extremos raros, como ondas de calor ou chuvas extremas. O grupo KAUST desenvolveu uma série de técnicas estatísticas que abordam diretamente esse problema de valores extremos.

“Nosso modelo ‘max-infinitamente divisível’ é flexível o suficiente para descrever a estrutura de dependência entre os valores de alta temperatura”, diz Zhong. “Nós o usamos para derivar o intervalo de dependência extrema efetiva, que é quando a distância na qual a probabilidade de eventos extremos acontecerem juntos em dois locais torna-se insignificante.”

A execução de seu modelo para grandes conjuntos de dados espaciais também exigiu que a equipe implementasse seu código na plataforma de supercomputação IBEX da KAUST. Usando um enorme conjunto de dados de temperatura de 100 anos abrangendo uma grande faixa da Europa central, o modelo revelou novos insights sobre como as ondas de calor mudaram ao longo do século passado.

“Nossos resultados fornecem evidências estatísticas de que a extensão espacial das ondas de calor na Europa está se expandindo e a frequência das ondas de calor também aumentou nos últimos cem anos”, disse Zhong. “Agora estamos analisando a aplicação de nossa metodologia para avaliar o risco de inundações nas principais bacias hidrográficas do mundo.”

Referência:

Modeling Non-Stationary Temperature Maxima Based on Extremal Dependence Changing with Event Magnitude
Peng Zhong, Raphaël Huser, Thomas Opitz. Disponível aqui.

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