Loops de feedback climático

Visão geral

Um feedback climático ocorre quando uma mudança na temperatura altera outra parte do sistema terrestre, que por sua vez influencia a temperatura. Feedbacks positivos amplificam a mudança inicial; feedbacks negativos se opõem a isso.

Fundamentos técnicos

Os feedbacks climáticos são comumente expressos usando uma relação de equilíbrio de energia na qual uma força radiativa é oposta ou amplificada por um parâmetro de feedback medido em watts por metro quadrado por Kelvin. A resposta radiativa de Planck está a estabilizar, enquanto os feedbacks do vapor de água e do albedo do gelo estão geralmente a amplificar-se à escala global. A taxa de lapso e as respostas da nuvem variam geograficamente e podem interagir. A sensibilidade climática eficaz depende de como esses feedbacks evoluem à medida que a absorção de calor dos oceanos, a circulação atmosférica e os padrões de superfície mudam, portanto, um parâmetro constante é uma aproximação e não uma propriedade universal.

Como funciona

Os exemplos incluem o aumento do vapor de água atmosférico em climas mais quentes, mudanças na refletividade da neve e do gelo, respostas das nuvens e trocas de carbono com oceanos e ecossistemas. A força do feedback é estimada por meio de observações, modelos de processos e comparações entre estados climáticos.

Métodos de medição e pesquisa

Os cientistas estimam feedbacks de orçamentos de radiação de satélite, radiossondas, inventários de calor oceânico, evidências paleoclimáticas e conjuntos de modelos climáticos acoplados. Os núcleos radiativos calculam como as mudanças na temperatura, umidade, nuvens ou albedo afetam os fluxos no topo da atmosfera. A detecção requer a separação das tendências forçadas da variabilidade interna e a contabilização do desvio de medição. Estudos de restrições emergentes relacionam um processo atual observável com a sensibilidade futura, mas tais relações precisam de justificativa física e validação independente para evitar viés de seleção em um conjunto de modelos limitado.

Ideias principais

• Positivo significa amplificar, não benéfico; negativo significa amortecimento, não prejudicial.
• Os feedbacks operam em diferentes regiões e escalas de tempo.
• Vários feedbacks agem simultaneamente e podem interagir de forma não linear.

Atual fronteira de pesquisa

As principais questões de pesquisa dizem respeito à microfísica das nuvens, ao acoplamento do ciclo do carbono e aos feedbacks envolvendo mantos de gelo, permafrost e ecossistemas. A força do feedback pode depender do estado: a perda de neve sazonal, por exemplo, eventualmente satura quando resta pouca neve. Feedbacks lentos podem continuar por séculos após a estabilização do forçamento atmosférico. Os elementos de tombamento envolvem limites e transições autossustentáveis, que estão relacionados, mas não são sinônimos, da análise de feedback linear comum. A avaliação de riscos, portanto, combina projeções centrais com resultados de baixa probabilidade e alto impacto e relata explicitamente o cronograma, a reversibilidade e a confiança.

Por que é importante

Os feedbacks determinam a intensidade com que o clima responde a um forçamento como o aumento da concentração de gases com efeito de estufa. Compreendê-los melhora as projeções, a avaliação de riscos e a interpretação das mudanças climáticas passadas.

Limites e questões abertas

As respostas à nuvem e ao ciclo do carbono são complexas e continuam a ser importantes fontes de incerteza. Um feedback não é o mesmo que um ponto de inflexão, embora os feedbacks possam contribuir para mudanças abruptas ou difíceis de reverter.