On the present and future changes in heatwave characteristics over the UK using RegCM4

O sol de verão sempre foi uma fonte de vida e lazer, mas nas últimas décadas, também se tornou uma fonte de perigo crescente. À medida que o planeta aquece devido à atividade humana, o calor não está apenas ficando mais quente; ele está permanecendo por mais tempo, chegando com mais frequência e espalhando-se por lugares que antes eram frescos. Essa mudança está transformando períodos breves de alta temperatura em eventos perigosos conhecidos como ondas de calor. Estas não são meramente dias quentes; são períodos prolongados onde o ar permanece artificialmente quente, frequentemente retido por sistemas de alta pressão que bloqueiam os ventos e nuvens de resfriamento usuais. Quando este calor se combina com a alta umidade, o corpo humano tem dificuldade em se resfriar, levando a graves riscos à saúde. Compreender como esses eventos mudarão nas próximas décadas é crítico para proteger comunidades, infraestrutura e a saúde pública.

Uma equipe de pesquisadores da Universidade de St Andrews, da Universidade de Hertfordshire e do Instituto Nacional de Tecnologia de Rourkela deu um olhar atento ao futuro dessas ondas de calor sobre o Reino Unido. Eles queriam saber não apenas se o país ficará mais quente, mas exatamente como a natureza desses eventos de calor extremo mudará. Para fazer isso, utilizaram simulações computacionais poderosas. Primeiro, rodaram um modelo climático global, que observa o planeta inteiro, para ver o quão bem ele poderia recriar as ondas de calor do passado. Eles descobriram que, embora esse modelo global capturasse os padrões gerais, ele perdia alguns dos detalhes mais finos, particularmente em áreas com terreno complexo e montanhoso, como as Terras Altas da Escócia e o interior de Gales, onde tendia a prever temperaturas excessivamente altas. Para corrigir isso, a equipe utilizou uma técnica chamada downscaling dinâmico. Imagine pegar um mapa amplo, de baixa resolução, e dar um zoom para ver as ruas e colinas individuais; foi o que o seu segundo modelo, o RegCM4, fez. Ele pegou os dados globais amplos e os refinou para criar uma imagem muito mais nítida e detalhada do clima do Reino Unido, corrigindo os erros do modelo maior e fornecendo uma visão mais clara do que está por vir.

Os pesquisadores projetaram então essas condições para dois períodos de tempo futuros: o futuro próximo, abrangendo de 2030 a 2060, e o futuro distante, de 2070 a 2100. Eles compararam dois caminhos diferentes que a humanidade pode seguir. Um caminho, chamado SSP2, representa um mundo onde a sociedade faz esforços moderados para reduzir as emissões e se adaptar às mudanças. O outro, o SSP5, representa um mundo onde a sociedade continua a depender fortemente de combustíveis fósseis, com pouco esforço para conter as emissões. As simulações revelaram que, embora os dois caminhos pareçam semelhantes no futuro próximo, eles divergem drasticamente até o final do século. Sob o caminho moderado, o país verá mais calor, mas sob o caminho de altas emissões, o aumento é dramático. Pelas décadas finais deste século, a temperatura de verão mais comum no Reino Unido é projetada para subir da média histórica de 14 graus Celsius para 17,5 graus sob o cenário moderado, e para um calor escaldante de 19 graus sob o cenário de altas emissões.

O impacto deste aquecimento não é sentido de forma igual em todo o país. As simulações mostram que a parte sul do Reino Unido, particularmente a área ao redor de Londres e os Home Counties, enfrentará o estresse térmico mais intenso. Isso se deve provavelmente ao efeito de "ilha de calor urbana", onde o concreto e o asfalto absorvem e retêm o calor, tornando as cidades significativamente mais quentes que o campo circundante. Nessas regiões do sul, o índice de calor — uma medida que combina temperatura e umidade para mostrar o quão quente realmente parece para um ser humano — é projetado para exceder 29 graus Celsius em partes de Londres até o final do século sob o cenário de altas emissões. Este nível de estresse térmico representa uma ameaça séria à saúde humana, especialmente durante a exposição prolongada. Mesmo as regiões do norte, que atualmente desfrutam de verões mais frescos, verão mudanças significativas, embora a intensidade permaneça menor do que no sul.

Talvez a descoberta mais impressionante diga respeito à frequência e duração desses eventos de calor. O estudo sugere que, sob o caminho de altas emissões, o Reino Unido experimentará um número muito maior de ondas de calor a cada verão. No futuro próximo, cerca de 33 por cento do país poderá ver cinco ondas de calor em um único verão sob o cenário de altas emissões, um número que sobe para 36 por cento até o final do século. Em contraste, sob o cenário moderado, o país tem maior probabilidade de ver três ondas de calor por verão, cobrindo cerca de 21 a 22 por cento da terra. Além disso, as noites estão ficando mais quentes. Os pesquisadores rastrearam "noites tropicais", definidas como noites onde a temperatura não cai abaixo de 20 graus Celsius. Estas estão se tornando mais frequentes e disseminadas, o que significa que o corpo tem menos tempo para se recuperar do calor diurno. No sudeste, estas noites tropicais podem se tornar uma ocorrência regular, com algumas áreas experimentando até 15 dessas noites por ano até o final do século.

O estudo também analisou a mecânica atmosférica por trás desses eventos, especificamente os sistemas de alta pressão que aprisionam o ar quente. As simulações sugerem uma mudança na forma como esses sistemas se comportam sob altas emissões. Embora o número total de dias com esses sistemas de bloqueio possa diminuir ligeiramente, os que se formarem durarão muito mais. Em média, um sistema de retenção de calor estabelecido poderia persistir cerca de 21 por cento mais tempo do que ocorre hoje. Ao mesmo tempo, verões sem quaisquer eventos de bloqueio estão se tornando mais comuns, sugerindo um novo padrão meteorológico onde os eventos de calor são menos frequentes em número, mas muito mais persistentes e intensos quando ocorrem.

A mensagem clara destas simulações é que o futuro do calor no Reino Unido não está fixo; depende fortemente das escolhas feitas hoje. A diferença entre um futuro com aquecimento moderado e um com aquecimento extremo é gritante, com a lacuna aumentando significamente após 2060. A pesquisa indica que reduções de curto prazo nas emissões de gases de efeito estufa poderiam limitar substancialmente a intensificação dessas ondas de calor e os riscos associados à saúde. Sem tal ação, o país enfrenta um futuro onde o calor extremo não é apenas um incômodo ocasional, mas uma realidade frequente, generalizada e persistente que desafia os limites da segurança humana e da infraestrutura.