Rio atmosférico - Atmospheric river

Fotos compostas de satélite de um rio atmosférico conectando a Ásia à América do Norte em outubro de 2017

Parte de uma série sobre
Clima
Estações temperadas e polares Inverno Primavera Verão Outono
Estações tropicais Estação seca Harmattan Estação chuvosa
Tempestades Nuvem Nuvem cumulonimbus Nuvem de arcus Downburst Microburst Explosão de calor Derecho Raio Relâmpago vulcânico Trovoada Tempestade de massa aérea Thundersnow Trovoada seca Mesociclone Supercell Tornado Tornado anticiclônico Bica de terra Tromba d'água Demônio de poeira Redemoinho de fogo Anticiclone Ciclone Polar baixo Ciclone extratropical Tempestade de vento européia Nor'easter Ciclone subtropical Ciclone tropical Furacão atlântico Tufão Tempestade Tempestade de areia Simoom Haboob Monção Amihan Gale Siroco Tempestade de fogo Tempestade de inverno Tempestade de gelo Nevasca Nevasca terrestre Snowsquall
Precipitação Chuvisco Congelando Graupel Saudação Megacriometeor Pelotas de gelo pó de diamante Chuva Congelando Cloudburst Neve Chuva e neve misturadas Grãos de neve Rolo de neve Neve derretida
Tópicos Poluição do ar Atmosfera Química Convecção Física Rio Clima Nuvem Física Névoa Estação do nevoeiro Onda de frio Onda de calor Jet stream Meteorologia Tempo severo Lista Extremo Terminologia de mau tempo Canadá Japão Estados Unidos Previsão do tempo Modificação do clima
Glossários Meteorologia Das Alterações Climáticas Termos do Tornado Termos de ciclone tropical
Portal meteorológico
v t e

Um rio atmosférico ( AR ) é um corredor estreito ou filamento de umidade concentrada na atmosfera . Outros nomes para esse fenômeno são pluma tropical , conexão tropical , pluma de umidade , onda de vapor d'água e faixa de nuvens .

Os rios atmosféricos consistem em faixas estreitas de transporte aprimorado de vapor de água , normalmente ao longo dos limites entre grandes áreas de fluxo de ar superficial divergente, incluindo algumas zonas frontais em associação com ciclones extratropicais que se formam sobre os oceanos. Tempestades Pineapple Express são o tipo de rio atmosférico mais comumente representado e reconhecido; eles recebem o nome devido às plumas de vapor de água quente originadas nos trópicos havaianos que seguem vários caminhos em direção ao oeste da América do Norte, chegando em latitudes da Califórnia e do noroeste do Pacífico à Colúmbia Britânica e até mesmo ao sudeste do Alasca.

Descrição

Imagens de água precipitável em camadas de rios atmosféricos particularmente fortes em 5 de dezembro de 2015.

O termo foi originalmente cunhado pelos pesquisadores Reginald Newell e Yong Zhu do Instituto de Tecnologia de Massachusetts no início de 1990, para refletir a estreiteza das plumas de umidade envolvidas. Os rios atmosféricos têm normalmente vários milhares de quilômetros de comprimento e apenas algumas centenas de quilômetros de largura, e um único pode transportar um fluxo de água maior do que o maior rio da Terra, o Rio Amazonas . Normalmente, há 3 a 5 dessas plumas estreitas presentes em um hemisfério a qualquer momento.

No campo de pesquisa atual de rios atmosféricos, os fatores de comprimento e largura descritos acima em conjunto com uma profundidade de vapor de água integrada maior que 2,0 cm são usados ​​como padrões para categorizar eventos fluviais atmosféricos.

Um artigo de janeiro de 2019 na Geophysical Research Letters descreveu-os como "longas e sinuosas plumas de vapor d'água, muitas vezes originadas sobre os oceanos tropicais, que trazem precipitação forte e sustentada para as costas oeste da América do Norte e norte da Europa", que causam chuvas durante os meses de inverno. "

Conforme as técnicas de modelagem de dados avançam, o transporte integrado de vapor de água (IVT) está se tornando um tipo de dados mais comum usado para interpretar rios atmosféricos. Sua força reside em sua capacidade de mostrar o transporte de vapor d'água em várias etapas de tempo, em vez de uma medição estagnada da profundidade do vapor d'água em uma coluna de ar específica (IWV). Além disso, o IVT é mais diretamente atribuído à precipitação orográfica , um fator chave na produção de chuvas intensas e inundações subsequentes. Por exemplo, a imagem de vapor d'água à esquerda mostra dois rios em 5 de dezembro de 2015: o primeiro, se estendendo do Caribe ao Reino Unido , causado pela tempestade Desmond , e o segundo originário das Filipinas está cruzando o Oceano Pacífico para a costa oeste da América do Norte.

Escala

O Center for Western Weather and Water Extremes (CW3E) da Scripps Institution of Oceanography lançou uma escala de cinco níveis em fevereiro de 2019 para categorizar os rios atmosféricos, variando de "fraco" a "excepcional" em força, ou de "benéfico" a "perigoso "no impacto. A escala foi desenvolvida por F. Martin Ralph , diretor da CW3E, que colaborou com Jonathan Rutz do Serviço Meteorológico Nacional e outros especialistas. A escala considera a quantidade de vapor d'água transportado e a duração do evento. Os rios atmosféricos recebem uma classificação preliminar de acordo com a média máxima de transporte verticalmente integrado de vapor de água em 3 horas. Aqueles que duram menos de 24 horas são rebaixados em uma categoria, enquanto aqueles que duram mais de 48 horas são aumentados em uma categoria.

Exemplos de diferentes categorias atmosféricas de rios incluem as seguintes tempestades históricas:

1. 2 de fevereiro de 2017; durou 24 horas
2. 19–20 de novembro de 2016; durou 42 horas
3. 14–15 de outubro de 2016; durou 36 horas e produziu 5 a 10 polegadas de chuva
4. 8 a 9 de janeiro de 2017; durou 36 horas e produziu 14 polegadas de chuva
5. 29 de dezembro de 1996 - 2 de janeiro de 1997; durou 100 horas e causou mais de $ 1 bilhão em danos

Normalmente, a costa do Oregon tem em média um rio atmosférico Cat 4 (AR) a cada ano; O estado de Washington tem em média um Cat 4 AR a cada dois anos; a área da baía tem em média um Cat 4 AR a cada três anos; e o sul da Califórnia, que normalmente experimenta um AR Cat 2 ou Cat 3 a cada ano, tem em média um AR Cat 4 a cada dez anos.

Impactos

Os rios atmosféricos têm um papel central no ciclo global da água . Em qualquer dia, os rios atmosféricos respondem por mais de 90% do transporte global de vapor de água meridional (norte-sul), mas cobrem menos de 10% da circunferência da Terra. Os rios atmosféricos também são conhecidos por contribuir com cerca de 22% do escoamento total global.

Eles também são a principal causa de eventos extremos de precipitação que causam inundações severas em muitas latitudes médias, regiões costeiras do oeste do mundo, incluindo a costa oeste da América do Norte, Europa Ocidental, costa oeste da África do Norte , Península Ibérica, Irã e Nova Zelândia. Da mesma forma, a ausência de rios atmosféricos tem sido associada à ocorrência de secas em várias partes do mundo, incluindo África do Sul, Espanha e Portugal.

Estados Unidos

Imagens de vapor d'água do leste do Oceano Pacífico a partir do satélite GOES 11 , mostrando um grande rio atmosférico apontado para a Califórnia em dezembro de 2010. Este sistema de tempestade particularmente intenso produziu até 26 pol (66 cm) de precipitação na Califórnia e até 17 pés (520 cm) de queda de neve na Sierra Nevada de 17 a 22 de dezembro de 2010.

A inconsistência das chuvas na Califórnia se deve à variabilidade na força e na quantidade dessas tempestades, que podem produzir efeitos extenuantes no orçamento hídrico da Califórnia. Os fatores descritos acima tornam a Califórnia um estudo de caso perfeito para mostrar a importância do gerenciamento adequado da água e da previsão dessas tempestades. A importância dos rios atmosféricos para o controle dos orçamentos hídricos costeiros justapostos contra a criação de inundações prejudiciais pode ser construída e estudada observando-se a Califórnia e a região costeira circundante do oeste dos Estados Unidos. Nesta região, os rios atmosféricos contribuíram com 30–50% do total da precipitação anual, de acordo com um estudo de 2013. O quarto relatório da Avaliação Climática Nacional (NCA), divulgado pelo Programa de Pesquisa de Mudanças Globais dos EUA (USGCRP) em 23 de novembro de 2018, confirmou que, ao longo da costa oeste dos EUA, os rios atmosféricos que caem em terra "respondem por 30% a 40% da precipitação e da neve acumulada. Esses rios atmosféricos terrestres "estão associados a eventos de inundações severas na Califórnia e em outros estados do oeste".

A equipe USGCRP de treze agências federais - DOA , DOC , DOD , DOE , HHS , DOI , DOS , DOT , EPA , NASA , NSF , Smithsonian Institution e da USAID - com a assistência de "1.000 pessoas, incluindo 300 cientistas importantes , cerca de metade de fora do governo "relatou que," à medida que o mundo aquece, os "rios atmosféricos que atingem o continente na costa oeste provavelmente aumentarão" em "frequência e severidade" devido ao "aumento da evaporação e níveis mais elevados de vapor de água atmosférico no atmosfera."

Com base nas análises da Reanálise Regional da América do Norte (NARR), uma equipe liderada pela Administração Oceânica e Atmosférica Nacional (NOAA) Paul J. Neiman, concluiu em 2011 que os ARs aterrissantes eram "responsáveis ​​por quase todo o pico de fluxo diário anual (APDF ) s no oeste de Washington "de 1998 a 2009.

A capa do relatório NCA4 apresenta uma imagem em cores naturais da NASA das condições no nordeste do Pacífico em 20 de fevereiro de 2017. O relatório disse que esta AR trouxe um fim "impressionante" para a seca de 5 anos do oeste americano com "algumas partes da Califórnia recebeu quase o dobro da chuva em um único dilúvio do que normalmente cai nos 5 meses anteriores (outubro-fevereiro) ". Jesse Allen, do Observatório Terrestre da NASA, criou a visualização da capa com os dados do Visible Infrared Imaging Radiometer Suite (VIIRS) no satélite Suomi National Polar-orbiting Partnership (NPP).

De acordo com um 14 mai 2019 artigo em San Jose, Califórnia 's The Mercury News , rios atmosféricos ' correias transportadoras gigantes de água no céu', porque a umidade rico 'Pineapple Express' sistemas de tempestades que vêm do Oceano Pacífico várias vezes ao ano e representam cerca de 50% da precipitação anual da Califórnia. Universidade da Califórnia em San Diego 's Centro de Previsão Ocidental e água Extremes diretor de Marty Ralph , que é um dos especialistas dos Estados Unidos sobre Storms River atmosféricas e tem sido ativa em pesquisa AR por muitos anos, disse que, rios atmosféricos são mais comuns no inverno. Por exemplo, de outubro de 2018 à primavera de 2019, houve 47 rios atmosféricos, 12 dos quais foram classificados como fortes ou extremos, em Washington, Oregon e Califórnia. Os raros rios atmosféricos de maio de 2019, classificados como Categoria 1 e Categoria 2, são benéficos em termos de prevenção de incêndios florestais sazonais, mas as "oscilações entre chuva forte e incêndios violentos" estão levantando questões sobre como mudar de "entender que o clima está mudando para entender o que fazer sobre isso. "

Os rios atmosféricos causam uma média de US $ 1,1 bilhão em danos anualmente, muitos deles ocorrendo em Sonoma County, Califórnia, de acordo com um estudo de dezembro de 2019 do Scripps Institution on Oceanography na UC San Diego e do US Army Corps of Engineers, que analisou os dados do Programa Nacional de Seguro contra Inundações e do Serviço Nacional de Meteorologia. Apenas vinte condados sofreram quase 70% dos danos, constatou o estudo, e que um dos principais fatores na escala dos danos parecia ser o número de propriedades localizadas em uma planície de inundação. Esses condados eram:

Canadá

De acordo com um artigo de 22 de janeiro de 2019 na Geophysical Research Letters , a Fraser River Basin (FRB), uma "bacia hidrográfica dominada pela neve" na Colúmbia Britânica, está exposta a ARs que caem sobre o continente, originários do oceano Pacífico tropical que trazem " precipitação "durante os meses de inverno. Os autores prevêem que, com base em sua modelagem, "eventos extremos de chuva resultantes de rios atmosféricos podem levar ao pico de enchentes anuais de proporções históricas e de frequência sem precedentes no final do século 21 na Bacia do Rio Fraser."

Irã

Embora um grande número de pesquisas tenha mostrado os impactos dos rios atmosféricos em desastres naturais relacionados ao clima no oeste dos Estados Unidos e na Europa, pouco se sabe sobre seus mecanismos e contribuições para as inundações no Oriente Médio. No entanto, um raro rio atmosférico foi considerado responsável pelas enchentes recordes de março de 2019 no Irã, que danificaram um terço das infraestruturas do país e mataram 76 pessoas. Este AR foi batizado de Dena, em homenagem ao pico das montanhas Zagros, que desempenhou um papel crucial na formação da precipitação. AR Dena começou sua longa jornada de 9.000 km saindo do Oceano Atlântico e viajou pelo norte da África antes de seu desembarque final nas montanhas Zagros. Condições climáticas sinóticas específicas, incluindo interações tropical-extratropicais dos jatos atmosféricos, e temperaturas anormalmente altas da superfície do mar em todas as bacias vizinhas forneceram os ingredientes necessários para a formação deste AR. O transporte de água por AR Dena foi equivalente a mais de 150 vezes o fluxo agregado dos quatro principais rios da região (Tigre, Eufrates, Karun e Karkheh). As chuvas intensas tornaram a estação chuvosa de 2018-2019 a mais chuvosa da última metade do século, um forte contraste com o ano anterior, que foi o mais seco no mesmo período. Assim, este evento é um exemplo convincente de rápidas transições de seco para úmido e intensificação de extremos, potencialmente resultantes da mudança climática.

Austrália

Na Austrália, as faixas de nuvens a noroeste às vezes são associadas a rios atmosféricos que se originam no Oceano Índico e causam chuvas intensas nas partes noroeste, central e sudeste do país. Eles são mais frequentes quando as temperaturas no leste do Oceano Índico perto da Austrália são mais altas do que no oeste do Oceano Índico (ou seja, um Dipolo do Oceano Índico negativo ). Rios atmosféricos também se formam nas águas ao leste e ao sul da Austrália e são mais comuns durante os meses mais quentes.

Europa

De acordo com um artigo na Geophysical Research Letters de Lavers e Villarini, 8 dos 10 maiores registros de precipitação diária entre o período de 1979-2011 foram associados a eventos de rios atmosféricos em áreas da Grã-Bretanha, França e Noruega.

Satélites e sensores

De acordo com um artigo da revista Eos 2011 em 1998, a cobertura espaço-temporal dos dados de vapor de água sobre os oceanos melhorou muito com o uso de "sensoriamento remoto de microondas de satélites em órbita polar", como o sensor especial de microondas / imageador (SSM / I) . Isso levou a uma atenção muito maior à "prevalência e papel" dos ARs dos rios atmosféricos. Antes do uso desses satélites e sensores, os cientistas dependiam principalmente de balões meteorológicos e outras tecnologias relacionadas que não cobriam os oceanos de maneira adequada. SSM / I e tecnologias semelhantes, fornecem "medições globais frequentes de Integrated Water Vapor (IWV) sobre os oceanos da Terra."

Veja também

• Calha tropical superior da troposfera , uma faixa de umidade comum em regiões tropicais
• ARkStorm , uma tempestade hipotética com o mesmo nome que pode afetar a Califórnia
• Grande inundação de 1862 (inundação maciça no oeste dos EUA)
• Pineapple Express

Notas

Referências

Leitura adicional

• Les Rowntree (27 de julho de 2015). "Quando chove, derrama: seca histórica e rios atmosféricos" . Revista Bay Nature . Recuperado em 9 de novembro de 2016 . Citar diário requer |journal=( ajuda )
• Mudanças climáticas podem levar a rios atmosféricos maiores - NASA

links externos

• Laboratório de Pesquisa do Sistema Terrestre NOAA: Página de Informações do Rio Atmosférico
• Laboratório de Pesquisa do Sistema Terrestre NOAA: Rios Atmosféricos (folheto em PDF)
• Mapa atual da precipitação global prevista para as próximas três horas