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All IPCC definitions taken from Climate Change 2007: The Physical Science Basis. Working Group I Contribution to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change, Annex I, Glossary, pp. 941-954. Cambridge University Press.

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Climate Hustle

O resfriamento dos oceanos prova que o aquecimento global parou?

O que a ciência diz...

 Estimativas iniciais do calor dos oceanos pela rede Argo mostraram uma tendência de resfriamento devido a problemas no sensor de pressão dos equipamentos. Estimativas atuais do calor dos oceanos que levam em consideração essa tendência mostram uma continuidade no aquecimento da porção superior dos oceanos. Isso é confirmado por estimativas independentes assim como por medições mais abrangentes até 2000 metros de profundidade.

Argumento cético...

Os oceanos estão resfriando

"O calor dos oceanos toca bem no centro da hipótese do Aquecimento Global Antrópico: Quando tudo está dito e feito, se o sistema climático não estiver acumulando calor, a hipótese é inválida.

[…]Agora que o acúmulo de calor parou (e talvez até esteja revertendo), o jogo virou. O mesmo critério usado para sustentar a hipótese deles agora está sendo usada para mostrar que ela é falsa." (William DiPuccio)

O artigo Resfriamento global dos oceanos desde 2003 (Loehles 2009) analisa o conteúdo de calor dos oceanos, medido pela Argo. A Argo é uma rede de mais de 3000 bóias espalhadas ao redor do globo, que medem a temperatura e salinidade da porção superior dos oceanos. Em seu artigo, Loehles observa uma tendência de resfriamento de 2003 a 2008.


Figura 1: Conteúdo de calor atenuado com um filtro 1-2-1 e sobreposto com uma tendência linear de um modelo de melhor ajuste (declive = -0.35 x 1022 J/yr)

Como os oceanos contêm aproximadamente 80% da energia total do clima, o calor dos oceanos nos dá uma boa medida do que está acontecendo. O recente resfriamento oceânico levou muitos a concluir que o aquecimento global parou. Provavelmente, o artigo mais detalhado é A Hipótese do Aquecimento Global e o Calor dos Oceanos, por William DiPuccio. Sua lógica é a seguinte:

  1. A hipótese do aquecimento global antrópico diz que o calor dos oceanos deve aumentar de forma razoavelmente constante e ininterrupta (monotônica), exceto pelas erupções vulcânicas
  2. Os oceanos estão resfriando desde 2003
  3. Deste modo, a hipótese do Aquecimento Global Antrópico é falsa ou fundamentalmente inadequada

Vamos examinar os pontos 1 e 2 em maior detalhe.

 

1. O calor dos oceanos aumenta monotonicamente de ano para ano?

Se o clima está acumulando calor de forma constante, significa que o conteúdo de calor dos oceanos também irá mostrar uma tendência monotônica constante? Para responder isso, precisamos considerar as observações do conteúdo de calor dos oceanos ao longo dos últimos 40 anos.


Figura 2: Calor dos oceanos em escala global, de 1955 a 2008. A linha azul apresenta o conteúdo de calor anual para a camada entre 0-700 m (Levitus 2009). A linha vermelha apresenta a média global da profundidade óptica estratosférica, indicando o momento de erupções vulcânicas maiores (NASA GISS, dados terminam em 1999).

Os registros revelam uma variabilidade de curta frequência inserida na tendência de aquecimento. As erupções vulcânicas (indicadas em vermelho pela profundidade óptica estratosférica) introduzem uma influência arrefecedora de vários anos. Mas também ocorre uma variabilidade devido aos efeitos cíclicos, como o El Niño. Não é incomum que a tendência de aquecimento desacelere ou mesmo apresente resfriamento ao longo de vários anos. Mais sobre o que causa o resfriamento de curto prazo nos oceanos...

2. Os oceanos estão resfriando desde 2003?

O calor dos oceanos é medido diretamente por bóias que submergem e emergem, medindo a temperatura em diferentes profundidades da lâmina d´água. O sistema mais abrangente é a rede Argo, que foi gradualmente implantada de 2003 a 2007, atualmente com 3388 bóias espalhadas por todo o globo.

No início houve certa dificuldade para medir o calor dos oceanos. Batitermógrafos descartáveis, ou XBT's, mediram as temperaturas dos oceanos antes da rede Argo ser estabelecida. Se observou que os XBT's apresentavam uma tendência de introduzir um viés de aquecimento, de modo que quando estes foram combinados com os dados mais recentes da rede Argo, se observou um resfriamento exagerado (mais sobre isso aqui). Além disso, algumas das bóias da rede Argo tiveram problemas nos sensores de pressão, o que agregou um viés de resfriamento à tendência.

Loehles 2009 utilizou uma reconstrução dos dados da rede Argo de Josh Willis (Willis 2008). Outra análise dos mesmos dados brutos da Argo foi realizada por Leuliette 2009 - uma comparação de Willis 2008 e Leuliette 2009 pode ser observada na figura 3:


Figura 3: Variações mensais na média global estérica do nível do mar obtidas por Willis 2008 (linha cinza) e Leuliette 2009 (linha preta).

Willis 2008 identifica uma tendência de resfriamento desde 2004, enquanto que Leuliette mostra uma tendência de aquecimento. A diferença inicial entre ambos remonta aos dados da rede Argo quando ainda havia poucas bóias coletando-os. Leuliette 2009 sugere que a discrepância entre os dois conjuntos seja devido a uma amostragem ruim e a diferenças no tratamento dos dados. Mas qual conjunto é mais preciso?

Um balizador útil, quando confrontado com dois artigos que oferecem resultados diferentes, é a comparação com um conjunto de dados independentemente determinado. Do mesmo modo que fez utilizando dados da Argo, Cazenave 2009 elaborou duas estimativas independentes do conteúdo de calor dos oceanos. O aumento do nível do mar é composto por dois componentes: variação da massa, devido ao derretimento do gelo e aumento estérico do nível do mar, causado por mudanças na densidade do oceano. A expansão termal é o principal controlador das mudanças estéricas (salinidade é um fator menor) de modo que o aumento estérico do nível do mar é uma outra medida do conteúdo total de calor dos oceanos.

A primeira reconstrução utiliza medições de gravidade por satélite para calcular a variação da massa dos oceanos. Eles subtraem a elevação do nível do mar causada pelo aumento da massa dos oceanos do aumento total do nível do mar para calcular o aumento estérico. A segunda reconstrução utiliza medições de gravidade por satélite para calcular a variação na massa de gelo e água sobre os continentes. O aumento do nível do mar deste contribuinte é subtraído do aumento total do nível do mar para se obter uma outra estimativa do aumento estérico do mar. Ambas reconstruções mostram uma tendência de aquecimento estatisticamente significativa.

A Argo oferece dois conjuntos de dados - em tempo real, disponibilizados quase instantaneamente em relação à obtenção, e com retardo, no qual passam por uma avaliação mais rigorosa. Cazenave utilizou apenas medições que haviam passado pelo mais alto controle de qualidade (uma abordagem que as pessoas do Surfacestations certamente aprovariam). A tendência obtida dos dados da Argo se aproxima muito das duas outras reconstruções.


Figura 4:Três reconstruções do nível estérico do mar, com elementos sazonais removidos. A curva azul é estimada a partir da diferença entre a altimetria e a massa dos oceanos (obtida pelos satélites GRACE). A curva verde é estimada a partir da diferença entre a altimetria por satélite e a contribuição do gelo+água dos continentes. Curva vermelha: estimativa baseada nos dados Argo (Cazenave 2009).

Nas discussões climáticas, o erro mais comum é focar em apenas uma única peça do quebra-cabeça e ignorar o todo. O texto de William DiPuccio sobre resfriamento dos oceanos, amplamente divulgado na internet, comete este erro duas vezes. Primeiro, ele avalia o equivalente a 6 anos de dados ignorando os últimos 40 anos de aquecimento dos oceanos. Segundo, ele se baseia em uma reconstrução em particular, que mostra resfriamento, enquanto que outros resultados e análises independentes indicam um pequeno aquecimento.

O principal ponto é que ainda existe incerteza sobre a reconstrução do calor dos oceanos. Genericamente, as várias reconstruções mostram as mesmas tendências em longa data, porém nem sempre concordam para intervalos menores de tempo. A incerteza significa que não se pode concluir com segurança que os oceanos estão resfriando. Análises independentes parecem indicar que, ao longo dos últimos 6 anos, o oceano mostrou menos aquecimento que a tendência de longa data, porém ainda assim mostrou uma tendência de aquecimento estatisticamente significativa.

Leitura complementar

O relatório IPCC AR4 section on Oceanic Climate Change and Sea Level (15Mb PDF) nos dá uma boa visão sobre o tema. Curiosamente, eles utilizam os dados de conteúdo de calor dos oceanos com a tendência errônea de resfriamento de 2003 (veja Figura 5.1).

Josh Willis escreveu uma boa revisão sobre os desafios de mensurar as temperaturas dos oceanos em Is It Me, or Did the Oceans Cool?

 

Translation by Luciano Marquetto, . View original English version.



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