Nova ferramenta prevê o risco de inundações provocadas por furacões num clima mais quente
Estima-se que, nos próximos anos, as cidades e comunidades costeiras poderão enfrentar furacões mais frequentes devido às alterações climáticas. Assim, serão necessárias novas ferramentas para mitigar as consequências.
De forma a ajudar a preparar as cidades costeiras contra futuras tempestades, os cientistas do MIT desenvolveram um método para prever a quantidade de inundações que uma comunidade costeira poderá sofrer à medida que os furacões evoluem nas próximas décadas.
Quando os furacões atingem o litoral, os ventos fortes levantam as águas do oceano que geram tempestades nas regiões costeiras. À medida que as tempestades se deslocam sobre terra, a precipitação torrencial pode induzir mais inundações no interior.
A interação de múltiplas fontes de inundação, como as tempestades e a precipitação, pode agravar os riscos de um furacão, conduzindo a um número de inundações significativamente superior ao que resultaria de uma única fonte.
Um novo estudo introduz um método baseado na física para prever a forma como o risco de inundações complexas e compostas pode evoluir num clima mais quente nas cidades costeiras.
Um exemplo do impacto das inundações compostas é o rescaldo do furacão Sandy em 2012. A tempestade atingiu a costa leste dos Estados Unidos com ventos fortes que provocaram uma enorme vaga de tempestades que, combinada com as inundações provocadas pela chuva em algumas áreas, causou inundações históricas e devastadoras em Nova Iorque e Nova Jérsia.
No seu estudo, a equipa do MIT aplicou o novo método de modelação de inundações compostas à cidade de Nova Iorque para prever a forma como as alterações climáticas podem influenciar o risco de inundações compostas provocadas por furacões do tipo Sandy nas próximas décadas.
Descobriram que, no clima atual, um evento de inundação composta ao nível do Sandy atingirá provavelmente a cidade de Nova Iorque a cada 150 anos. Em meados do século, um clima mais quente fará aumentar a frequência dessas inundações para cada 60 anos. No final do século, as cheias destrutivas do tipo Sandy inundarão a cidade de 30 em 30 anos - um aumento de cinco vezes em comparação com o clima atual.
Embora se tratem de projeções preocupantes, os investigadores esperam que as previsões de inundações possam ajudar os responsáveis pelo planeamento das cidades a prepararem-se e a protegerem-se contra futuras catástrofes.
As sementes das inundações: simulações
Para prever o risco de inundação de uma região, os modeladores meteorológicos olham normalmente para o passado. Os registos históricos contêm medições da velocidade do vento, da precipitação e da extensão espacial de furacões anteriores, que os cientistas utilizam para prever onde e em que quantidade as inundações podem ocorrer com as próximas tempestades.
Contudo, Sarhadi acredita que as limitações e a brevidade destes registos históricos são insuficientes para prever os riscos de furacões futuros.
Ali Sarhadi, pós-doutorado do Departamento de Ciências da Terra, Atmosféricas e Planetárias do MIT.
Em vez disso, Sarhadi e os seus colegas procuraram prever o risco de inundações causadas por furacões numa região com um clima em mudança, utilizando uma metodologia de avaliação de riscos baseada na física. Começaram por associar simulações da atividade dos furacões a modelos oceânicos e atmosféricos acoplados ao longo do tempo.
Com as simulações de furacões, desenvolvidas originalmente por Emanuel, os investigadores espalharam virtualmente dezenas de milhares de "sementes" de furacões num clima simulado. A maioria das sementes dissipa-se, enquanto algumas se transformam em tempestades de categoria, dependendo das condições do oceano e da atmosfera.
Quando a equipa associa estas simulações de furacões a modelos climáticos de condições oceânicas e atmosféricas sob determinadas projeções de temperatura global, pode ver como os furacões mudam, por exemplo, em termos de intensidade, frequência e dimensão, em condições climáticas passadas, atuais e futuras.
Os investigadores começaram por utilizar modelos de precipitação para simular a intensidade da chuva num grande número de furacões simulados e, em seguida, aplicaram modelos numéricos para traduzir hidraulicamente a intensidade da precipitação em inundações no solo durante a queda de furacões, com base em informações sobre uma região, como as características da sua superfície e topografia.
Simularam também as vagas de tempestade dos mesmos furacões, utilizando modelos hidrodinâmicos para traduzir a velocidade máxima do vento e a pressão ao nível do mar dos furacões em altura de vaga nas zonas costeiras. A simulação avaliou ainda a propagação das águas do oceano para as zonas costeiras, causando inundações costeiras.
Os investigadores descobriram que grande parte do aumento do risco não tem tanto a ver com a forma como os furacões se irão alterar com o aquecimento do clima, mas sim com o aumento do nível do mar em todo o mundo.
Desenvolvimento de um modelo hidrodinâmico numérico
Em seguida, a equipa desenvolveu um modelo hidrodinâmico numérico para prever a forma como duas fontes de inundação induzidas por furacões, tais como a tempestade e a inundação provocada pela chuva, interagiriam simultaneamente no tempo e no espaço, à medida que os furacões simulados atingissem regiões costeiras como a cidade de Nova Iorque, tanto no clima atual como no futuro.
Esta metodologia pode ser aplicada a qualquer cidade costeira para avaliar o risco de inundações compostas causadas por furacões e tempestades extratropicais. Com esta abordagem, Sarhadi espera que os decisores possam tomar decisões informadas relativamente à implementação de medidas de adaptação, tais como o reforço das defesas costeiras para aumentar a resistência das infraestruturas e das comunidades.
Referência da notícia:
Sarhadi A., Rousseau-Rizzi R., Mandli K., et al. Climate change contributions to increasing compound flooding risk in New York City. Bulletin of the American Meteorological Society (2024).