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sábado, abril 19, 2025

Cálculo frio: modelando a troca de calor no Ártico


&bala; Física 18, S18

Um novo modelo captura o fluxo de calor da água do oceano para o gelo flutuante, fornecendo uma importante entrada para os esforços para prever o derretimento futuro no Ártico.

Joshua/inventory.adobe.com

O gelo do Ártico está diminuindo a uma taxa de 12% por década, de acordo com dados de satélite. “A cobertura de gelo do mar do Ártico em evolução é um indicador atraente de um clima em mudança”, diz Srikanth TopPaladoddi, da Universidade de Leeds, Reino Unido. Um dos principais motoristas desse derretimento é o calor subindo do oceano abaixo, mas medir esse fluxo de calor é difícil, diz Toppaladoddi. Agora ele e Andrew Wells, da Universidade de Oxford, modelaram o fluxo de calor e quanto ele varia, oferecendo uma entrada importante para prever o destino da cobertura do gelo do Ártico (1).

As camadas superiores do Oceano Ártico são aquecidas a cada verão, quando a luz do sol brilha através de lacunas de águas abertas no gelo. Parte dessa energia armazenada é liberada no gelo, compensando parte do recorrente que ocorre durante os meses frios. Os modelos anteriores desta troca de calor só foram capazes de estimar o fluxo médio. TopPaladoddi e poços aplicaram métodos estatísticos para capturar a média e as flutuações.

Os pesquisadores começaram com um modelo simplificado das flutuações de temperatura e velocidade na água abaixo do gelo, com base nas observações feitas com sondas subaquáticas. Ao incorporar esse modelo em uma teoria dos fluxos turbulentos, eles foram capazes de determinar o calor fluindo para o gelo da água abaixo. Este fluxo de calor varia, com média de cerca de 15 watts por metro quadrado (w/m2) nos meses de verão, mas em raras ocasiões pulando para mais de 500 w/m2. Além de quantificar essas estatísticas, os pesquisadores mostraram que os movimentos da água são principalmente independentes dos gradientes de temperatura da água – um fato que poderia simplificar os esforços computacionais para prever a evolução futura da cobertura de gelo.

–Michael Schirber

Michael Schirber é um editor correspondente para Revista de Física Sediada em Lyon, França.

Referências

  1. S. Toppaladoddi e AJ Wells, “Modelo estocástico para o fluxo turbulento de calor do oceano sob gelo do mar Ártico”. Phys. Rev. e 111025101 (2025).

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