O furacão Maria é o furacão mais poderoso a atingir a ilha de Porto Rico desde 1928, com danos estimados em 90 mil milhões de dólares entre a ilha e as Ilhas Virgens dos EUA. O furacão Maria registou totais de precipitação sem precedentes, causando inundações, deslizamentos de terra e ventos de alta velocidade que destruíram grande parte dos sistemas de transmissão de energia e comunicações da ilha. Os dados meteorológicos registados durante eventos extremos são críticos para prever eventos futuros e preparar o controlo de danos. Infelizmente, os dados registados limitados do furacão Maria devem-se ao colapso das estações de registo durante as primeiras horas da tempestade.
Uma equipe de pesquisa do City College de Nova York liderada pelo professor Jorge González e colegas Dr. Rabindra Pokhrel, Salvador del Cos, Juan Pablo Montoya Rincon e Equisha Glenn simulou o furacão Maria na ferramenta de modelagem de pesquisa e previsão do tempo do sistema numérico de previsão do tempo (WRF) desenvolvida no Centro Nacional de Pesquisa Atmosférica (NCAR) e comparou e validou os resultados do modelo com o registro observacional limitado durante o furacão Maria. Artigo original publicado em revista científica tempo e clima extremos.
O professor Gonzalez disse: “O furacão Maria foi uma tempestade excepcional com taxas de mortalidade recordes. A motivação para este estudo foi fornecer informações antes e durante o evento para análise de impacto, particularmente em infraestruturas energéticas críticas.”
O professor Gonzalez e colegas identificaram os processos hidrometeorológicos que ocorreram antes e durante este evento específico. Os resultados do modelo WRF foram utilizados para avaliação de risco geoespacial de falhas em postes de serviços públicos na ilha.
Uma análise meteorológica das condições que levaram à tempestade mostrou que 2017 foi o ano mais quente em termos de temperatura da superfície do mar em todo o mundo. As temperaturas mais altas da superfície do mar são acompanhadas por um menor cisalhamento vertical do vento, o que ajuda a formar e intensificar os furacões.
A equipe de pesquisa usou o WRF para prever locais semelhantes de chegada e intensidade do furacão Maria. As velocidades máximas do vento simuladas pelo modelo são semelhantes às velocidades do vento registradas pelas bóias oceânicas durante furacões. A simulação também prevê picos totais de precipitação semelhantes no centro da ilha, utilizando registos de precipitação e efeitos topográficos das altas elevações das montanhas centrais da ilha. Além disso, as mudanças topográficas simuladas aumentaram a precipitação em mais de quatro vezes. Uma avaliação do risco de falha das torres de energia na ilha, utilizando dados de velocidade do vento e precipitação máxima, concluiu que o risco de falha é maior nas partes norte e central da ilha.
Este estudo conseguiu fornecer informações importantes sobre os eventos que levaram ao furacão Maria. As altas temperaturas recordes da superfície do mar e o baixo cisalhamento vertical do vento são responsáveis pelas precipitações e inundações sem precedentes causadas pelos furacões. O autor principal, Dr. Rabindra Pokhrel, disse à Science Select: “As variáveis meteorológicas validadas podem ser usadas posteriormente em avaliações de impacto adicionais, como modelos hidrológicos (para risco de inundação) e modelos de resiliência (para impactos em infraestruturas críticas). O trabalho futuro se concentrará na geração de fontes de dados confiáveis para outros furacões na ilha e no uso desses dados para avaliar impactos em infraestruturas críticas.”
Referência do diário
Pokhrel, Rabindra, Salvador del Cos, Juan Pablo Montoya Rincón, Equisha Glenn e Jorge E. González. “Observações e modelagem do furacão Maria para avaliação de danos.” Condições meteorológicas e clima extremos (2021): 100331. doi: https://doi.org/10.1016/j.wace.2021.100331
Sobre o autor
Dr. possui doutorado pelo City College of New York (2021) e mestrado pela University of California, Santa Clara (2009). Ele possui bacharelado em Engenharia Mecânica pela Universidade de Katmandu, Nepal (2003). Pokhrel trabalha como professor assistente na Universidade de Katmandu desde 2011, com foco em fontes alternativas de energia e, mais recentemente, dinâmica ambiental e planejamento urbano. Seus estudos de doutorado o prepararam para compreender a climatologia caribenha, eventos climáticos extremos e, especialmente, a sustentabilidade energética urbana. Ele desenvolveu ferramentas para inclusão em modelos climáticos urbanos para estudar o impacto das tecnologias integradas em edifícios na mitigação do consumo de energia de pico de eventos de calor extremos históricos e futuros. O objetivo da carreira do Dr. Pokhrel é usar dados de modelagem/observação para compreender, implementar e promover medidas de adaptação às mudanças climáticas. Departamento de Ciência e Engenharia Ambiental, Universidade de Katmandu, PoBox 6250, Dhulikhel, Nepal. e-mail: rabindra@ku.edu.np
salvador do corpo é estudante de pós-graduação no City College of New York e anteriormente formado pelo Instituto Superior Técnica de Monterrey (ITESM) com bacharelado em engenharia mecânica (2012) e mestrado em engenharia de energia (2017). Sua dissertação de mestrado tratou da simplificação do método de projeto do concentrador solar parabólico e do projeto final utilizando SolTrace para avaliar a intensidade de radiação no tubo receptor. Desde então, ele tem trabalhado com o Grupo de Pesquisa Ambiental Urbana Costeira (CUERG) para analisar dados meteorológicos e climáticos em Porto Rico e no Caribe. e-mail: sdelcos@gmail.com
Juan P. Montoya-Rincón Graduado em Engenharia Mecânica pela Universidade EAFIT em Medellín, Colômbia, em 2018. Atualmente cursando doutorado. Graduado em Engenharia Mecânica pelo City College de Nova York, EUA. Os seus interesses de investigação incluem a utilização de modelos estatísticos para previsões de interrupções relacionadas com condições meteorológicas extremas, análise de resiliência da rede e avaliação de risco de sistemas de transmissão. e-mail: juanpablomonto10@hotmail.com
Alex Glenn é pesquisador de pós-graduação no Centro NOAA EPP para Ciência do Sistema Terrestre e Tecnologia de Sensoriamento Remoto (CESSRST) no City College de Nova York. Ela está cursando doutorado em Engenharia Civil (2021) com foco em recursos hídricos, clima e resiliência. Além disso, ela possui bacharelado e mestrado em ciências do sistema terrestre e engenharia ambiental. Ela trabalhou com agências governamentais locais, municipais e federais ao longo de sua carreira acadêmica e profissional, incluindo a NASA, o Departamento de Proteção Ambiental da Cidade de Nova York (NYCDEP) e o Gabinete de Resiliência do Prefeito de Nova York. Atualmente ela está trabalhando em vários projetos de pesquisa relacionados ao clima. O seu trabalho com a NOAA centra-se na compreensão dos impactos das alterações climáticas nos recursos hídricos para adaptar estratégias de gestão da água em caso de cheias e secas. Além disso, o seu projeto com a NASA centra-se na análise de condições de calor extremo em Chicago e Durban (África do Sul). Equisha trabalha para preencher a lacuna entre dados, clima e políticas para ajudar a construir um futuro mais resiliente para cidades e sociedades. e-mail: equalshaglenn@yahoo.com
Professor González sim diretor Iniciativa CCNY para promover o sucesso acadêmico em STEM (CiPASS), Cientista-chefe do Grupo de Pesquisa em Ambiente Urbano Costeiro (Kurg) e Professor Chanceler de Engenharia Mecânica no City College of New York (CCNY). O Professor González recebeu seu doutorado (1994) e bacharelado (1988) em Engenharia Mecânica pelo Instituto de Tecnologia da Geórgia e pela Universidade de Porto Rico, Mayaguez, respectivamente. Ele ensina e conduz pesquisas em sustentabilidade energética urbana, clima e clima urbano, sensoriamento remoto urbano e modelagem e análise climática regional. O Professor González detém múltiplas patentes em dispositivos solares, detecção de aerossóis e previsões de energia de edifícios, e foi reconhecido como Jovem Investigador Extraordinário pela National Science Foundation e recebeu o prestigiado Prêmio CAREER. Ele é autor ou coautor de mais de 100 publicações revisadas por pares, fez mais de 100 apresentações em conferências e sua pesquisa atraiu mais de US$ 40 milhões em financiamento externo. Ele é membro da Sociedade Americana de Engenheiros Mecânicos (ASME) e ex-vice-presidente do Comitê de Meio Ambiente Urbano da Sociedade Meteorológica Americana. Em 2015, ele foi nomeado pelo prefeito da cidade de Nova York para atuar no Painel de Mudanças Climáticas da cidade de Nova York e, mais recentemente, atuou como cientista visitante sênior no Instituto de Meteorologia Urbana de Pequim e no Laboratório Nacional de Brookhaven. Ele é o co-editor do livro Manual de Equipamentos e Sistemas de Construção Integrados e Sustentáveis ASME, E foi nomeado editor fundador da última edição da revista deste ano de 2019 Revista ASME de Construção Sustentável e Engenharia Urbana. e-mail: jgonzalezcruz@ccny.cuny.edu URL: http://cuerg.ccny.cuny.edu
