GHEZZI a MeteoLive: “gli studiosi del clima sono come API IMPAZZITE”

Introduzione

Quello che a tutti gli studiosi oggi appare chiaro è che più fenomeni con scala e velocità diversa (sistemi con queste caratteristiche sono definiti caotici) concorrono a determinare la variazione climatica (*). I problemi sono di vario tipo e l’approccio cambia a secondo dei filoni di ricerca. Un tipo di studio riguarda le caratteristiche intrinseche del sistema. Chiarito che il sistema climatico è caotico, il sistema stesso si può considerare ereditario o non ereditario (ad es. c’è dipendenza e/o correlazione fra le stagioni, fra i singoli anni, oppure no?). Altro ramo della ricerca riguarda la causa gerarchicamente più importante o scatenante, anche se non vengono dimenticate altre variabili che concorrono al processo (individuazione delle cause e delle aree interessate).

Altro approccio concerne, diciamo così, l’ambiente delle variabile interessate. Così si hanno studi che coinvolgono l’ambiente endogeno (tutti i domini terrestri) oppure esogeno (sopratutto l’attività solare) (**). Altri ancora si pongono il problema della definizione di clima per capirne l’alterazione soprattutto in termini di entità. Così si ha una ripresa della classificazione climatica e degli indici che mostrerebbero (in particolar modo ai politici) l’importanza di intervenire subito sull’alterazione climatica (riducendo le emissioni). Infine merita particolare attenzione lo sviluppo di simulazioni sul cambio climatico.

Studi delle circolazione atmosferica e della sua interazione con gli oceani

Uno dei filoni di ricerca che si è sviluppato nell’ultimo cinquantennio, è quello inerente lo studio e la caratterizzazione delle anomalie termiche e bariche. Per anomalia, in generale, si intende la differenza fra il parametro medio su di un luogo e la media lungo il parallelo di latitudine, nel caso della temperatura ambedue i valori vanno ridotti a livello del mare. Prima degli studi sulla circolazione, l’anomalia era un concetto già evidenziato in climatologia. Infatti alcune anomalie erano note da tempo (ad es. quelle termiche dovute alla Corrente del Golfo di località irlandesi e norvegesi). Studi approfonditi sulla circolazione, locale e generale, hanno evidenziato che, periodicamente, si presentano anomalie di valori. In particolare legato all’anomalia vi è un altro fenomeno che risulta quanto mai importante: la teleconnessione. Per teleconnessione si intende un processo di causa-effetto che lega anomalie della circolazione a grande scala, distanti anche migliaia di chilometri (l’esempio più noto è il sistema Nino-Nina).

In alcuni casi è stato possibile determinare il tempo di ritorno del fenomeno (QBO Oscillazione Quasi Biennale) in altri il fenomeno appare casuale (ENSO El Nino Southern Oscillation). Un altro modo di studiare la circolazione, è quello di determinarne le frequenze dei tipi di tempo. Il tipo di tempo è una circolazione che causa condizioni atmosferiche uniformi in una regione. Queste, quando si ripetono, si manifestano con gli stessi caratteri e con effetti quasi uguali. E’ perciò possibile stimare, in base alla loro frequenza, circolazioni più o meno comuni . Studiando allora i tipi di tempo, per un congruo periodo, è possibile notare che alcune circolazioni “rare”, quelle che causano ad esempio al nord inverni particolarmente miti, sono aumentate in numero nell’ultimo decennio. Altro effetto importante derivato da queste ricerche e che, sulla regione mediterranea, l’aumento medio della temperatura annuale, deriva da un contributo “caldo” delle stagioni invernali ed autunnali.

La gravità
Fra le molte cause a cui viene addebitato l’avvicendamento climatico naturale vi è anche la gravità.
B. Denning ritiene che l’attrazione della terra verso il sole non sia costante. In particolare vi sono periodi in cui è più sensibile, fasi di riscaldamento, e periodi in cui è meno sensibile, fasi di raffreddamento. Secondo la sua teoria, il periodo attuale è di riscaldamento che si andrebbe a sommare a quello dovuto ad alterazione antropica. A questa teoria non è stato dato molto credito anche se nessuno è riuscito a smentirla scientificamente.

Indici climatici
Dopo una stasi durata molti anni, hanno ripreso vigore a partire dalla fine degli anni ’60 dei tentativi di classificazione climatica. L’inizio non è casuale ma deriva dal fatto che cominciavano, in quel periodo, ad essere disponibili misurazioni satellitari radiometriche che consentivano un informazione globale, prima impossibile. Senza dilungarmi, vorrei solo ricordare che la misura è sempre stata un problema non secondario in meteorologia e climatologia. Infatti, prima dell’avvento satellitare, misure sistematiche erano disponibili unicamente per le aree abitate, così che la variazione delle condizioni meteorologiche in quota ed al suolo erano registrate solo su parte della superficie terrestre e dell’atmosfera. Inoltre per gli oceani la situazione era anche peggiore poichè le rilevazioni erano garantite da poche navi oceanografiche. Con questi ulteriori dati disponibili è stato possibile approntare, su scala globale, il bilancio del sistema terra-atmosfera. Secondo Sellers il bilancio energetico è determinato dalla somma di tre fattori: il flusso del vapor acqueo, il calore sensibile trasportato dalle correnti aeree e da quello di natura oceanica. Questo indice è stato uno dei primi tentativi di simulazione nel senso che permette mediante l’introduzione di dati arbitrari di calcolarne poi gli effetti generali indotti. Ad esempio il modello afferma che un abbassamento della costante solare del 2% porterebbe ad una nuova glaciazione.

Common Sense Climate Index
Nel 1998 Hansen ed altri autori del GISS (Goddard Institute for Space Studies) hanno proposto un indice utile all’individuazione del cambio climatico. Questo complesso indice comprende un altro importante indicatore il Composite Temperature Index, stimato precedentemente. Anche se complesso, fa riferimento a molte variabili, il calcolo dell’indice è molto semplice ed i risultati sono di facile interpretazione: se il valore annuale risultante è positivo la zona in esame si sta scaldando, ovviamente il contrario se l’indice risulta negativo. Bene, si è visto che non solo che le temperature stanno progressivamente aumentando, ma si è inoltre notato che le aree con indice positivo stanno aumentano in numero. Particolare attenzione viene posta dagli autori agli eventi estremi che solo nel biennio 1998-99 hanno causato danni negli Stati Uniti per più di 20000 milioni di dollari. Questo indice è stato approntato per convincere i politici statunitensi ad aumentare i fondi per la ricerca cliamatologica, stante i pericoli del riscaldamento globale del pianeta e degli Stati Uniti (alcune zone della confederazione risultano avere valori positivi molto elevati dell’indice).

I modelli di simulazione del clima
Il modello meteo-climatico più famoso è stato quello messo a punto (1963) da E. Lorenz che portò l’autore ad enunciare “l’effetto farfalla” (***). Da allora i modelli matematici sul clima si sono molto evoluti e le simulazioni si sono moltiplicate. Oggi i modelli del clima sono chiamati “Scenari di circolazione universale” e, oltre all’atmosfera, includono la parametrizzazione della biosfera e dell’idrosfera.Le principali difficoltà sono rappresentate dalla definizione di alcune variabili (ad es. il valore da assegnare alla nuvolosità media) rispetto alla scala di riferimento (il massimo di definizione possibile oggi è un punto ogni 300 kmq.)

Conclusioni
Da quanto esposto sommariamente, sembra che gli studiosi che si interessano di clima, siano come api impazzite. Le difficoltà sono molteplici e conosciute: la brevità della storia climatica documentata, l’elevata multidisciplinarità richiesta, l’ignoranza sostanziale di alcuni processi, etc. Tuttavia, anche se contenuti, i progressi fatti giustificano ampiamente l’ottimismo. D’altronde anche altri rami delle scienze (ad es. la fisica particellare) oggi sembrano in stato di empasse.
La scienza ha bisogno sempre di nuove conoscenze, di nuovi dati anche se apparentemente non portano a nessuna conclusione. La storia della scienza è fatta da periodi di piccoli passi alternati a vere esplosioni di idee e di teorie. Forse già oggi avremmo sufficienti informazioni per capire che cos’è il clima e di conseguenza individuarne modalità e cause di variazione. Peccato che manchi chi sia in grado di capire e teorizzare quanto di nuovo è stato aggiunto. Probabilmente sarà necessaria ancora un po’ di obnubilamento prima di avere un po’ di chiarezza.

Antonio Ghezzi

(*) Ho usato il termine omnicomprensivo e generico di variazione climatica per non addentrarmi nella terminologia ufficiale che mi avrebbe portato lontano. Per il significato di fase, periodo, fluttuazione, oscillazione, etc. si rimanda alle pubblicazioni dell’OMM (Organizzazione Meteorologica Mondiale).
(**) La parte della meteorologia che tratta i rapporti tra la circolazione atmosferica e l’attività solare, prende il nome di eliometeorologia.
(***) Come è noto, Lorenz teorizzò che un battito di farfalla può causare una complessa catena di eventi il cui risultato finale sarà lo scatenarsi di un uragano.
Autore : Antonio Ghezzi