Sono meno di un paio di secoli che si misura la temperatura e sono ancora meno recenti le misure diffuse, dati cioè che possano in qualche modo avere un significato d’insieme, non solamente riferito al luogo dove sono stati raccolti. Per saperne di più, cioè per avere un’idea di cosa sia accaduto in passato, aspetto imprescindibile se si vuole cercare di capire cosa ci aspetta in futuro, si deve ricorrere a dati di prossimità, ovvero proxy.
Un dato di prossimità per la temperatura è qualcosa di cui si conosce, o si pensa di conoscere, come esso possa cambiare in funzione delle oscillazioni della temperatura. Proprio come il mercurio in un cilindro di vetro. Anelli di accrescimento degli alberi, sedimentazioni marine e lacustri, stratificazioni geologiche, carotaggi nel ghiaccio, sono tutte fonti di dati di prossimità. Hanno un denominatore comune: sono tutti sulla Terra.
Per chi pensa di aver compreso che le variazioni climatiche, descritte appunto dalle variazioni dello stato termico del Pianeta, abbiano origine esterna al Pianeta stesso, possono essere insufficienti. Occorre guardare lontano, cercare, se possibile, dove queste forzanti esterne agiscono inizialmente, verso il Sole e il sistema solare, per esempio.
Nicola Scafetta è tra questi. Da anni pubblica lavori in cui cerca di spiegare le variazioni climatiche attraverso l’influenza che su queste potrebbero avere la nostra stella ed i pianeti che vi ruotano attorno. Con uno scopo finale specifico: interpretare o meglio riprodurre cosa è avvenuto in passato per proiettarlo ne futuro.
Con il suo ultimo lavoro, Scafetta analizza dei dati di prossimità cui forse nessuno aveva mai pensato, le Aurore Boreali delle medie latitudini.
Le aurore sono la manifestazione ottica dell’elettrificazione dell’alta atmosfera operata dal vento solare, spettacolari giochi di luce con una dettagliata origine fisica. Analizzando due diversi dataset di questi eventi, si identifica un ciclo di 60 anni presente in molti altri dati di prossimità, ma presente anche nei moti planetari di Giove e Saturno. Leggiamo l’abstract:
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Qui mostriamo che le serie storiche delle aurore delle medie latitudini dal 1700 al 1966 presentano oscillazioni con periodi di circa 9, 10-11, 20-21, 30 e 60 anni. Le stesse frequenze si trovano nei record proxy e nei dati di temperatura globale superficiale strumentali dal 1650 e 1850, rispettivamente, e in diversi record planetari e solari. Noi sosteniamo che i record delle aurore rivelino un collegamento fisico tra il cambiamento climatico e le oscillazioni astronomiche. Probabilmente oltre ad un effetto delle maree Sole-Luna, esiste una modulazione planetaria dell’eliosfera, del flusso dei raggi cosmici che raggiungono la Terra e/o delle proprietà elettriche della ionosfera. Quest’ultimo, a sua volta, ha la potenzialità di modulare la copertura nuvolosa globale, che genera in ultima analisi le oscillazioni climatiche attraverso oscillazioni dell’albedo. In particolare, un ampio ciclo di quasi 60 anni è abbastanza evidente dal 1650 in tutti i record astronomici e climatici qui studiati, che includono anche un record storico della caduta di meteoriti in Cina nel periodo 619-1943. Questi risultati supportano la tesi che le oscillazioni del clima hanno un’origine astronomica. Abbiamo dimostrato che un modello a componenti armoniche basato sulle frequenze astronomiche principali rivelate nei registri delle aurore e dedotto dalle oscillazioni gravitazionale naturali del sistema solare è in grado di prevedere con ragionevole accuratezza le oscillazioni di temperatura decadali e multidecadali dal 1950 al 2010 utilizzando i dati di temperatura antecedenti al 1950, e viceversa. L’esistenza di una modulazione ciclica naturale di 60 anni di della temperatura superficiale globale indotta da meccanismi astronomici, da sola, vorrebbe dire che almeno il 60-70% del riscaldamento osservato dal 1970 è stato indotto naturalmente. Inoltre, il clima potrebbe rimanere per lo più stabile nei prossimi decenni perché il ciclo di 60 anni è entrato nella sua fase di raffreddamento.
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Dal blog di Antony Watts, leggiamo invece direttamente la spiegazione di Nicola Scafetta:
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Posso fare previsioni climatiche con buona approssimazione. Si veda la figura 11. In questo lavoro il nuovo collegamento fisico tra le oscillazioni astronomiche e il clima è ulteriormente confermato. Il lavoro non fa altro che dimostrare che i record delle aurore delle medie latitudini presentano le stesse oscillazioni del sistema climatico e di ben individuati cicli astronomici. Così, l’origine delle oscillazioni climatiche è astronomica a prescindere dai meccanismi.
Nel documento io sostengo che il record di questo tipo di aurora possono essere considerati un proxy per le proprietà elettriche dell’atmosfera che poi influenzano la copertura nuvolosa e l’albedo e, di conseguenza, provocano cicli simili nella temperatura superficiale. Si noti che si possono formare aurore alle latitudine medie sia se la magnetosfera è debole, quindi non in grado di deviare il vento solare in modo efficiente, sia se le eruzioni solari (flare solare, ecc) sono particolarmente intensi, in modo da irrompere con forza.
Durante i massimi del ciclo solare la magnetosfera si rafforza così l’aurora dovrebbe essere spinta verso i poli. Tuttavia, durante i massimi solari si verificano molti brillamenti solari e eruzioni solari altamente energetiche. Come conseguenza si vede un maggior numero di aurore delle medie latitudini nonostante il fatto che la magnetosfera è più forte e dovrebbe spingerle verso i poli. Al contrario, quando la magnetosfera si indebolisce a scala multidecadale, le aurore delle medie latitudini sono più probabili, e se ne possono vedere alcune anche durante i minimi solari .
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E ancora:
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Nel documento io sostengo che ciò che cambia il clima non è l’aurora di per sé, ma la forza della magnetosfera che regola il flusso dei raggi cosmici in arrivo che regolano la nuvolosità. La forza della magnetosfera è regolata dal sole (la cui attività cambia in sincronia con i pianeti), ma forse la forza della magnetosfera terrestre è regolata direttamente dalle forze gravitazionali/ magnetiche di Giove e Saturno e gli altri pianeti la cui gravità/marea magnetica può allungare o comprimere la magnetosfera terrestre, in qualche modo rendendo più facile o più difficile deviare i raggi cosmici per la magnetosfera della Terra.
Così, quando Giove e Saturno si avvicinano al Sole, possono fare le seguenti cose: 1) rendere il sole più attivo; 2) il sole rende più attiva e più forte la magnetosfera, 3) Giove e Saturno contribuiscono con il loro campo magnetico a rendere più forte il campo magnetico della parte interna del sistema solare; 4) la magnetosfera della Terra è resa più forte e più grande sia dalla maggiore attività solare che dall’allungamento gravitazionale e magnetico causati dal Giove e Saturno. Di conseguenza sulla Terra arrivano meno Raggi, si formano meno nuvole vi è un riscaldamento del clima.
Tuttavia, spiegare in dettaglio i meccanismi di cui sopra non è il tema dello studio, che si limita a dimostrare che questo tipo di meccanismi esistono perché rivela il comportamento delle aurore. La buona notizia è che anche se non conosciamo la natura fisica di questi meccanismi, il clima può essere in parte previsto come attualmente lo sono le maree, utilizzando considerazioni di geometria astronomica.
Il punto di cui sopra è molto importante. Quando si cercava di prevedere le maree si sosteneva che fosse necessario risolvere l’equazione newtoniana delle maree e le altre equazioni di fluidodinamica. Naturalmente, nessuno era in grado di farlo a causa della enorme difficoltà numerica e teorica. Oggi nessuno sogna di usare i GCM per prevedere con precisione le maree. Per superare il problema Lord Kelvin ha sostenuto che è inutile usare la meccanica newtoniana o qualsiasi altra legge fisica per risolvere il problema. Ciò che era importante era solo sapere che un legame in qualche modo esiste, anche se non compreso nei dettagli. Sulla base di questo, Lord Kelvin ha proposto un modello a componenti armoniche per la previsione delle maree sulla base di cicli astronomici. E il metodo di Kelvin è attualmente l’unico metodo che funziona per la previsione delle maree.
La figura 11 è importante perché mostra per la prima volta che il clima può essere previsto sulla base di armoniche astronomiche con una buona precisione. Io uso un metodo simile a quello di Kelvin e calibrato dal 1850 al 1950 e mostro che il modello prevede le oscillazioni del clima 1950-2010, e anche che il è possibile fare viceversa. Naturalmente il modello armonico proposto può essere notevolmente migliorata con armoniche aggiuntive. In confronto le maree sono previste con 35-40 armoniche.
Ma questo non cambia il risultato dello studio: 1) una prova più chiara che un collegamento fisico tra le oscillazioni del sistema solare e il clima esiste, come rivela il comportamento delle aurore, 2) questo dato giustifica la modellazione armonica e le previsioni del clima basate su cicli astronomici legati al Sole, alla Luna e ai Pianeti. E’ quindi anche importante capire l’argomento di Kelvin per comprendere appieno il mio studio.
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Vorrei concludere infine con una riflessione suggeritami dallo stesso Nicola Scafetta, che ha avuto la gentilezza e la sensibilità di inviarmi per posta il suo lavoro la settimana scorsa.
Seguire l’evoluzione del Vortice Polare o le dinamiche oceaniche, spiega forse come cambia il clima ma non perché lo fa. Quello climatico è un sistema altamente dissipativo, che ha continuamente bisogno dell’apporto di nuova energia, e questa è sempre associata a fattori astronomici, a partire dalla rotazione della Terra.
Perciò, ignorare l’esistenza di queste dinamiche così potenti, a favore di forzanti di origine antropica enormemente più piccole, è nella migliore delle ipotesi limitativo. Nella peggiore è…il dibattito sul clima per come si è svolto sin qui.
Sono alquanto ignorante, ma mi avventuro ad affermare che lavoro del Dott. Scafetta sia di grande interesse per il suo intrinseco agnosticismo.
Nel campo delle previsioni economiche vi sono approcci simili, vedi per esempio uno fra tanti:
https://longwavedynamics.com/
In un certo senso la problematica delle previsioni climatiche mi ricorda il testo di Kuhn sulle rivoluzioni scientifiche; se prescindiamo da ogni cognizione gravitazionale, il sistema tolemaico, con le sue tabelle rese precise da secoli di osservazioni, continuò, ai fini pratici, ad offrire una predicibilità astronomica ben superiore al sistema copernicano per almeno un secolo dopo la nascita di quest’ultimo.
Non so se la climatologia sia ancora a livello tolemaico, o copernicano o di Stonehenge, ma mi sembra sempre più evidente che, per capire come funziona “la sala macchine” del sistema clima, manchino ancora degli strumenti o conoscenze fondamentali, come lo furono, per esempio, la gravitazione e la teoria della relatività per lo sviluppo moderno dell’astronomia.
Fino a quel momento mi sembra preferibile un approccio agnostico come quell del Dott. Scafetta.
Grazie ad una certa età, posso personalmente ricordarmi una lezione magistrale del Prof. Ruberti (nel suo corso su Controlli Automatici), che con chiarezza esemplare ci predicò la modestia necessaria nel prevedere il comportamento dei sistemi complessi, raccomandando — già solo per sistemi lineari invarianti nel tempo! — di limitarsi alle funzioni di trasferimento se la “scatola era così opaca o complessa” da non poter essere capita/modellizzata in base ai suoi fenomeni interni.
Se ho capito bene il discorso del prof. Scafetta il meccanismo climatico dovrebbe essere regolato da interazioni magnetiche e gravitazionali tra i vari costituenti del sistema solare. Non essendo in grado di modellare in modo soddisfacente queste interazioni, si utilizza un metodo empirico basato su armoniche diverse per modellare gli EFFETTI di queste interazioni gravitazionali e magnetiche sul clima terrestre.
Continuando ad interpretare il ragionamento del prof. N. Scafetta, la situazione climatica attuale potrebbe essere spiegata dalla sovrapposizione di due cicli ben distinti: uno di essi è caratterizzato da oscillazioni di lunghissimo periodo che spiegherebbe il trend “rialzista” delle temperature, l’altro, invece, con periodicità multidecadale o decadale sarebbe responsabile dei vari “gradini” che animano le “rampe” del ciclo a periodo lunghissimo (e sconosciuto, aggiungo io).
Considerazione finale. Il ciclo di lunghissimo periodo potrebbe spiegare in modo naturale l’aumento delle temperature che stiamo registrando (GW, tanto per intenderci). Il prof. Scafetta nella sua risposta a F. Giudici, però, ci dice che tale incremento di temperatura potrebbe essere imputato anche a fattori antropici. In altre parole l’incremento di temperatura registrato potrebbe essere di origine esclusivamente naturale, esclusivamente antropica e una mescolanza delle due cause in proporzione variabile. Se ho capito bene, quindi, non siamo assolutamente in grado di capire le cause fisiche del riscaldamento globale.
E con questo torniamo al tormentone con cui C. Costa “delizia” tutti coloro che discettano di clima: quanta parte del riscaldamento climatico è dovuto all’uomo (alla CO2 in particolare) e quanta parte alla natura?
Mi rendo conto che siamo molto, ma molto lontani dalla risposta.
Ciao, Donato.
Donato
la tua interpretazione e’ quasi corretta. Riguardo l’interpretazione del riscaldamento sin dal 1900 puo’ essere dovuto ad una mescolanza di fattori naturali (cicli lunghi come un ciclo millenario che spiega il Caldo Medioevale e la Piccola Era Glaciale) e a fattori antropici (ad esempio CO2 ma anche calore urbano non corretto).
In verita’ nel lavoro si da una stima minima dei contributi relativi. Nela figua B vedi la ricostruzione della variabilita’ naturale.
Il punto centrale e’ notare l’andamento dal 1970 al 2000. La variabilita’ naturale da un riscaldamento di almeno 0.3 C.
In figura A vedi che il riscaldamento totale registrato dal 1970 al 2000 e’ di circa 0.5 C.
Questo significa che almeno il 60% minimo del riscaldamento osservato e’ naturale.
Le cause del rimanente 40%, circa 0.2 C, sono incerte perche possono essere dovute ad una combinazione di altro lungo ciclo naturale oppure, a CO2 antropico e calore urbano non corretto.
Questo risultato e’ importante perche’ l’IPCC 2007 ha ritenuto che il riscaldamento dal 1970 al 2000 e’ stato al 100% dovuto al CO2 antropico perche’ seconda l’IPCC fattori naturali da soli potevano causare solo un raffreddamento dal 1970 al 2000.
Quindi, secondo i miei studi le stime del IPCC devono essere fortemente ridimenzionate perche basate su modelli climatici che non riproducono la variabilita’ naturale del clima che e’ modellata sopra in Figura B.
Io non nego il rscaldamento osservato. Solo ritengo che le evidenze mostrano che e’ dovuto in gran parte ad una variabilita naturale che i modelli dell’IPCC non modellano affatto.
Grazie per l’attenzione e per la risposta estremamente chiara ed esauriente.
Ciao, Donato.
Caro Filippo,
la figura B mosta i dati della temperatura (in rosso) dopo che il trend parabolico di crescita e’ rimosso. Il modello astronomico in questo lavoro si limita a risolvere le oscillazioni che vedi in B.
In A il trend parabolico di crescita e’ aggiunto al modello astronomico. Tuttavia questo trend parabolico non fa parte del modello astronomico stesso, e’ solo una approssimazione del riscaldamento osservato dal 1850 al 2011. Tuttavia per qualche decennio potrebbe andare bene e puo’ essere esteso nel futuro. In A mostro come la temperatura potrebbe cambiare nel futuro.
Tuttavia, ripeto che il modello astronomico da solo e’ in B non in A. E mosta che con oscillazioni astronomiche con periodo 9, 10, 20 e 60 si puo’ in buona approssimazione predire le corrispondenti oscillazioni climatiche.
Invece, il trend di crescita puo’ essere dovuto in parte a cicli piu’ lunghidi 60 anni e in parte a fattori antropici
Grazie della risposta!
In questo caso, davvero non capisco certe critiche (che nemmeno definirei tali: la critica dovrebbe essere costruttiva) dato che il Suo lavoro non è in contraddizione con il “riscaldamento globale”.
Forse ho letto l’articolo poco attentamente, ma vorrei chiedere qual è la differenza tra i due grafici A e B, dato che entrambi si riferiscono ad anomalie di temperatura nello stesso lasso temporale, ma evidentemente trattando dati diversi.