Compiti per le vacanze: Nuovo articolo di Nicola Scafetta

Un paio di mesi fa, per l’esattezza in ottobre, abbiamo ospitato sulle nostre pagine la prosecuzione di un dibattito tenutosi sul Bollettino della Normale di Pisa tra Stefano Caserini e Nicola Scafetta. Nella fattispecie, il primo dei due ha pubblicato un post sul blog climalteranti.it, mentre il secondo ha pubblicato questo post su CM.

Successivamente, nel novembre scorso, Nicola Scafetta ha pubblicato un nuovo paper di cui vi abbiamo dato conto con questo post:

Clima passato, presente e futuro:  non tutti i proxy sono sulla Terra.

L’elemento più significativo degli ultimi lavori di Nicola Scafetta, è senz’altro l’individuazione di alcune ciclicità piuttosto sorprendenti nelle serie della temperatura media superficiale del Pianeta, cicli anche molto lunghi che sarebbero imputabili a forcing astronomici. Sfruttando poi una tecnica già nota per la previsione delle maree, Scafetta ha costruito un modello formato da armoniche che riproducono questi cicli, riuscendo a riprodurre piuttosto bene l’andamento delle temperature medie superficiali e fornendo delle indicazioni per il trend che potrebbero assumere nel prossimo futuro.

Con queste premesse, è dunque quasi obbligatorio provare a fare una comparazione tra le performance prognostiche dei modelli di simulazione climatica impiegati dall’IPCC e questo nuovo approccio. Nicola Scafetta – che ringrazio per l’attenzione che rivolge sempre alle nostre pagine – ha fatto questo confronto con il suo ultimo lavoro:

Testing an astronomically based decadal-scale empirical harmonic climate model versus the IPCC (2007) general circulation climate models – Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics

(qui per il download del pdf)

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Abstract

Si mettono a confronto le performance di un modello climatico empirico proposto recentemente e basato su armoniche astronomiche, con tutti i modelli (CMIP3) di circolazione generale a disposizione (GCM) utilizzati dall’IPCC (2007) per interpretare le temperature globali superficiali del 20° secolo. Il modello climatico empirico proposto presuppone che il clima sia in risonanza o sincronizzato a un insieme di armoniche naturali che, in precedenti lavori (Scafetta, 2010b, 2011b), sono state associate al moto planetario del sistema solare, prevalentemente determinato da Giove e Saturno. Si è dimostrato che i GCM non riescono a riprodurre le principali oscillazioni decadali e multidecadali presenti nei record della temperatura superficiale globale nel periodo 1850-2011. Al contrario, il modello armonico proposto (che utilizza cicli di 9.1, 10-10, 5, 20-21, 60-62 anni) ricostruisce bene le oscillazioni climatiche osservate nel periodo 1850-2011, ed è in grado di prevedere le oscillazioni del clima dal 1950 al 2011 utilizzando i dati relativi al periodo 1850-1950 e viceversa. Il ciclo di 9,1 anni è probabilmente correlato ad una oscillazione decadale delle maree, mentre i cicli di 10-10,5, 20-21 e 60-62 anni sono sincroni a oscillazioni solari e planetarie eliosferiche. Si mostra che l’affermazione basata sui modelli GCM dell’IPCC che il riscaldamento osservato nel periodo 1970-2000 sia stato interamente di origini antropiche è errata perché i GCM falliscono nel ricostruire i cicli di quasi 20 anni e 60 anni. Infine, si mostra come questi grandi cicli naturali possano essere utilizzati per correggere il previsto trend di riscaldamento antropico dell’IPCC per il 21° secolo. Combinando questo trend corretto con i cicli naturali, si mostra che la temperatura non può aumentare significativamente durante i prossimi 30 anni soprattutto a causa della fase negativa del ciclo di 60 anni. Se si ignora il ciclo naturale plurisecolare (che secondo alcuni autori ha significativamente contribuito al riscaldamento osservato nel periodo 1700-2010 e può contribuire ad un ulteriore raffreddamento naturale per il 2100), le stesse emissioni antropiche previste dall’IPCC, implicherebbero un riscaldamento globale di circa 0,3-1,21°C entro il 2100, contrariamente al riscaldamento di 1,0-3,6°C previsto dall’IPCC. I risultati di questo studio rafforzano le precedenti affermazioni che i meccanismi fisici che spieghino i cicli climatici rilevati sono ancora mancanti negli attuali GCM e che le variazioni climatiche alla scala multidecadale sono astronomicamente indotte e, in prima approssimazione, possono essere previste.
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Quanti avessero letto a suo tempo il dibattito segnalato e il successivo lavoro di Scafetta, ricorderanno la ‘diatriba dei pallini’, ovvero il posizionamento da parte di Stefano Caserini di un pallino rosso sul grafico delle temperature che a suo dire avrebbe confutato il livello di predicibilità del modello di Scafetta evidenziandone l’mprecisione. Come abbiamo avuto modo di notare a suo tempo, il pallino più che altro mostrava quanto fossero imprecise le proiezioni climatiche basate sui GCM. Ma, siccome la scienza non si fa con i pallini, direi valga la pena dare un’occhiata alla figura 5 dell’articolo, i cui elementi salienti sono riprodotti anche nell’ultima figura del materiale supplementare:

Il capitolo dedicato alla discussione ed alle conclusioni dell’articolo di Nicola Scafetta inizia così:

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Il metodo scientifico richiede che un modello soddisfi due condizioni: deve ricostruire e anticipare (o prevedere) le osservazioni reali. Si è mostrato che i GCM utilizzati dall’IPCC (2007) non riescono a ricostruire correttamente neanche le grandi oscillazioni multidecadali della temperatura superficiale globale che hanno un significato climatico. Di conseguenza, le proiezioni IPCC per il 21° secolo non possono essere attendibili. Al contrario, il modello empirico di armoniche astronomiche proposto in Scafetta (2010b, 2011b) ha dimostrato di essere in grado di ricostruire e, soprattutto, prevedere le oscillazioni decadali e multidecdali delle temperature superficiali globali, con una sufficientemente buona precisione.
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Negli ultimi anni, da quando cioè si è inasprito il dibattito sul peso della componente antropica nell’andamento delle temperature e contestualmente queste hanno smesso di salire, ci siamo sentiti ripetere che le oscillazioni di breve periodo come quella degli ultimi dieci anni, sono possibili e sostanzialmente ascrivibili ad una sorta di ‘rumore naturale’ nel segnale. Quel che conta, si dice, è il lungo periodo, che i GCM riuscirebbero a riprodurre. Evidentemente non è così, per tre buone ragioni.

Innanzi tutto il breve periodo (dieci anni o poco più) è esattamente quello per il quale conoscere l’andamento delle temperature e quindi del clima potrebbe avere utilità strategica ad una scala temporale compatibile con il mondo reale, diversamente dalla scala secolare con la quale i policy makers – corteggiati dai catastrofisti climatici – non possono e non vogliono avere nulla a che fare.

Secondariamente non è ben chiaro come si possa attribuire capacità predittiva ad un approccio che non riesce a riprodurre la componente naturale del segnale climatico se non modulando a piacimento il forcing esogeno della CO2 e quello degli aerosol, che interverrebbero con una precisione millimetrica sommandosi ed elidendosi per accordare l’output dei modelli al ‘rumore naturale’.

Infine con questo approccio, che prova a tener conto di tutte le componenti del sistema, il forcing antropico non è escluso ma fortemente ridimensionato, in analogia con molti altri studi non mainstream sulla sensibilità climatica. Il fatto che le oscillazioni della temperatura degli ultimi anni rientrino nel range del modello di Scafetta ma siano completamente fuori dal range dei GCM vorrà pur dire qualcosa no?

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Author: Guido Guidi

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6 Comments

  1. 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 quello 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.

    Post a Reply
  2. Nel presente lavoro io studio esplicitamente le temperature superficiali globali (Ocean + Land) sin dal 1850. Ci sono tre ricostruzioni globali HadCRUT (sin dal 1850), GISSTEM (sin dal 1880), and GHCN-Mv3 (sin dal 1880). Come mostro in figura 3B i tre records mostrano gli stressi picchi di frequenza e come mostro nel supplemento, non ci sono grosse divergenze tra i tre records.

    Rigurado a BEST, questo record inizia nel 1800 ma si riferisce solamente alle temperature sulla terra ferma ed esclude gli oceani. Quindi, non e’ una stima globale della temperatura. Quando BEST viene confrontato alle temperature della terra ferma degli altri records, non si vede una grossa divergenza.

    Tuttavia le temperature sulla terra ferma diventano problematiche prima del 1880 perche’ sono quasi tutte concentrate in Europa. Quindi danno una stima piuttosto locale. Prima del 1850 BEST copre circa solo il 2% della superficie terrestre e credo che il 90% si riferisce a dati Europei, poi ci sono alcuni dati sulla costa Atlantica degli Stati Uniti e qualche dato dall’India. Questo e’ pochino per credere che BEST pima del 1850 possa dare una stima globale della temperatura.

    Quindi, in conclusione,

    1) BEST non da una stima globale della temperatura, e nel mio articolo io sono interessato alla temperatura globale.

    2) BEST e’ compatibile con gli altri records dopo il 1880 se solo le terre vengono considerate.

    3) Dal 1800 al 1880 BEST andrebbe studiato a parte perche’ diventa sempre di piu’ un record che si riferisce a temperature locali e non globali anche rispetto alle “terre”.

    4) Le temperature locali dipendono da fattori globali e fattori locali. I secondi nolmalmente prevalgono sui primi. Quindi c’e’ bisogno di uno studio approfondito e specifico che non poteva essere fatto nel presente lavoro.

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    • Ok, grazie per la pronta risposta.
      Buon lavoro!

  3. non ho ancora avuto tempo di leggere tutti i paper di Scafetta ma credo l’argomento sia molto interessante perché dimostra l’importanza di valutare accuratamente le approssimazioni nel tirare le conclusioni da uno studio scientifico. Vorrei sapere se magari Scafetta avesse intenzione di paragonare i suoi risultati anche con i dati di temperatura del BEST, potrebbe fornire un ulteriore verifica del suo modello.

    Reply
    I dati BEST non differiscono in modo sostanziale dai tre dataset principali, per cui direi che la ricostruzione dovrebbe portare a risultati analoghi. Ad ogni modo segnalerò il suggerimento a Nicola Scafetta.
    gg

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  1. Il riassunto di Nicola Scafetta | Climatemonitor - [...] perché, ma ogni volta che esce qualche nuovo lavoro di Nicola Scafetta mi torna in mente la famosa discussione…

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