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La componente meteorologica del livello del mare nell’Europa Meridionale

Qualche mese fa Franco, un lettore di CM, commentando un mio articolo, segnalò il post di un blog in cui si parlava di variazione del livello del mare nel Mediterraneo.
Incuriosito, ho approfondito la questione ed ho scoperto, in tal modo, un interessante lavoro di alcuni ricercatori dell’Università della Cantabria (Spagna) che hanno costruito una banca dati in cui sono riportati i contributi meteorologici alla variazione del livello del mare di 58 località costiere del Mediterraneo e dell’Oceano Atlantico, elaborate da un modello e confrontate con le misure effettuate da mareografi e satelliti e relative ad un periodo di oltre 60 anni.

L’articolo, pubblicato su Climate Dynamics,

A high resolution hindcast of the meteorological sea level component for Southern Europe: the GOS dataset

di Alba Cid, Sonia Castanedo, Ana J. Abascal, Melisa Menéndez e Raùl Medina
(da ora Cid et al., 2014), non è liberamente accessibile, ma è leggibile l’abstract . Un buon resoconto, infine, è stato pubblicato su Science Daily.

Entrando nel merito della questione, i ricercatori spagnoli hanno costruito due set di dati: uno di 62 anni (1948-2009) e l’altro di 21 anni (1989-2009) in cui hanno riportato la componente del livello del mare nell’Europa meridionale legata alle condizioni meteorologiche dell’atmosfera (pressione atmosferica ed azione del vento sulla superficie del mare). Tale componente è stata determinata sulla base di un modello oceanico (Regional Ocean Model System o ROMS) e raccolta in un data set denominato GOS. Secondo gli autori tale set di dati potrà essere di supporto ad ulteriori studi aventi ad oggetto la variabilità del livello del mare e la progettazione di infrastrutture costiere a rischio inondazione. La cosa è lodevole visti gli esiti delle tempeste sulle coste italiane, per esempio. Il modello è stato applicato ad un dominio che comprende il Mar Mediterraneo e la costa atlantica dell’Europa meridionale e dell’Africa ed ha una risoluzione molto alta.

Cid et al., 2014 individua due diverse forzature atmosferiche regionali contraddistinte come SeaWind I (30 km di risoluzione orizzontale) e SeaWind II (15 km di risoluzione orizzontale). Entrambe le forzature sono il risultato di rianalisi di dati atmosferici globali ed i risultati ottenuti dalle elaborazioni numeriche di ROMS sono stati confrontati, per convalida, con misurazioni in situ effettuate da mareografi in aree costiere e con le osservazioni satellitari in mare aperto. La procedura di convalida, secondo gli autori, mostra la capacità del modello di simulare con precisione le variazioni del livello del mare indotte dalla forzatura meteorologica. L’analisi evidenzia nei bacini del Mar Mediterraneo e lungo le coste atlantiche europee ed africane, andamenti stagionali del livello del mare determinati dalle condizioni climatiche. I dati mostrano, infine, un trend negativo di lungo termine per il periodo 1948-2009 ed un trend positivo negli ultimi 20 anni.

Entrando più nel dettaglio, lo studio ha consentito di accertate che sulla costa africana dell’Atlantico, la costa adriatica e il nord-est del bacino orientale del Mediterraneo, la componente meteorologica della variazione del livello del mare è diminuita di 0,35 millimetri per ogni anno nel periodo considerato. Le tendenze sono risultate più basse, invece, sulla costa spagnola del Nord Atlantico e lungo la costa africana nel bacino orientale del Mediterraneo.

Tuttavia, negli ultimi due decenni, dal 1989 al 2009, i trend sono positivi per cui i livelli del mare sono aumentati e con tendenze maggiori rispetto a quelle di diminuzione: esse sono inferiori a 0,5 mm per anno nel bacino atlantico e superano 1 mm l’anno in diverse aree della costa mediterranea.

Il database costruito con i risultati dello studio (GOS) consente di differenziare le tendenze anche tra estate e inverno in ogni serie storica. Secondo lo studio, le tendenze osservate in inverno nelle aree analizzate sono negative, positive in estate. La diminuzione del livello del mare in inverno è più evidente (1mm all’anno) al centro del Mediterraneo e del Mar Adriatico.
Il livello del mare in estate cresce, invece, con più velocità nel Nord Atlantico, lungo la costa spagnola del Mediterraneo e sulla costa tunisina. Ciò in media perché, localmente, il livello del mare varia anche in modo diverso rispetto alla media (in alcuni casi, come lungo la costa africana dell’Atlantico, si registrano anche in estate trend negativi di 0,3 mm l’anno).

Questa è la spiaggia di Les Rotes a Denia (Alicante, Spagna). Credit: Echiner1
Questa è la spiaggia di Les Rotes a Denia (Alicante, Spagna).
Credit: Echiner1

Il lavoro è, però, solo all’inizio in quanto, partendo dal data set costruito, i ricercatori stanno ora analizzando i livelli più estremi e la loro relazione con i modelli climatici, quali ad esempio l’oscillazione Nord Atlantica (NAO). I risultati di questi ulteriori studi saranno oggetto di un’altra pubblicazione scientifica.

Due considerazioni finali mi sembrano necessarie.
Si tratta di un lavoro modellistico per cui i risultati sono opinabili, ma piuttosto importante in quanto consente di legare le variazioni del livello del mare alle condizioni atmosferiche. Tutto sta, però, a conoscere il modo in cui variano le condizioni atmosferiche. Non mi sembra che, ad oggi, esistano modelli in grado di simulare in modo affidabile le condizioni atmosferiche (pressione e vento, in particolare) a lunga scadenza, per cui il modello ha scarse probabilità di funzionare in modo efficace ai fini della progettazione di infrastrutture civili lungo le coste (almeno secondo la mia modesta opinione).
La seconda considerazione riguarda la mancanza di legami dello studio con i cambiamenti climatici di natura antropica anche se il prosieguo potrebbe smentire questa impressione. La volontà dei ricercatori di studiare le relazioni del loro modello con i modelli climatici mi porta a pensare, infatti, che a breve questo pregio verrà meno e, anch’essi, ci ammanniranno previsioni fosche per il futuro.

Nel frattempo questo studio è stato utilizzato da qualche blog per il solito post allarmistico e catastrofista sulle conseguenze del riscaldamento globale sul livello del mare (Mediterraneo in particolare). Non c’entra niente, ma che importa? Tutto fa brodo.

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Published inAttualità

7 Comments

  1. Uberto Crescenti

    Sono d’accordo con Donato sulla scarsa efficacia della modellazione proposta dagli autori ai fini della progettazione di opere di difesa delle coste dall’ingressione marina a causa dell’aumento del livello del mare. Come si fa a prevedere come evolverà tale livello in futuro? E’ lo stesso discorso che riguarda la previsione del clima futuro. Pertanto lo studio, sia pure interessante, non credo potrà avere applicazioni per il futuro.

  2. Franco Zavatti

    Donato, post molto interessante, almeno per me che non conoscevo gli “storm surges”. Grazie. Come scrivi tu, gli autori sono molto “delicati” nel rapporto con l’AGW e spero rimangano così anche nelle prossime puntate.
    Ho provato a graficare qui, uno contro l’altro, i coeffficienti di correlazione tra il modello e i dati osservati dei due dataset (gos1.1 e gos 2.1, in Tabella1) e mi chiedo perché il dataset più esteso (gos 1.1, 62 anni) non sia mai migliore del dataset più corto (20 anni). Lo faccio senza particolare vena polemica anche se gos 2.1 suona un po’ come una scelta abbastanza (troppo?) opportuna.

    • donato

      Franco, non so risponderti. L’unica ipotesi che riesco ad avanzare è che gos2.1 sia stato usato per calibrare anche l’altro dataset. In questo senso condivido la tua impressione circa l’opportunità della scelta fatta dagli autori. Del resto se avessero operato al contrario il problema si sarebbe posto per gos1.1.
      Credo che troveremo la risposta nel prossimo articolo che pubblicheranno.
      Ciao, Donato.

  3. Luigi Mariani

    Caro Donato, grazie anzitutto per l’interessante commento.
    Entrando poi nel merito, l’impressione che ricavo anche osservando le serie storiche dal 1948 ad oggi dei valori medi annui dell’Indice MOI di Michele Conte (http://www.cru.uea.ac.uk/cru/data/moi/) che esprime la differenza di pressione fra Algeri e Il Cairo è che la pressione a livello del mare sul mediterraneo Occidentale sia cresciuta con gradualità nel periodo che va dal 1948 al 1989 per poi stabilizzarsi. Questo peculiare comportamento è a tuo avviso collegabile all’andamento del livello marino?

    • donato

      Luigi, credo proprio di si in quanto la pressione atmosferica è uno dei componenti basilari della componente meteorologica del livello medio del mare. Poichè anche la velocità del vento dipende dalle differenze di pressione, ne deduco che l’aumento del differenziale di pressione registrato dall’indice MOI possa ben conciliarsi con il trend in diminuzione del livello del mare nel periodo 1948/1989. Il fatto che lo stabilizzarsi della variazione di pressione tra Algeri ed Il Cairo coincida proprio con l’inversione del trend di variazione del livello del mare sembra un’ulteriore conferma alla tua ipotesi. Del resto la superficie del mare è una superficie equipotenziale per cui il fatto che risenta delle differenze di pressione atmosferica è del tutto logico.
      Per avere una conferma empirica dell’ipotesi, comunque, bisognerebbe valutare le differenze del trend di variazione del livello del mare tra le coste algerine e quelle egiziane. In proposito il fatto che il trend negativo di variazione del livello del mare lungo le coste africane occidentali (algerine, quindi) sia maggiore di quello lungo le coste africane del bacino orientale del Mediterraneo (egiziane, quindi) avvalora la tua ipotesi.
      Ciao, Donato.

    • Donato,
      con riferimento alle oscillazioni di brevissimo periodo, per esempio le maree, è ben noto un meccanismo definito ‘barometro inverso’, di cui occorre tener conto per determinarne l’ampiezza. Per esempio, senza una adeguata situazione di deficit barico in alto Adriatico, l’alta marea non sarebbe mai acqua alta in Laguna, anche se a questo si deve aggiungere il contributo forzante dello scirocco, ovvero della posizione del minimo barico. Anni fa pubblicai qui su CM un post di commento ad una ricerca della Cà Foscari, in cui si mettevano in relazione le maree nel lungo periodo con la NAO, cioè con i flussi e la disposizione delle figure bariche sul Mediterraneo.
      gg

    • donato

      Guido, nel caso dell’indice MOI ci troviamo di fronte ad un’oscillazione di lungo periodo, climatica, oserei dire, che ben si adatta a spiegare il trend di lungo periodo della componente meteorologica del livello del mare. Il post che hai citato me lo ricordo e il riferimento alla NAO si trova anche in Cid et al., 2014. Le dinamiche del livello del mare, in buona sostanza, dipendono non solo dal contenuto di calore degli oceani, dalle acque invasate sui continenti e dalla fusione delle calotte glaciali continentali, ma anche dalle configurazioni bariche e dai venti. Se andiamo a vedere ciò che succede nel Mediterraneo, ben 1 mm all’anno di variazione del livello del mare è imputabile a fattori meteorologici. Qual’è il contributo delle configurazioni bariche e dei venti al livello medio del mare globale? ll Nino eccezionale che ci si aspettava quest’inverno non c’è stato perché è mancato il contributo dei venti orientali per cui l’onda calda non si è propagata nel Pacifico occidentale restando confinata nei bacini orientali dell’Oceano. Ancora una volta dobbiamo registrare quanto il grado di conoscenza del sistema climatico terrestre sia approssimato e quanto ancora abbiamo da imparare su di esso. Eppure molti sono pronti a mettere una o due mani sul fuoco circa il valore della temperatura globale o la variazione del livello medio del mare di qui a 50 o 100 anni. Mah!
      Ciao, Donato.

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