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Osservazioni e previsioni, questo è il problema

Se tutto il mondo ha il problema di avere a che fare con un clima che cambia, cosa sempre avvenuta con la quale però ora pare sia più difficile confrontarsi, la comunità scientifica che studia il clima ne ha un altro. Previsioni e osservazioni non vanno d’accordo. Posto che teoria vuole che il ‘sensore’ del cambiamento dovrebbe essere l’aumento della temperatura media superficiale del pianeta, il fatto che nei modelli climatici globali questa aumenti e, con riferimento agli ultimi quindici anni o giù di lì, nella realtà abbia smesso di aumentare, non depone granché a favore della comprensione del funzionamento del sistema.

Negli ultimi tempi, stante questa via via più evidente discrepanza, da un lato sono stati pubblicati molti studi che cercavano di spiegare le ragioni dello stop al global warming, trovando quasi sempre cause naturali giudicate comunque temporanee, dall’altro ne sono usciti alcuni che hanno ‘rivisitato’ le serie della temperatura osservata per meglio accordarla con le previsioni.

Ad esempio, circa un paio di anni fa, è uscito uno studio piuttosto controverso che ha tagliato una bella fetta di questa differenza tra realtà e simulazione rivedendo le temperature osservate dell’area artica, ovvero applicando ad esse delle tecniche di omogenizzazione che hanno il pregio non banale di produrre dati anche dove non ce ne sono e di farlo inoltre in accordo con le previsioni. Un autentico uovo di colombo che abbiamo a suo tempo commentato in questo post.

Oggi, il primo firmatario di quello studio, Kevin Cowtan, è in procinto di pubblicare un altro lavoro con il quale pare si possa tagliare via un altro terzo abbondante della differenza tra realtà e immaginazione. Il paper è in stampa, per cui pur avendo già ottenuto la pubblicazione, potrebbe subire qualche piccolo cambiamento; comunque titolo e abstract sono quelli sotto e sono disponibili a questo link:

Efficace comparazione tra modelli climatici e osservazioni con l’impiego di un mix di temperature riferite alla terraferma, all’aria e agli oceani. 
Il livello di accordo tra le variazioni delle temperature superficiali osservate e simulate dai modelli è materia di preoccupazione sia scientifica che di policy. Mentre la Terra continua ad accumulare energia a causa di forcing radiativi antropogenici e di altra natura, la stima delle dell’evoluzione recente delle temperature cade nell’estremo inferiore delle proiezioni dei modelli climatici. Le temperature medie globali delle simulazioni climatiche sono tipicamente calcolate utilizzando le temperature dell’aria superficiale, mentre le corrispondenti osservazioni sono basate su di un mix di temperature riferite sia all’aria che alla superficie degli oceani. Questo lavoro quantifica un bias sistematico nella comparazione modelli-osservazioni che nasce da ratei di riscaldamento differenti tra le temperature superficiali  del mare e quelle dell’aria sugli oceani. Un bias ulteriore sorge dal trattamento delle temperature nelle regioni dove i confini del ghiaccio marino sono cambiati. L’applicazione della metodologia della serie storica dell’HadCRUT4 ai modelli climatici spiega un 38% della discrepanza di trend tra i modelli e le osservazioni nel periodo 1975-2014.

Il lavoro è naturalmente a pagamento, però l’autore ne fornisce una efficace descrizione sulle pagine del dipartimento universitario dal quale proviene.

Prima di proseguire, direi sia il caso di sottolineare che gli autori fanno riferimento, nel descrivere l’accumulo di energia da parte del pianeta, sia a forzanti antropiche che di altra natura. A meno che non si tratti di un refuso o di un mio errore di traduzione che vi pregherei di verificare, ciò significa che l’accumulo di energia e il derivante aumento delle temperature, ha anche origini non antropiche. Buono a sapersi, ma passiamo oltre.

In pratica, piuttosto che estrarre dai modelli il dato riferito alla temperatura dell’aria, hanno prelevato dati previsti riferiti all’aria e alla superficie degli oceani. Il dataset così generato riduce il rateo di riscaldamento prodotto dalle simulazioni, avvicinandolo in termini assoluti a quello osservato, sia per metodologia che per risultato. Tuttavia, se nei numeri la discrepanza diminuisce, nei fatti, guardando la figura messa a disposizione, anche in questo modo le simulazioni falliscono nel cogliere il cambiamento di passo (pausa, iato, chiamatelo come volete) che il trend delle temperature superficiali ha avuto nel passato recente. Infatti gli stessi autori ammettono che il bias compare solo recentemente. Ciò vuol dire che nelle simulazioni, il cui valore per la temperatura media si approssima meglio a quello osservato, mancano i meccanismi che lo hanno generato, ossia le dinamiche climatiche che hanno regolato la temperatura del pianeta negli ultimi anni a dispetto del forcing antropico incalzante.

model-obs

Circa il secondo bias, quello relativo all’errore introdotto dal cambiamento della linea di confine tra la superficie marina coperta da ghiaccio o esposta all’atmosfera, gli autori dicono che dato che la temperatura di superficie del mare si è alzata meno velocemente di quella dell’aria al di sopra del ghiaccio, se non si tiene conto dell’aumento della quantità di superficie marina esposta si introduce un condizionamento verso temperature più fredde dove il ghiaccio si scioglie, quindi occorre applicare un’altra correzione. Domanda: e dove il ghiaccio invece aumenta, cioè in Antartide? Mi risulta, diversamente che per l’Artico, che tale aumento non sia previsto nelle simulazioni, quindi questa correzione ai dati previsti può avvenire solo in un senso. A rigor di logica quello dell’Antartico dovrebbe essere un condizionamento verso il caldo per motivi uguali e contrari a quelli descritti e individuati nel paper. Considerato il fatto che la quantità globale di ghiaccio marino non è mutata, le due cose si dovrebbero elidere, lasciando quindi invariata la differenza tra modelli e simulazioni in ordine a questo secondo bias, ovvero a una parte di quel 38%.

Breve considerazione finale. Sempre nella pagina esplicativa, si legge anche che i conti sono stati fatti seguendo lo scenario emissivo più peggiorativo (RCP8.5 o BAU, che sta per Business ad Usual, nessun intervento sulle emissioni e forcing antropico più forte che mai), del quale scrivono testualmente che “probabilmente sovrastima il riscaldamento atteso per l’ultima decade“. Ciò significa che forse sovrastima anche tutto il resto?

NB: c’è una descrizione del paper anche su Science Daily.

 

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Published inAttualità

12 Comments

  1. Filippo Turturici

    Caro Guido, lanciamo un piccolo movimento: basta confrontare la linea delle anomalie “misurate” (in realtà, più stimate) con gli “spaghetti” delle varie soluzioni modellistiche. Le uniche soluzioni modellistiche che vanno presentate, sono quelle con emissioni massime e “business as usual”, quelle dello scenario da +8.5°C nel 2300 (guarda caso, essendo ridicolmente impossibili i +6°C nel 2100, hanno rilanciato ma 200 anni dopo…) Basta dar loro l’alibi di dire “siamo comunque nella parte bassa delle proiezioni”: non è vero. Siamo ben al di sotto della proiezione di riferimento, siamo sugli stessi valori calcolati ad emissioni quasi nulle (CO2 costante nell’atmosfera), e questo andrebbe evidenziato. Perdona la pedanteria!

    • Filippo,
      la tua non è pedanteria, noi lo diciamo di continuo, per esempio ogni volta che parliamo di sensibilità climatica. Ma ora siamo al parossismo totale. L’home page del CMCC, l’ente istituzionale che studia i CC per il nostro Paese, sembra quella di 350.org, la più attivista delle associazioni. Ogni evento, sia esso atmosferico, economico, sociale o qualsiasi altra cosa, è messo in relazione al clima che cambia, senza alcun riguardo per la qualità e la veridicità di quel che si dice. E’ un’orgia di informazione e interessi, di facili proclami e di dichiarazioni di intenti. Bah…
      gg

  2. Luigi Mariani

    Guido,
    le temperature dell’aria in superficie sono molto difficili da prevedere anche per i modelli previsionali a breve e medio termine perché in esse intervengono svariati fattori a microscala (bilancio energetico di superficie, brezze, ecc.).
    Mi domando allora come mai non mi è mai capitato di vedere gli output dei GCM a 500 (e cioè fuori dal PBL) o 700 o 850 hPa…. confrontati con la realtà. A quelle quote l’effetto suolo dovrebbe essere assai meno evidente e dunque dovrebbe rivelarsi più semplice prevedere i trend delle temperature…..
    Altra cosa che mi viene da pensare è la seguente: perché non si ricavano dai modelli i dati per i punti stazione anziché continuare a confrontare le uscite dei modelli con aggregati globali?
    In sintesi penso che cambiando la prospettiva si potrebbe magari far un po’ più di luce circa la questione dello “skill previsionale” dei GCM su cui il dibattito nella comunità scientifica è aperto da decine d’anni….
    Ciao.
    Luigi

    • Luigi – stai sfiorando quello che e’ l’enorme scandalo delle previsioni climatiche su scala non globale.

      La ragione per cui non si ricavano I dati per I punti stazione e’ che c’e’ un limite a tutto, anche alla illusione dei modelli climatici. Semplicemente, I modelli non-globali non hanno alcuno skill previsionale. Zero. Una volta che cerchi un dettaglio che non sia la temperatura media globale, anzi l’anomalia rispetto a un periodo di riferimento, gli output dei modelli non sono meglio che dei tiri di dadi da gioco.

      In realta’ questa complete inutilita’ dei modelli regionali (figuriamoci dei modelli puntuali per stazione) e’ riconosciuta dagli scienziati e si trova scritta piu’ o meno a chiare lettere negli articoli. Purtroppo non appare quasi mai negli abstract, non impedisce agli autori degli stessi articoli di lanciarsi in previsioni prive di ogni fondamento scientifico, e non viene comunicata ai policymakers, cui anzi vengono presentate prognosticazioni climatiche (ci vorrebbe la doppia zeta).

      Non e’ solo uno scandalo scientifico, e’ anche la causa di serissimi problemi nel mondo economicamente meno sviluppato. Di modelli regionali climatici si muore.

    • Donato

      Veramente dicono che farà più caldo, molto più caldo (temperature globali di 3,2°C maggiori di quelle odierne), che pioverà di meno in estate, quindi, con più eventi siccitosi e pioverà di più in inverno, con forte aumento delle alluvioni.
      Come nel resto del mondo in buona sostanza.
      Non ho letto l’articolo originale, ma mi sa tanto che hanno ingrandito un’istantanea globale. Non posso neanche dire se hanno analizzano solo i dati globali riferiti al territorio nazionale o quelli puntuali. Se qualcuno ha accesso al giornale e può dare un’occhiata, commentando i contenuti dell’articolo, farebbe cosa buona e … utile. 🙂
      Ciao, Donato.

    • Rinaldo Sorgenti

      Grazie a tutti ma in particolare a Maurizio Morabito per l’opportuna frase che conclude il suo commento qui sopra. Sono purtroppo ben altri i veri gravi problemi dell’umanità, a cui occorre che il mondo civile dedichi la prioritario attenzione e sforzi, anche economici: la FAME e le misere condizioni di vita di almeno un terzo dell’umanità che vive nei Paesi meno sviluppati. E’ un dovere etico e morale, altro che … fantasia da … “pifferai magici”.

  3. giovanni p.

    Ho appena seguito su rainews24 intervento di Obama+ Tozzi ( il geologo? Forse era il cantante) ….. Ho ancora i brividi dal terrore che ho provato

  4. donato

    Karl et al., 2015 dice che il rateo di riscaldamento globale non è cambiato rispetto al passato (scegliendo opportunamente gli intervalli temporali da confrontare e modificando pesantemente i dati). Visto che HadCrut4 non ha seguito Karl et a., 2015 nella modifica dei dati, lo studio cerca di armonizzare gli output modellistici alla realtà e, di fatto, rianalizza i risultati del modello. In un caso e nell’altro si certifica, una volta per tutte, che realtà e simulazione non coincidono.
    Personalmente trovo, però, più condivisibile l’approccio di Cowtan che quello di Karl: visto che dobbiamo convergere, modifichiamo o, per meglio dire, reinterpretiamo le simulazioni lasciando stare la “realtà” (tra virgolette perché la “realtà”, in realtà, è una “realtà” sintetica 🙂 ).
    Ciao, Donato.

  5. Secondo me resta sempre e soltanto VERGOGNOSO che si stia modificando la realtà (rivisitazione delle serie storiche) per allinearle con la fantasia (modelli)!

  6. Teodoro Georgiadis

    Entrino signori entrino. Più gente entra più bestie si vedono

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