Climate Lab – Fatti e Dati in Materia di Clima

Tra la fine del 2015 e l’inizio del 2016, poco dopo la fine della COP21 di Parigi, abbiamo messo a punto un documento pubblicato nella sua interezza (e scaricabile qui in vari formati) con il titolo “Nullius in Verba, fatti e dati in materia di clima”. L’idea è nata dall’esigenza di far chiarezza, ove possibile e nei limiti dell’attuale conoscenza e letteratura disponibili, in un settore dove l’informazione sembra si possa fare solo per proclami, quasi sempre catastrofici.

Un post però, per quanto approfondito e per quanto sempre disponibile per la lettura, soffre dei difetti di tutte le cose pubblicate nel flusso del blog, cioè, invecchia in fretta. Per tener vivo un argomento, è invece necessario aggiornarlo di continuo, espanderlo, dibatterle, ove necessario, anche cambiarlo. Così è nato Climate Lab, un insieme di pagine raggiungibile anche da un widget in home page e dal menù principale del blog. Ad ognuna di queste pagine, che potranno e dovranno crescere di volume e di numero, sarà dedicato inizialmente uno dei temi affrontati nel post originario. Il tempo poi, e la disponibilità di quanti animano la nostra piccola comunità, ci diranno dove andare.

Tutto questo, per mettere a disposizione dei lettori un punto di riferimento dove andare a cercare un chiarimento, una spiegazione o l’ultimo aggiornamento sugli argomenti salienti del mondo del clima. Qui sotto, quindi, l’elenco delle pagine di Climate Lab, buona lettura.

  • Effetti Ecosistemici
    • Ghiacciai artici e antartici
    • Ghiacciai montani
    • Mortalità da eventi termici estremi
    • Mortalità da disastri naturali
    • Livello degli oceani
    • Acidificazione degli oceani
    • Produzione di cibo
    • Global greening

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Contenuti a cura di Luigi Mariani e revisionati in base ai commenti emersi in sede di discussione e per i quali si ringraziano: Donato Barone, Uberto Crescenti, Alberto Ferrari, Gianluca Fusillo, Gianluca Alimonti, Ernesto Pedrocchi, Guido Guidi, Carlo Lombardi, Enzo Pennetta, Sergio Pinna e Franco Zavatti.

I Cat Bond e gli assunti sul clima che non stanno in piedi

Posted by on 18:24 in Attualità, Climatologia | 2 comments

I Cat Bond e gli assunti sul clima che non stanno in piedi

Lo sapevate che esiste la possibilità di investire in prodotti finanziari legati alle catastrofi naturali? Io no. Si chiamano Cat Bond (Catastrophe Bond) e pare che siano in giro da più di vent’anni. E pare anche che rendano bene, perché trattandosi di fatto di scommesse sull’eventualità che ci siano catastrofi naturali, sono scollegati dal rendimento dei titoli in borsa, in quanto è improbabile che ci siano un crollo finanziario e una catastrofe naturale insieme. Ma, evidentemente, anche perché tutte queste catastrofi non ci sono…

Il Sole24Ore, appena qualche giorno fa, si è interrogato sull’eventualità che oggi, a causa dei cambiamenti climatici, queste scommesse possano diventare troppo rischiose.

Le «obbligazioni catastrofe» verranno travolte dai cambiamenti climatici?

Ha quindi senso acquistare ancora dei “cat bond” quando eventi climatici estremi sono diventati la regola e non l’eccezione? Prima di rispondere vediamo quali sono le caratteristiche di questi strumenti finanziari.

Nel testo, per argomentare questa ipotesi, poi smentita a fine articolo, ma non prima di aver ripetuto due o tre volte che i cambiamenti climatici sono qui e lottano insieme a noi, si fa riferimento al crollo dell’utile che la più grande holding del panorama assicurativo – Munich Re – ha subito nell’ultimo anno. Troppi risarcimenti evidentemente dovuti alle tante vittime dei capricci del tempo nell’anno scorso.

Un anno però che è stato a tutti gli effetti un “outlier”, giunto dopo diversi anni di quella che in termini di occorrenza degli eventi estremi si potrebbe definire una fortuna sfacciata.

Gli esperti però dicono che grazie alla diversificazione e alla struttura del prodotto finanziario in questione, sarà comunque redditizio continuare a scommetterci su. Se vi piace vivere pericolosamente, accomodatevi pure.

Al Sole24Ore, pur da quotidiano specialistico, ricorderei che il giornalismo è fatto anche di ricerca e verifica, perché la semplicità con cui vengono dati per acquisiti dei fatti del tutto privi di robustezza scientifica è disarmante. Con pochi click, infatti, avrebbero facilmente scoperto che i danni da disastri naturali di tipo meteorologico sono in discesa dal 1990, che il dataset è dominato dagli uragani in Atlantico (che non aumentano né di intensità né di frequenza) e che 6 degli ultimi 10 anni sono stati sotto la media.

Questi gli elementi salienti dell’analisi fatta da Roger Pielke Jr che si occupa di queste cose da anni e che aggiorna il dataset della somma dei danni di tipo atmosferico in relazione al PIL globale regolarmente.

Sorprendente? No, perché nessuna serie storica degli eventi estremi mostra trend in aumento, per incompletezza delle serie stesse e perché il clima cambierà pure, ma se lo fa non se ne sta accorgendo il tempo.

 

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Il Campo Magnetico Terrestre non si invertirà, almeno non per ora…

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Il Campo Magnetico Terrestre non si invertirà, almeno non per ora…

Resto sempre stupito da come certi argomenti restano sopiti per mesi o addirittura anni e poi d’improvviso resuscitano in varie forme, semplicemente per coincidenza. CM è un posto dove si parla di clima, certo, ma dal momento che i confini dei temi climatici di fatto coincidono con quelli di innumerevoli altri settori scientifici, ecco che soltanto pochi giorni fa due dei nostri autori sono intervenuti in successione sul tema del Campo Magnetico Terrestre, dapprima Donato Barone con un post su di un paper che ha individuato un pur modesto contributo degli oceani all’intensità del campo magnetico del Pianeta…

Gli Oceani e il Campo Magnetico Terrestre

… e poi Franco Zavatti che come sua abitudine ha esplorato le serie storiche dal punto di vista matematico:

Antico campo magnetico terrestre

Appena un paio di giorni fa, su Science Daily, è uscito un articolo di commento ad un paper di recente pubblicazione sui PNAS:

L’inversione di polarità del campo magnetico terrestre è stata più volte annunciata come imminente (in tempi geologici s’intende), soprattutto in ragione del progressivo indebolimento che ha subito nel corso degli ultimi due secoli. In questo paper, analizzando le informazioni a disposizione per gli ultimi due eventi di inversione (e rapido ritorno) e spostamento, si asserisce che nessuno dei due ha similarità con la situazione attuale, quindi non ci sarebbe nessuna inversione all’orizzonte. Anzi, la loro opinione circa l’attuale trend di indebolimento è quella di un probabile recupero abbastanza imminente (sempre in tempi geologici).

Il paper, per chi fosse interessato a queste cose, è liberamente disponibile.

Buona giornata.

 

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La Migrazione della Ragione

Posted by on 06:00 in Ambiente, Attualità, Climatologia | 9 comments

La Migrazione della Ragione

Alcuni giorni fa Massimo Lupicino ha pubblicato un post in tema di migrazioni climatiche, che sarebbe molto più corretto definire tutt’altro che climatiche. Questo argomento infatti, decisamente molto gettonato dai media in risposta alle sollecitazioni monocolore della propaganda climatica, è a pieno diritto tra quelli per i quali la percezione è unanime – il climate change obbliga la gente a migrare – ma la conoscenza della realtà è del tutto assente. Una realtà fatta di letteratura scientifica colpevolmente distorta o convenientemente omessa perché non supporta il messaggio preconfezionato.

Vediamo perché. Il post scritto circa due anni fa e citato da Massimo Lupicino, era riferito alla guerra di Siria e derivava da un’analisi effettuata in tempi strettissimi e su dati disponibili a tutti (dati NOAA e dati FAO). La causa immediata del mio interesse fu il fatto che nel settembre 2015 il segretario di Stato americano Kerry aveva dichiarato che “La Siria è stata destabilizzata da un milione e mezzo di persone che sono scappate dalle zone rurali a causa di una siccità durata tre anni, resa ancora più intensa dal cambiamento climatico a opera dell’uomo, una condizione che sta rendendo l’intero Medio Oriente e le regioni mediterranee ancora più aride”, tesi questa che riprendeva quella presentata dal presidente Barak Obama nel discorso di accettazione del Nobel e ribadita poi dallo stesso Obama in un’intervista al Corriere della Sera del 3 novembre 2015.

Sono oggi in grado di segnalare che l’argomento è stato affrontato in modo molto più sistematico da un gruppo multidisciplinare di ricercatori di cui fa parte anche il climatologo Mike Hulme, che hanno di recente riassunto i risultati ottenuti in un articolo apparso sulla rivista scientifica Political Geography (Selby et al., 2017).

In particolare tale ricerca ha messo in luce che in Siria le annate agricole 2006/2007 e 2008/2009 hanno manifestato una siccità limitata al governatorato di Hasakah, in Siria Nordorientale. In tale area l’agricoltura si fonda su cereali vernini in gran parte irrigui e sull’allevamento di ovini alimentati con mangimi e residui colturali (paglie, stoppie dei cereali). La disponibilità irrigua ha fatto sì che la cerealicoltura abbia risentito marginalmente della siccità mentre i caratteri della zootecnia la rendono poco sensibile alla siccità ove siano disponibili mangimi a prezzi accessibili per i produttori.

E qui emergono le vere cause della crisi. Infatti negli anni della siccità il leader siriano Assad ha adottato una serie di misure improvvide liberalizzando i contratti agrari nel 2007 (il che consente ai proprietari di cacciare gli affittuari), eliminando i sussidi ai carburanti agricoli nel maggio 2008, con conseguente aumento dei prezzi del 342% ed eliminando i sussidi ai concimi nel maggio 2009, con conseguente aumento dei prezzi del 200-450%. A ciò si aggiungono vari altri fattori, anch’essi elencati da Selby et al (2017) e per i quali rimando ad un mio scritto dal titolo “PENURIE E CARESTIE NELLA STORIA” che si trova negli atti del convegno “Carestie e penurie alimentari” organizzato dal Museo Lombardo di Storia dell’Agricoltura e disponibile a questo link.

In sintesi dunque Selby et al. (2017) hanno contestato la lettura “siccità-centrica” e “cambioclimatistica” di un fenomeno che è invece da attribuire a cause diverse, che coinvolgono svariati aspetti sociali ed economici, in primis i profondi mutamenti strutturali che hanno investito il settore agricolo siriano nel giro di pochissimi anni.

Si capisce che a fronte della complessità dei fenomeni è sconfortante vedere un presidente e un segretario di stato USA che da veri “sepolcri imbiancati” ripropongono per anni (dal 2008 al 2015) una menzogna che contraddice i dati prodotti dalle loro stesse agenzie (NOAA, USDA, loro addetto agricolo in Siria). Un tale fatto naturalmente non viene stigmatizzato dai nostri servili media che avrebbero invece fatto un pandemonio se lo stesso “infortunio” fosse capitato a Trump.

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NB Per l’immagine associata al post (link): Image created by Jesse Allen, using data provided by the United State Department of Agriculture Foreign Agriculture Service and processed by Jennifer Small and Assaf Anyamba, NASA GIMMS Group at Goddard Space Flight Center. Caption by Holli Riebeek

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Quella variabilità primaverile che una volta non c’era…

Posted by on 10:00 in Attualità, Climatologia, Meteorologia | 4 comments

Quella variabilità primaverile che una volta non c’era…

Su consiglio dell’amico Sergio Pinna ho letto sul Corriere di venerdì 13 aprile 2018 l’ articolo a firma di Paolo Virtuani dal titolo “La primavera che non c’è – Il clima pazzo e la primavera che ancora non arriva: pioggia +74%”.

L’incipit dell’articolo, che poi è quello che più spesso viene letto, recita come segue:

Quando inizia la primavera ci si aspetta subito il bel tempo e scatta la voglia di uscire e indossare abiti più leggeri. Ma i cambiamenti climatici in atto stanno stravolgendo tutto: sia il meteo sia le nostre convinzioni, sedimentate da secoli. «L’aumento delle temperature globali causa maggiore evaporazione e un incremento dell’energia nell’atmosfera», spiega Daniele Contini, responsabile della sede di Lecce dell’Istituto di scienze dell’atmosfera e del clima (Isac) del Cnr. «Gli eventi estremi diventano norma: aumenta la variabilità alternando anni siccitosi a stagioni più piovose. L’Italia, stretta e lunga tra Alpi e Mediterraneo, è in una delle aree sottoposte a maggiori cambiamenti.

Per la verità nell’articolo si legge anche questo brano del dott. Michele Brunetti e che trovo grazie da Dio assai più vicino al mio sentire:

 Eppure per Michele Brunetti, ricercatore di Isac-Cnr, «stiamo vivendo una primavera da manuale». Non c’è stato nulla di anomalo nei primi 21 giorni di primavera, la stagione con il clima più variabile di tutte, sottoposta ai colpi di coda dell’inverno, specie nelle prime settimane. «È tra le più normali degli ultimi tempi», aggiunge. «È stata quella dell’anno scorso a uscire dalle medie a causa delle alte temperature». E ad accrescere in noi il convincimento che primavera è sinonimo di «quasi estate». Nel 2017 a metà aprile eravamo già alle prese con le zanzare, apparse un mese prima del previsto. Quest’anno a marzo la temperatura è stata di soli 0,09 gradi sopra la norma.

Ma chi avrà ragione? La variabilità interannuale è davvero esplosa negli ultimi anni come sostiene Contini o viceversa la primavera dalle nostre parti è sempre stata così, come sostiene Brunetti?

Per tagliar la testa al topo propongo ai lettori di riflettere su tre diagrammi che mostrano la deviazione standard mobile a 9 termini delle precipitazioni totali primaverili (somma di aprile, maggio e giugno) per le tre stazioni di Milano Brera, Roma e Palermo. Cosa intendo per “deviazione standard mobile”? Con riferimento ad esempio a Milano Brera nel 1805 ho riportato la deviazione standard (un classico indice di variabilità, calcolato con la funzione dev.st di exel)  per i 9 anni che vanno da 1800 a 1809, nel 1806 ho riportato la deviazione standard dal 1801 al 1810, e così via. Si tratta peraltro di uno schema di analisi utilizzato da Sergio Pinna nel suo testo del 2014 dedicato alla “falsa teoria del clima impazzito”.

Deviazioni standard mobili a 9 termini delle precipitazioni totali primaverili (aprile+maggio+giugno) per le stazioni di Milano Brera, Roma e Palermo. Le serie non evidenziano trend complessivi di incremento della variabilità e in nessun caso il periodo più recente (ultimi 50 anni) mostra comportamenti che si collochino al di fuori di quanto già osservato in passato.

I diagrammi, che sono riferiti a tre delle serie storiche di precipitazione fra le più lunghe disponibili per l’areale italiano, mostrano alcune ciclicità caratteristiche e meritevoli di indagine più approfondita (e qui direi che è pane per i denti di Franco Zavatti…), cui si associa l’assenza di  trend complessivi di incremento della variabilità. Inoltre in nessun caso il periodo più recente (ultimi 50 anni) mostra comportamenti che si collochino al di fuori di quanto già osservato in passato.

Conclusioni

Dall’analisi effettuata non emerge alcuna tendenza all’incremento della variabilità interannuale delle precipitazioni primaverili per Milano, Roma e Palermo. Nel pregare chi avesse evidenze diverse a farsi avanti in modo che se ne possa discutere, rilevo che prima di parlare di “aumento della variabilità” si dovrebbe avere almeno l’accortezza di dire a quali dati ci si sta riferendo, tanto per superare la logica da “chiacchiera da bar”.

Bibliografia

Pinna S., 2014. La falsa teoria del clima impazzito, Felici editore, 158 pp.

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Non Tutti i Mali Vengono per Cuocere

Posted by on 07:00 in Attualità, Climatologia, Meteorologia | 14 comments

Non Tutti i Mali Vengono per Cuocere

Blocco di Rex e anomalia termica positiva. Alcuni dati per Milano

Come serie storica di riferimento per questo commento ho utilizzato la serie rappresentativa per l’area rurale prossima a Milano e che è costituita dai dati di Milano Linate (Servizio Meteorologico dell’Aeronautica e Enav) per il periodo da 1951 a 1992 e di Montanaso Lombardo (Crea) dal 1993 al 2017.

Ieri l’altro la temperatura massima registrata dalla mia stazione di casa (3° piano di un palazzo in centro a Milano) è stata di 28.7°C (lato Sudest) e 29.3°C (lato Nordovest)  mentre a Milano Linate la massima è stata di 27°C (dati http://retemeteo.lineameteo.it/index.php). Poiché la media del trentennio 1988-2017 per il 20 aprile è di 18.3°C, si configura pertanto una anomalia positiva sensibile ( per Linate +8.7°C).

Per  vedere come i 27°C di ieri si collochino rispetto alle massime assolute del mese di aprile registrate in passato, ho estratto le 50 temperature più elevate della serie di riferimento per il periodo 1951 – 2017. Si noti che il massimo assoluto (+32.3°C) fu registrato il 9 aprile 2011 in occasione di un potente episodio di foehn e che il dato di ieri si colloca al decimo posto in classifica, a pari merito con 8 aprile 1961, 29 aprile 2007, 12 aprile 2011 e 18 aprile 2013. Al momento non siamo dunque di fronte ad un’anomalia secolare ma a un fenomeno con un tempo di ritorno di qualche anno.

Circa il determinante dell’anomalia positiva possiamo dire che la stessa è il prodotto della struttura circolatoria che abbiamo su di noi in questi giorni e cioè un sistema di blocco a S rovesciata o blocco di Rex – che in Val padana dà luogo a soleggiamento intenso e a un effetto di compressione tipico dell’anticiclone e accentuato da un certo effetto favonico dovuto all’interazione della massa d’aria con l’arco alpino. In sintesi si tratta di un evento associato ad una struttura circolatoria che si presenta con una certa frequenza sulla nostra area (a memoria direi per alcuni giorni l’anno).

Il blocco di Rex è evidenziato dalla figura 1 (topografia del livello barico di 500 hPa), da cui emerge un caso davvero da manuale, con area anticiclonica centrata sulla Germania e area ciclonica centrata sul canale di Sicilia. Sensibile è anche il livello di anomalia positiva, con nucleo di anomalia positiva da 35 m sullo Jutland.

Figura 1 – Topografia del livello di pressione di 500 hPa (media del periodo 18-20 aprile).

Figura 2 – Anomalia del livello di pressione di 500 hPa (media del periodo 18-20 aprile).

Per dire quanto c’entri il cambiamento climatico (domanda oggi più che mai di moda) occorrerebbe pertanto ragionare di frequenza e persistenza del blocco di Rex o di valori registrati in passato in coincidenza con strutture circolatorie analoghe e prodottesi nello stesso periodo dell’anno.

En passant ricordo che la fase di stabilità che abbiamo avuto negli ultimi giorni è stata provvidenziale per gli agricoltori, ai quali il periodo piovoso precedente aveva impedito l’effettuazione delle operazioni di preparazione del letto di semina per le colture estive (mais, riso,. ecc.). Insomma, non tutti i mali vengono per cuocere!

Possiamo infine dire che in base alle carte previste a disposizione (modello NOAA GFS – run delle 00 UTC del 21 aprile) il blocco di Rex è destinato ad esaurirsi già dal 22 aprile, allorché sul centro Europa si ristabilirà il flusso perturbato atlantico, con una prima perturbazione da ovest che lambirà le Alpi il 23 aprile. Buon ritorno alla primavera!

Tabella 1 – I primi 50 massimi termici giornalieri più elevati registrati nel mese di aprile dal 1951 al 2017 sull’area rurale a est-sudest di Milano.
n° d’ordine Data (yyyymmdd) Temperatura (°C)
1 20110409 32.3
2 20110408 30.2
3 20070424 28.8
4 20110407 28.4
5 19680423 28
6 19550430 27.4
7 19620427 27.3
8 19620426 27.2
9 20150422 27.1
10 19610408 27
11 20070429 27
12 20110412 27
13 20130418 27
14 19750425 26.9
15 20110411 26.9
16 19660428 26.8
17 20070423 26.8
18 19620425 26.7
19 19660429 26.5
20 20110410 26.5
21 20150413 26.5
22 20150414 26.5
23 20070418 26.4
24 20120428 26.4
25 19660430 26.2
26 19680421 26.2
27 19680422 26.2
28 19680424 26.2
29 20100426 26.2
30 20100429 26.2
31 19680420 26.1
32 20150415 26.1
33 19520419 26
34 19620424 26
35 19920426 26
36 20070428 26
37 20140426 26
38 19520416 25.9
39 20000422 25.9
40 20000421 25.8
41 19520417 25.7
42 19840427 25.7
43 19970406 25.7
44 20040424 25.7
45 20140424 25.7
46 19550429 25.5
47 19520418 25.4
48 19520426 25.4
49 19950408 25.4
50 19610409 25.3
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Antico campo magnetico terrestre

Posted by on 06:00 in Attualità, Climatologia | 9 comments

Antico campo magnetico terrestre

L’ultimo articolo di Donato Barone su CM mi ha incuriosito non tanto e non solo per la (debole) interazione correnti oceaniche – campo magnetico terrestre su cui non ho elementi per discutere, ma in particolare per cercare di capire come si comporta il campo magnetico terrestre, la cui intensità ho potuto ricostruire partendo da un precedente articolo su CM, sempre di Donato Barone, e dai commenti presenti.

I dati su 4 milioni di anni
Sono partito da un articolo di Pelletier (1999) che riporta in figura 1 l’intensità storica (paleointensità) del campo magnetico terrestre negli ultimi 4 milioni di anni (come misura si usa VADM -Virtual Axial Dipole Moment- in unità di 1022A•m2).

Pelletier, per i dati, fa riferimento ad un lavoro di Meynadier et al.(1994) i quali hanno effettivamente ottenuto le misure di intensità. Malgrado le indicazioni, non sono stato in grado di trovare la serie numerica dei dati (e il fatto che Pelletier ringrazi Maynadier per i dati mi fa pensare che questi non siano liberamente disponibili). Ho quindi deciso di digitalizzare la figura 1 di Pelletier con un risultato che mostro nel quadro superiore di figura 1 (pdf).

Fig.1: Paleo intensità del campo magnetico terrestre, digitalizzata dalla figura 1 di Pelletier (1999) visibile, per confronto, nel sito di supporto. La grandezza VADM è il momento di dipolo assiale virtuale. I valori negativi rappresentano le inversioni di polarità del campo. La riga rossa è il fit lineare da cui è stato calcolato il detrending richiesto da LOMB. Gli altri due quadri mostrano lo spettro LOMB a diverso dettaglio. Ma indica milioni di anni.

I quadri inferiori di figura 1 mostrano lo spettro dell’intensità su periodi fino a 4 Ma e fino a 500 mila anni: l’indicazione di ciclicità di circa 3 Ma è molto forte, insieme a quelle, di potenza inferiore, a 1.3 Ma e a ~700 mila anni. Tra i periodi di potenza minore, spicca quello a 310 mila anni, ma da questo primo avvicinamento, per me, al campo magnetico terrestre non saprei quali conclusioni trarre o a cosa attribuire queste oscillazioni.

Tra i periodi più deboli, nel quadro in basso, spiccano ai miei occhi quelli a 100, 42, 26 mila anni (i cicli orbitali di Milankovich, dovuti a eccentricità dell’orbita, obliquità dell’eclittica e precessione, rispettivamente), più il periodo a ~70 mila anni che credo di aver letto si possa attribuire a variazioni (inversioni?) intrinseche del campo magnetico. Certamente le basse potenze relative di queste ciclicità non possono in alcun modo far pensare ad una sensibile influenza orbitale; credo che il massimo consentito sia la registrazione della loro presenza.

L’analisi della funzione di autocorrelazione (ACF) dei dati originali (linea nera) mostrata in figura 2 (pdf) sottolinea la presenza di memoria a lungo termine.

Fig.2: Funzione di autocorrelazione di VADM e della sua derivata prima. Tralasciando i valori numerici (sicuramente sbagliati), si valuti la larghezza delle due funzioni: maggiore è la larghezza, maggiore è la persistenza presente nei dati.

L’uso della derivata produce una ACF (linea blu) esente da persistenza e questo fatto “obbliga” a prendere in considerazione lo spettro della derivata numerica di VADM.

In figura 3 (pdf) il grafico e lo spettro LOMB delle derivate di VADM

Fig.3: Valori e spettro LOMB della derivata prima numerica di VADM. Da notare il notevole ribaltamento delle potenze relative dei massimi spettrali.

Nella figura 3 i massimi spettrali sono quasi esattamente gli stessi di figura 1 ma sono molto diversi i rapporti tra le potenze: i grandi massimi da 1-3 milioni di anni sono molto indeboliti mentre quelli di periodo inferiore a 310 mila anni sono diventati i più significativi dello spettro e in particolare il picco a 100 mila anni (eccentricità dell’orbita terrestre) diventa il massimo assoluto. Il periodo di 41 mila anni (obliquità, qui diventato di 43 mila anni) è ancora tra i principali massimi, mentre quello a 26 mila anni (precessione) si perde in mezzo alla moltitudine di altri picchi più potenti, evidenziando la probabile minore influenza di questo fenomeno sulle variazioni del campo magnetico terrestre.

In questo caso la correzione per la persistenza mette in luce l’influenza orbitale sul campo magnetico terrestre, influenza immaginabile ma quasi del tutto nascosta dalla memoria a lungo termine dei dati originali (figura 1).

I dati su 8000 anni
Mary Kovacheva nel 1980 ha prodotto la misura di tre parametri magnetici della Terra (su un intervallo temporale di circa 80 secoli, dal 19.mo CE al 63.mo BCE): D (declinazione), I (inclinazione), F (intensità del campo). Questi dati sono riportati nella sua tabella 1, insieme ai parametri derivati F/Fo (Fo è l’intensità del campo nel 1980) e VDM (Virtual Dipole Moment, in 10-25 G•cm3).

Io ho usato i valori VDM e come ascissa l’anno centrale del secolo considerato: li mostro in figura 4 (pdf) insieme al loro spettro LOMB.

Fig.4: VDM di Kovacheva (1980) calcolato come VDM=0.5•F•R3•(1+3•cos2I)0.5, espresso in unità di 10-25 G cm3, essendo R il raggio terrestre. La linea rossa è il fit lineare da cui calcolare la serie detrended. Nei quadri in basso lo spettro LOMB i cui i periodi sono in ka (migliaia di anni).

In questo caso lo spettro è dominato da un esteso picco di periodo circa 8200 anni (incerto, data l’estensione del dataset) e soprattutto dal massimo a circa 1500 anni, accompagnato da quelli a 110 e 90 anni e altri massimi ben visibili si osservano a 1.9, 0.8 e 0.7 ka.

Non vedo in questo spettro periodi particolari se non, forse, quello a 2400 anni osservato anche da Kern et al., 2012 che trova anche, al di sotto del livello di confidenza, i due a 0.7 e 0.8 ka (nella sua figura 7).

La funzione di autocorrelazione di figura 5 (pdf) mostra che i dati osservati sono affetti da persistenza, quasi del tutto corretta dalla derivata prima.

Fig.5:Funzione di autocorrelazione della serie VDM e della sua derivata prima.

Anche in questo caso il calcolo dello spettro delle derivate in figura 6 (pdf) mostra una situazione diversa da quella originale. Viene ridimensionato il massimo pricipale a ~1.5 ka e scompare il picco a 2.4 ka, forse inglobato nel pianerottolo che contiene 1.95 ka.

Fig.6: Dati e spettro della derivata prima di VDM.

Quasi raddoppiano i massimi a 0.7 e 0.8 ka che ora assumono la stessa potenza di quelli tra 0.14 e 0.08 (i valori più alti dello spettro); questi ultimi periodi ricordano due cicli solari (senza nome) a 150 e 104 anni e il ciclo di Gleissberg di 88 anni.

In conclusione, l’intensità del campo magnetico terrestre mostra nel suo spettro una varietà di ciclicità, alcune delle quali legate a fattori astronomici noti e altre per le quali non sono in grado di fornire una possibile causa iniziale.

Bibliografia

  • A.K. Kern, M. Harzhauser, W.E. Piller, O. Mandic, A. Soliman: Strong evidence for the influence of solar cycles on a Late Miocene lake syst revealed by biotic and abiotic proxies , Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 329-330, 124-136,201.
    DOI: 10.1016/j.palaeo.2012.02.023 (full text)
  • Kovacheva M.: Summarized results of the archaeomagnetic investigation of the geomagnetic field variation for the last 8000 yr in south-eastern Europe. , Geophys. J. Int., 61, 57-64, 1980. doi:10.1111/j.1365-246X.1980.tb04303.x (full text)
  • Meynadier L., Valet J-P, Guyodo Y.: Saw-toothed variations of relative paleointensity and cumulative viscous remanence: Testing the records and the model , Journal of Geophysical Research, 103,B4, 7095-7105, 1998. doi:10.1029/97JB03515 (full text)
  • Pelletier Jon D.: Paleointensity variations of Earth’s magnetic field and their relationship with polarity reversals , Physics of the Earth and Planetary Interiors , 110, 115-128, 1999. full text
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Un Atlante Spettrale e la Persistenza

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Un Atlante Spettrale e la Persistenza

Negli ultimi tempi mi sono dedicato alla verifica del comportamento degli spettri di dataset climatici quando è presente una memoria a lungo termine o persistenza. Ho verificato in molti casi che una correzione della persistenza tramite derivata prima numerica (o differenza tra valori successivi) produce un dataset privo di persistenza (nei casi peggiori, con persistenza ridotta) e uno spettro che nella maggioranza dei casi appare di struttura diversa rispetto a quello dei dati non corretti ma in grado di conservare i massimi spettrali, in particolare quelli di periodo minore per i quali spesso si osserva un aumento della potenza. I massimi di periodo maggiore appaiono quasi sempre presenti ma di potenza nettamente minore.
Queste verifiche sono disponibili in una serie di articoli su CM, ad esempio negli articoli elencati qui di seguito, ma ad esse si sono aggiunte analisi di nuovi dataset.

Avendo a disposizione un buon numero di serie (attualmente sono 31) ho pensato di raccogliere tutti i risultati in maniera condensata, così da fornire un confronto immediato tra spettri osservati e corretti, anche con l’aiuto delle funzioni di autocorrelazione e di una tabella in cui sono affiancati i valori numerici dei periodi dei massimi spettrali presenti nelle due serie.

Ho quindi preparato un atlante composto, per ogni dataset, da quattro pagine che dovrebbero essere impaginate a due a due, una di fronte all’altra, in modo che sia possibile verificare le similitudini e le differenze tra le serie. L’atlanteè stato preparato con Libre Office e salvato nel sito di supporto nei formati .odt e .docx (circa 10 e 9 MB rispettivamente). Il salvataggio nel formato .pdf è stato fatto ma le dimensioni del file (110 MB per ora) ne hanno sconsigliato l’inserimento nel sito anche se è presente il link relativo. Credo sia preferibile che, chi fosse interessato, possa scaricare un file relativamente piccolo, da tradurre poi in pdf se necessario.

Per i miei scopi ho preferito stampare il file .odt per poi inserire le 4 pagine in raccoglitori, impaginate opportunamente, come si vede in figura 1 e in figura 2. In due casi le pagine sono 5 perché mi è sembrato opportuno inserire sia le derivate che le differenze.

Fig.1: I primi due dei quattro fogli del dataset ACE (Accumulated Cyclone Energy). Notare, nel foglio di destra, il riferimento bibliografico al dataset utilizzato.

Fig.2: I secondi due dei quattro fogli del dataset ACE (Accumulated Cyclone Energy). Questa impaginazione permette un confronto visivo diretto.

Altri esempi
Nel sito di supporto ho inserito anche l’analisi di dati che non hanno trovato collocazione altrove: attualmente sono presenti il dataset della carota di ghiaccio estratta dal ghiacciaio Belukha (Altai siberiano) con l’anomalia di temperatura derivata dal δ18O, su un intervallo temporale di 750 anni, a passo 10 anni, e il dataset NOAA dell’energia cumulata dei cicloni, ACE, valori mensili sull’intervallo 1851-2016. I quattro file di ACE presenti nel sito di controllo sono esattamente le quattro pagine riportate nell’atlante. Nel caso di Belukha sono state calcolate anche le differenze prime, non riportate nell’atlante.
Per i dati di Belukha, qui viene usato il dataset ricavato da una carota del 2009, mentre in Eichler et al., 2009 si fa riferimento ad una carota del 2001 che sembra avere una risoluzione temporale migliore e permette di definire periodi spettrali dell’ordine di alcuni anni. I dati della carota del 2001 non sembrano essere disponibili.

Bibliografia

  • Anja Eichler, Susanne Olivier, Keith Henderson, Andreas Laube, Jürg Beer, Tatyana Papina, Heinz W. Gäggeler and Margit Schwikowski: Temperature response in the Altai region lags solar forcing, GR Letters, 36, L01808, 2009. Auxiliary material at doi:10.1029/2008GL035930
  • Koutsoyiannis D.: Nonstationarity versus scaling in hydrology , Journal of Hydrology, 324, 239-254, 2006. doi:10.1016/j.jhydrol.2005.09.022
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Un Mese di Meteo – Marzo 2018

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Un Mese di Meteo – Marzo 2018

IL MESE DI MARZO 2018[1]

Mese caratterizzato da prevalenti condizioni di tempo perturbato con precipitazioni abbondati e temperature che hanno presentato una sensibile anomalia negativa nei valori massimi al centro-nord.

La topografia media mensile del livello di pressione di 850 hPa per l’area euro-atlantica (figura 1a) mostra come principale centro d’azione un minimo depressionario a ovest dell’Islanda. Tale struttura ha determinato sull’area italiana un regime di correnti atlantiche a curvatura ciclonica, sintomo del predominio di condizioni di tempo perturbato. Il sensibile livello di anomalia dell’area depressionaria atlantica è documentato dalla carta delle isoanomale (figura 1b) che indica il sussistere di un robusto nucleo di anomalia negativa da  – 12 m centrato sul Golfo di Biscaglia.

Figura 1a – 850 hPa – Topografia media mensile del livello di pressione di 850 hPa (in media 1.5 km di quota). Le frecce inserire danno un’idea orientativa della direzione e del verso del flusso, di cui considerano la sola componente geostrofica. Le eventuali linee rosse sono gli assi di saccature e di promontori anticiclonici.

Figura 1b – 850 hPa – carta delle isoanomale del livello di pressione di 850 hPa.

Nel corso del mese di marzo abbiamo assistito al passaggio sulla nostra area di un totale di 7 perturbazioni come si nota dalla tabella 1, da cui si evidenzia altresì la rilevanza del pattern circolatorio affermatosi dall’1 all’8 marzo e che ha dato luogo a precipitazioni  che nei giorni 1, 2 e 3 marzo hanno assunto carattere nevoso sulle pianure del settentrione.

Tabella 1 – Sintesi delle strutture circolatorie del mese a 850 hPa (il termine perturbazione sta ad indicare saccature atlantiche o depressioni mediterranee (minimi di cut-off) o ancora fasi in cui la nostra area è interessata da regimi che determinano  variabilità perturbata (es. flusso ondulato occidentale).
Giorni del mese Fenomeno
1-8 marzo Una depressione inizialmente centrata sulla penisola iberica e in successivo graduale moto verso le Isole britanniche influenza la nostra area determinando condizioni di tempo perturbato con pioggia e neve anche a bassa quota sul settentrione (perturbazione n. 1).
9 marzo Campo di pressioni livellate con temporanea stabilizzazione.
10-12 marzo Transito di una saccatura con tempo perturbato  (perturbazione n. 2)
13-14 marzo Campo di pressioni livellate con temporanea stabilizzazione.
15marzo Saccatura da nordovest associata un minimo depressionario a ovest dell’Irlanda determina tempo perturbato (perturbazione n. 3)
16 marzo Flusso ondulato occidentale con condizioni di variabilità
17-19 marzo Una cintura depressionaria estesa dal Golfo di Biscaglia al Mar Nero  determina condizioni di tempo perturbato (perturbazione n. 4).
20-23 marzo Promontorio subtropicale in espansione dal Vicino Atlantico verso le isole britanniche produce l’afflusso di aria fredda sul Golfo di Genova ove si scava una depressione che nel successivo moto verso sudest si esaurisce sullo Ionio il giorno 23 (perturbazione n. 5).
24 marzo Campo di pressioni livellate con temporanea stabilizzazione.
25-26 marzo Una depressione mediterranea inizialmente centrata sulla Sardegna e in successivo moto verso est influenza le regioni centro-meridionali (perturbazione n. 6).
27-28 marzo Debole regime di correnti da nordovest con condizioni di variabilità
29-31 marzo A un iniziale regime di correnti occidentali segue il transito di una saccatura (perturbazione n. 7).

Andamento termo-pluviometrico

Le temperature massime mensili (figure 2 e 3) sono risultate in anomalia negativa sul centro-Nord mentre più vicine alla norma sono apparse le minime mensili, salvo locali anomalie negative al Nord e positive al Sud. La tabella 2 mostra che le anomalie negative temperature massime al Nord si sono verificate in tutte e tre le decadi, con anomalia più spiccata nella prima decade (-4°C rispetto alla norma). La terza decade è l’unica ad aver presentato anomalie negative su tutta l’area mentre in lieve anomalia positiva è risultato il sud nelle prime due decadi del mese.

Figura 2 – TX_anom – Carta dell’anomalia (scostamento rispetto alla norma espresso in °C) della temperatura media delle massime del mese

Figura 3 – TN_anom – Carta dell’anomalia (scostamento rispetto alla norma espresso in °C) della temperatura media delle minime del mese

 

Tabella 2 – Analisi decadale e mensile di sintesi per macroaree – Temperature e precipitazioni al Nord, Centro e Sud Italia con valori medi e anomalie (*).

A livello mensile le precipitazioni (figure 4 e 5) sono risultate al di sopra della norma su gran parte dell’area salvo anomalie negative a livello locale registrate in Abruzzo, Molise, Campania, Sicilia Occidentale e Sardegna Nordorientale.

Figura 4 – RR_mese – Carta delle precipitazioni totali del mese (mm)

Figura 5 – RR_anom – Carta dell’anomalia (scostamento percentuale rispetto alla norma) delle precipitazioni totali del mese (es: 100% indica che le precipitazioni sono il doppio rispetto alla norma).

Le precipitazioni decadali (tabella 2) hanno presentato anomalie positive al centro e al nord nelle prime due decadi e al sud nella terza. Si noti in particolare la spiccata anomalia positiva registrata al centro-nord nella seconda decade del mese.

Si segnala infine che la carta di anomalia termica globale prodotta dall’Università dell’Alabama – Huntsville http://nsstc.uah.edu/climate/ e che ci consente di valutare la rilevanza sinottica delle anomalie termiche registrate in Italia non è stata commentata in quanto non disponibile al momento in cui questo bolelttino è stato redatto. I lettori interessati sono pregati di controllare la sua presenza al sito http://nsstc.uah.edu/climate/.

[1]              Questo commento è stato condotto con riferimento alla  normale climatica 1988-2015 ottenuta analizzando i dati del dataset internazionale NOAA-GSOD  (http://www1.ncdc.noaa.gov/pub/data/gsod/). Da tale banca dati sono stati attinti anche i dati del periodo in esame. L’analisi circolatoria è riferita a dati NOAA NCEP (http://www.esrl.noaa.gov/psd/data/histdata/). Come carte circolatorie di riferimento si sono utilizzate le topografie del livello barico di 850 hPa in quanto tale livello è molto efficace nell’esprimere l’effetto orografico di Alpi e Appennini sulla circolazione sinottica. L’attività temporalesca sull’areale euro-mediterraneo è seguita con il sistema di Blitzortung.org (http://it.blitzortung.org/live_lightning_maps.php).

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Insalata congelata

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Insalata congelata

C’è stato un tempo, molto tempo fa, in cui probabilmente crescevano le piante anche in quello che oggi è l’Antartide. Era il tempo in cui quella terra era altrove sulla superficie del pianeta, cioè non si era ancora spostata verso il Polo sud.

Però, per ricerca, per spirito di esplorazione, e anche per piantare una bandiera (non si sa mai), in Antartide anche oggi ci si fanno un sacco di cose interessanti, alcune certamente utili, altre meno.

L’ultima l’ho scovata su Twitter, grazie ad una gentile segnalazione. Ecco qua.

Bé, certo che in Antartide non si può coltivare, ma il fatto che per farlo si debba pompare della odiosa e velenosissima CO2 e portare la temperatura a quasi 24°C con delle lampade speciali dentro uno speciale container serra fa un po’ sorridere, anche se si tratta di prove per quello che potrebbe essere il modo di approvvigionare di cibo delle colonie spaziali.

Ma perché non lo sapevate? L’aumento della concentrazione di CO2 fa bene alle piante, ma questo si può dire solo se si sta facendo un esperimento in Antartide 😉

Si chiama Global Greening e qui su CM ne parliamo da anni…

Alleluia!

Enjoy.

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L’uomo cacciava il mammuth 13700 anni fa: la prova in una foto

Posted by on 14:11 in Ambiente, Attualità | 0 comments

L’uomo cacciava il mammuth 13700 anni fa: la prova in una foto

La foto del titolo (e le altre nel sito), molto interessanti, sono un mezzo per far conoscere ai lettori di CM l’esistenza, che ho appena scoperto, del giornale in lingua inglese Siberian Times che tratta argomenti ad ampio spettro relativi alla Siberia.
Nella sezione Science il giornale contiene 14 pagine che elencano i titoli di articoli su ritrovamenti scientifici di vario genere, non solo in Siberia. Raramente o mai, in questi articoli, si parla di clima o di tempo meteorologico; si tratta per lo più di ritrovamenti di animali e uomini preistorici, di rapporti (anche sessuali) tra Sapiens e Neanderthal, visibili nel DNA di ossa trovate in una grotta vicino alla Mongolia (apparentemente qualche migliaio di anni prima che ufficialmente il Sapiens invadesse i territori del Neanderthal), di analisi paleontologiche sull’elefante delle steppe del nord, antenato del mammut, vissuto tra 500000 e 700000 mila anni fa. Però in questi articoli non manca mai un riferimento al riscaldamento globale (causato dall’uomo), accettato senza se e senza ma.
Credo valga la pena avere notizie anche di questa parte del mondo, malgrado la loro natura prettamente giornalistica e di allineamento al main stream.

La foto in figura 1, dal sito del giornale e contenuta in un servizio di Kate Baklitskaya del 2014, mostra una vertebra toracica di mammut lanoso perforata da una lancia (o da un giavellotto), lanciata con forza sufficiente ad attraversare la spessa pelle, il grasso e la carne e a penetrare nell’osso. Sembra che all’interno del foro siano presenti frammenti della roccia usata per la punta.

Fig.1: Vertebra di mammuth lanoso con il foro di una lancia. (Da Siberian Times)

Nelle numerose foto del servizio si vedono dettagli della zona del cosidetto “cimitero dei mammuth” che in realtà dovrebbe essere stato uno stagno di fango blu e sale nel quale gli animali si immergevano (per il sale) per poi restare intrappolati nel fango. Questo particolare è importante perchè subito dopo la scoperta della vertebra ci si è chiesto se l’uomo avesse completamento cancellato la popolazione di mammuth (lo sappiamo: l’uomo è brutto, sporco e cattivo per certe “religioni”). Non ci sono però prove per una simile ipotesi e la situazione più probabile sembra essere quella di (rare) uccisioni di animali bloccati dal fango.

L’uccisione di questo mammuth dovrebbe essere avvenuta attorno a 13470 anni fa (v. figura 2), nell’arco di tempo tra il Dryas antichissimo e il Dryas recente (14700-12700 anni fa), tra gli eventi “A” e “1” di figura 2 che mostra gli eventi Dansgaard-Oeschger (D-O).

Fig.2: Posizione , sulla serie del δ18O, degli eventi di Dansgaard-Oeschger (D-O) che hanno preceduto l’Olocene. V. anche Glaciazione, Olocene ed eventi D-O: analisi degli spettri su CM.

Riferimenti

  1. Articolo di Kate Baklitsakaya su Siberian Times.
  2. Siberian Times (Home)
  3. Eventi D-O
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