A pagina 600 del documento finale del Working Group 1 (WG1), quarto rapporto 2007 dell’IPCC (AR4), è riportato questo grafico.

E ciò che segue è quanto riportato nella didascalia:
FAQ 8.1, Figure 1. Global mean near-surface temperatures over the 20th century from observations (black) and as obtained from 58 simulations produced by 14 different climate models driven by both natural and human-caused factors that influence climate (yellow). The mean of all these runs is also shown (thick red line). Temperature anomalies are shown relative to the 1901 to 1950 mean. Vertical grey lines indicate the
timing of major volcanic eruptions. (Figure adapted from Chapter 9, Figure 9.5. Refer to corresponding caption for further details.)
E’ evidente il refuso nella didascalia, dalla quale nel primo periodo è sparita la parola anomaly.
Nel provare a ricostruire il grafico, non ho cercato di capire quali fossero i 14 modelli usati, ma ho adoperato tutti i 23 modelli riportati nella tabella a pag. 597-599 del rapporto del WG1; ognuno di essi ha un diverso numero di membri dell’ensamble, per un totale complessivo di 72 diverse realizzazioni.
I dati usati per i grafici di quest’articolo sono disponibili per chiunque ne faccia richiesta e sono stati scaricati il 26 luglio 2009 dal sito Climate Explorer del KNMI, il servizio meteorologico dei Paesi Bassi.
Claudio Gravina ha trattato i dati con R; la riproduzione del grafico riporta le 72 diverse simulazioni, la stima delle osservazioni dell’UKMO/Hadley Centre – CRU (HADCRUT in nero) e l’ensamble mean (rosso). La linea gialla evidenzia una delle corse di uno dei modelli climatici dell’UKMO, il servizio meteorologico del Regno Unito. Le anomalie sono calcolate rispetto al periodo 1961-1990 e non al periodo 1901-1950, utilizzato in origine, e sono riportate su di un periodo più esteso, dal 1870 al 2000 circa.
Questa figura, o quella originale del WG1, è una delle icone che meglio rappresenta la teoria del riscaldamento globale da gas serra e ne è, forse, la quintessenza.
A dire dei proponenti:
“The fact that climate models are only able to reproduce observed global mean temperature changes over the 20th century when they include anthropogenic forcings, and that they fail to do so when they exclude anthropogenic forcings, is evidence for the influence of humans on global climate.“
Il recente aumento della temperatura superficiale è, dunque, diretta conseguenza dell’aumento della CO2 & c. Non riuscendo a riprodurre tale andamento in altro modo, i gas serra sono l’unica spiegazione, o quasi. A parte le falle di un tale ragionamento (il)logico, occorre, come dire, una buona dose di tolleranza, di compromesso col processo scientifico, per dichiarare accettabile una tale ricostruzione. Dove c’è fede, c’è speranza!
Io, però, non voglio parlarvi della bontà o meno della ricostruzione dell’anomalia di temperatura superficiale rispetto ad un clima di riferimento, perchè pur essendo questo un argomento interessante e già molto dibattuto desidero piuttosto andare alla radice della questione.
I modelli numerici dell’atmosfera o dell’oceano e di ogni loro accoppiamento più o meno decente, non trattano l’anomalia ma, e non potrebbe essere diversamente, calcolano la temperatura, ovvero quella semplice variabile meteorologica che siamo in grado di misurare con un termometro.
Vengono calcolati valori di temperatura sia della superficie del terreno sia sui livelli verticali atmosferici di cui è composto il modello. Dal livello del suolo o dai livelli atmosferici più bassi è ricavata, in qualche maniera, la temperatura a 2 metri, quella che siamo abituati a misurare nelle capannine meteorologiche. Del resto non è l’anomalia ma il campo tridimensionale della temperatura assoluta l’unica variabile che ha senso fisico.
Il calcolo della temperatura superficiale atmosferica non è, dunque, un’operazione semplice e diretta del modello; tecnicamente si dice che non è una variabile “prognosticaâ€, ma è pur sempre guidata dalle conoscenze fisiche dello strato superficiale dell’atmosfera. A dirla completamente, io non so come i modelli climatici facciano il calcolo della temperatura superficiale (quella a 2 metri), ma, nei modelli atmosferici per le previsioni meteorologiche, il metodo è quello descritto. La temperatura superficiale dell’oceano, invece, dovrebbe essere calcolata direttamente dal modello dell’oceano e non dalla componente atmosferica.
Bene, una volta che abbiamo capito che la cosa è complicata, che i vari centri di ricerca forniscono una variabile “temperatura atmosferica superficialeâ€, a quel punto mediamo su tutto il globo, anno per anno et voilà , ecco il risultato:

Dopo aver guardato la figura per un po’ di tempo, per caso, avete adesso l’impressione di non capire più in che mondo avete vissuto finora? Tranquilli, tutto normale, è una reazione normale!
La prima domanda propedeutica è: “Qual è la temperatura atmosferica superficiale, mediata nel corso di un anno e su tutto il globo?â€
A tal proposito, si legga quello che ha da dire James Hansen del NASA/GISS, che spiega che il calcolo non è facile e la media globale non è proprio misurata ma stimata. In genere si accetta un valore di 14°C, mezzo grado in più o in meno.
Presa per buona una temperatura pari a 14°C, il grafico qui sopra mostra che i modelli usati per l’AR4 stimano un valore medio che secondo le simulazioni, varia tra 12 e 17 gradi. Ricordando che tutte le tragedie climatiche degli ultimi decenni sarebbero state causate da variazioni di alcuni decimi di grado, che dire di un mondo la cui temperatura media del recente passato è stata di 17°C ? E quello in cui buona parte del XX secolo ne ha avuti 12 ? In effetti, non so che mondi fossero e di sicuro non era il pianeta Terra in cui sono nato e vissuto finora. Nel battere la grancassa del catastrofismo climatico si sente continuamente parlare di sconvolgimento degli equilibri del clima. Posto che il clima non è mai stato in equilibrio, si può sapere che genere di simulazione è quella rappresentata dalla media di modelli che rappresentano sistemi così distanti tra loro? Dove sarebbero le condizioni di equilibrio?
Cerchiamo di capire se la mia affermazione è esagerata. La temperatura superficiale di questo pianeta dipende, in buona approssimazione, dalla temperatura superficiale dell’oceano. Se la simulazione ha 2 o 3 gradi di differenza, stiamo parlando di un altro oceano con scambi di energia tra di esso e l’atmosfera di un livello diverso rispetto a quelli che conosciamo, sempre che anche la temperatura in tutta la verticale sia stata simulata correttamente.
A pensarci bene questo potrebbe essere l’oggetto di un prossimo approfondimento: indagare se il profilo verticale dell’atmosfera sia coerente con una temperatura superficiale ad esempio di 17°C o se i gradienti risultino alterati, cioè se prevedano che il trasporto del calore lungo l’asse verticale avvenga secondo processi fisici simili a quelli che conosciamo, se cambiano le proprietà di convezione e conduzione della miscela dei gas atmosferici ad esempio. In ogni caso, il flusso di energia (calore sensibile e latente) da un oceano tanto caldo è immaginabile che sia diverso da quello che si avrebbe da un oceano di ben cinque gradi più freddo, per non considerare il flusso radiativo verso lo spazio siderale. Se, invece, la temperatura superficiale dell’oceano fosse simulata correttamente, allora tutto l’errore sarebbe concentrato nel rimanente 29% delle terre emerse. Se prendiamo per buona la simulazione di una temperatura media globale pari a 17°C, questo significherebbe che la temperatura media annua di Bologna dovrebbe essere di 23° e non di 13.6° come in effetti è.
Domanda retorica: la Bologna che conosco io, quella con 13.6°C di temperatura media annua, sarebbe proprio uguale se ce ne fossero 23? Perchè quella è la temperatura media che a Bologna si registra tra il 21 ed il 30 giugno. In pratica, una Bologna eternamente a fine giugno! Che bella simulazione!
Andando oltre il proprio cortile bolognese, la temperatura superficiale, come direbbero gli inglesi, matters, cioè conta. E come se conta! Tanto per capirci, il valore di temperatura pari a zero divide due mondi molto diversi, da una parte il ghiaccio, dall’altra l’acqua liquida. Nel mondo a 12°C, dove si posizionerebbe il limite delle nevicate e dei ghiacci marini? Nella stessa posizione del mondo a 14°C? Mi verrebbe da dire di no. Non cambierebbero l’albedo delle superfici ghiacciate, il contributo di acqua dolce negli oceani e la disponibilità idrica sul resto del pianeta tanto per cominciare? Un altro mondo, insomma. E spunti per nuovi articoli.
Se poi anche i ghiacci polari fossero nella stessa posizione, allora i gradienti orizzontali di temperatura sarebbero molto più accentuati di quelli reali, con i poli molto più freddi di quanto non sia. E poi vedi che tempeste si scatenerebbero alle medie latitudini con quelle energie potenziali a disposizione. Anche in questo caso, un altro mondo. Stesso discorso se si prendesse in considerazione il mondo a 17°C, dove le arance si coltiverebbero in Scandinavia e non più a Catania.
“Bevete tutti una spremuta di arance rosse di Göteborg.†Suona bene come reclame?
Alla fine di questa storia, c’è un qualcosa che mi lascia dubbioso. La prima reazione potrebbe essere quella di dire che questa è una questione di serietà . Come si fa a consentire che passino il rigoroso processo di validazione scientifica dei modelli che fanno svarioni di questo tipo nel simulare quella variabile fondamentale alla base di tutta l’ipotesi AGW che è la temperatura superficiale? La cosa mi sembra troppo grossa e aumenta il dubbio che, nella mia ignoranza patentata, mi stia sfuggendo qualcosa, che stia dando importanza a qualcosa che non la richiederebbe.
Prima di giungere alle conclusioni, sento la necessità di ascoltare ciò che avrebbe da dire chi ha ampia conoscenza della modellistica climatica. Sento che hanno una risposta. E mi piacerebbe tanto conoscerla.