Da questo articolo su Skeptical Science estraggo Il grafico delle forzanti che avrebbero agito nell’ultimo millennio tratte da questa pubblicazione di T Crowley¹ il quale afferma che l’effetto serra si è già evidenziato al di sopra del livello di variabilità naturale nel sistema climatico.

http://www.skepticalscience.com/pics/Hockey_League_forcing.gif

Come si vede dal grafico le forzanti in quasi tutto il millennio sono bassissime, quasi piatte, tranne l’impennata finale del 1900 che origina la classica mazza da hockey (hockey stick). Se andiamo ad analizzare il valore delle forzanti, durante il periodo caldo medievale e la piccola era glaciale la differenza tra i due periodi è minima, meno di 0,5 Watt/mq, mentre la differenza tra il periodo medievale e quello corrente è quasi di 2 Watt/mq. Continue reading “La mazza che ammazza” »

1. Thomas J. Crowley “Causes of Climate Change Over the Past 1000 Years” July 14, 2000 Science, 289: 270-277 [↩]

Forse non si potrà dire “se tutto va bene moriremo congelati”, come abbiamo scherzato tanto volte sulle pagine di CM. Ma una cosa è certa, se lo studio di attribuzione del contributo antropico alle dinamiche del clima appena pubblicato da Loehle e Scafetta reggerà al confronto scientifico, ci sono buone probabilità che si rendano vacanti parecchi posti di lavoro di “Esperti di clima specializzati in catastrofi prossime venture”.

Qui il PDF: Climate Change Attribution Using Empirical Decomposition of Climatic Data, qui il materiale informativo, qui il testo pubblicato sull’Open Atmospheric Science Journal.

E di seguito l’abstract:

Il problema dell’attribuzione del cambiamento climatico è affrontato impiegando la scomposizione empirica. I cicli del moto e dell’attività solare di 60 e 20 anni sono stati utilizzati per sviluppare un modello empirico delle variazioni di temperatura della Terra. Il modello è stato tarato con i dati di temperatura globale dell’Hadley Centre fino al 1950 (periodo di tempo prima che le emissioni antropogeniche diventassero il meccanismo di forcing dominante), e poi estrapolato per il 1951-2010. I risultati hanno mostrato un andamento verso l’alto approssimativamente lineare di circa 0,66°C/secolo per il 1942-2010. Si assume che questo riscaldamento sia stato indotto principalmente dalle emissioni di origine antropica, dall’urbanizzazione e dall’utilizzo dei terreni. Il riscaldamento osservato prima del 1942 è relativamente piccolo e si presume sia stato per lo più indotto naturalmente. Il modello completo, forcing naturale più antropico, riproduce molto bene l’intero record di 160 anni. L’analisi dei risultati non fornisce alcuna prova di un effetto di raffreddamento sostanziale a causa di aerosol solfati per il 1940-1970. Il raffreddamento osservato durante questo periodo può essere dovuto a un naturale ciclo di 60 anni, che è visibile nelle serie di temperatura globale dal 1850 ed è stato osservato anche in numerosi record climatici plurisecolari. Sono stati sviluppati nuovi modelli di prossimità dell’attività solare che suggeriscono un meccanismo sia per il ciclo di 60 anni che per una parte della tendenza al riscaldamento nel lungo termine. I nostri risultati suggeriscono che, poiché gli attuali modelli sottovalutano il peso dei cicli naturali multidecadali nelle serie di temperatura, il contributo antropogenico al cambiamento climatico dal 1850 dovrebbe essere meno della metà di quanto precedentemente affermato dall’IPCC. Circa il 60% del riscaldamento osservato 1970-2000 è stato molto probabilmente causato da questo ciclo naturale di 60 anni climatiche durante la fase ascendente. Una previsione per il 21° secolo suggerisce che il clima potrebbe rimanere stabile fino a circa il 2030-2040, e può al più subire un riscaldamento di 0,5-1,0°C entro il 2100, allo stimato tasso di riscaldamento di origine antropica di circa 0,66°C/secolo, che è circa 3,5 volte inferiore alla media di 2,3° C/secolo previsto dall’IPCC per le prima decadi del 21° secolo. Tuttavia, ulteriori cicli plurisecolari naturali potrebbero raffreddare ulteriormente il clima.

Sicché, come ormai si sente dire sempre più spesso, il peso reale del contributo antropico alle dinamiche del clima potrebbe essere largamente inferiore a quanto stimato. Tanto da far praticamente cessare ogni forma di allarme. E questo peso potrebbe essere ancora inferiore tenuto conto della probabile sovrastima del riscaldamento registrato dovuta ai bias dell’urbanizzazione e delle modifiche al territorio cui sono soggette le osservazioni.

Una spiegazione a firma di Loehle la trovate anche sia su WUWT che su Climate Etc.

Con questo sono due in una settimana (qui l’altro) gli studi di attribuzione che ridimensionano il problema restituendo alla variabilità naturale un ruolo più realistico rispetto al forcing antropico, senza impiegare terabyte di tempo macchina in termini di di modelli climatici. Quando se ne accorgeranno anche quelli bravi sarà sempre troppo tardi.

Tzu-Ting Lo e Huang-Hsiung Hsu sono due ricercatori del Dipartimento di Scienze dell’Atmosfera dell’Università di Taiwan ed hanno analizzato l’aumento delle temperature manifestatosi negli ultimi 20 anni del ventesimo secolo nell’emisfero Nord, pubblicando i risultati della loro ricerca in un articolo uscito su Atmospheric Science Letters (Lo & Hsu, 2010).

Tale articolo, che mi è stato segnalato da Guido Guidi (qui su CM), rientra nel filone di indagine riferito al tema delle discontinuità climatiche che sto seguendo da anni lavorando su serie storiche di dati termici (Mariani et al., 2008).

Il contributo offerto dai ricercatori taiwanesi mi pare originale in quanto ottenuto non solo analizzando le serie storiche di fonte CRU ma anche analizzando gli output di modelli GCM state of art. In particolare gli autori evidenziano che la fase di crescita delle temperature globali del periodo 1977 – 1998 (figura 1), che nell’accezione comune è nota come “global warming”, ha presentato le seguenti caratteristiche:

1. Non ha precedenti dai primi anni ’40 del XX secolo ed è evidente soprattutto nell’emisfero boreale in inverno, ove si manifesta con un aumento brusco della temperatura nella seconda metà degli anni ’80, che ha interessato in particolare l’intera Eurasia e la parte nordoccidentale dell’America Settentrionale, mentre un raffreddamento ha interessato il Pacifico settentrionale e la parte sudorientale degli Usa.
2. A livello di circolazione generale appare frutto di un brusco cambiamento di fase della grande circolazione anulare che caratterizza le medie latitudini del nostro emisfero; in particolare gli autori evidenziano le 2 principali componenti circolatorie che hanno agito e cioè Pacific Decadal Oscillation PDO (che cambia di fase nel 1977 e risulta attiva soprattutto fra anni 70 e anni 80) e Arctic Oscillation AO (più attivo ad iniziare dalla seconda metà degli anni 80) (figura 2).

Figura 1 – Diagramma delle temperature dell’emisfero Nord per il periodo 1851-2008 (fonte: http://www.cru.uea.ac.uk/cru/data/temperature/). La barra che abbiamo tracciato in basso evidenza 5 fasi climatiche distinte e cioè tre fasi di stazionarietà o lieve calo St1 e St2 (1851-1910, 1941-1987 e 1999- 2008) e due fasi di sensibile incremento Rp1 e Rp2 (1911-1940 e 1987-1998). L’articolo di Lo e Hsu è dedicato alla fase Rp2 (il diagramma delle temperature dell’emisfero Nord è di fonte Cru – East Anglia University - http://www.cru.uea.ac.uk/cru/data/temperature/).

Figura 2 – contributo alla fase Rp2 dato dalla PDO e dall’AO. Si noti che Pdo perda di dominanza dagli anni 80 mentre sempre più rilevanza assume AO (da Lo e Hsu, 2010 – modificato).

L’aspetto più originale del lavoro di Tsu-Ting e Hsu è a mio avviso costituito dall’avere evidenziato il fatto che la repentina riconfigurazione della grande circolazione anulare sarebbe frutto della variabilità climatica naturale e non dell’incremento di CO2 in atmosfera. Tale conclusione è supportata dal fatto che il fenomeno non è descritto in modo realistico dai modelli circolatori globali CMIP3 dell’IPCC se si introduce l’incremento di CO2 del XX secolo mentre viene simulato in modo realistico dai modelli stessi se fatti operare in modalità pre – industriale (e cioè con CO2 costante a 285 ppmv).

In soldoni parrebbe di poter dire che nei GCM l’effetto CO2, modellato come sappiamo fare oggi, si mangia tutta la variabilità naturale (che è tantissima) e porta ad un sistema in cui vige la regola “tanta CO2 – tanta temperatura”, il che rappresenterà anche il sogno di tutti i seguaci della teoria AGW ma onora assai poco la realtà.

In sintesi quanto sopra:

1. Mostra in tutta la sua rilevanza il problema dell’insufficiente conoscenza del sistema climatico che ancor oggi affligge la climatologia.
2. Dovrebbe indurre a diffidare degli scenari IPCC, in quanto sviluppati con modelli che non riescono a ricostruire il passato in modo decente.

Riferimenti bibliografici

• Lo T.T., Hsu H.H., 2010. Change in the dominant decadal patterns and the late 1980s abrupt warming in the extratropical Northern Hemisphere, Atmos.Sci.Let. 11, 210-215 (http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/asl.275/abstract).
• Mariani L., Parisi S., Cola G., 2008. Space and time behavior of climatic hazard of low temperature for single rice crop in the mid latitude, International Journal of Climatology, Published online in Wiley InterScience (www.interscience.wiley.com) DOI: 10.1002/joc.1830

C’è stata un po’ di maretta nel dibattito sul clima recentemente. Il sasso nello stagno lo ha lanciato Kevin Trentberth proponendo di ribaltare la pratica scientifica. L’evidenza delle origini antropiche del riscaldamento globale è tale – ha annunciato nel suo recente intervento all’AMS- da richiedere un capovolgimento dell’ipotesi nulla, cioè, ora è chi sostiene il contrario – ovvero che molto possa essere spiegato con la variabilità naturale- che deve dimostrare di essere nel giusto.

Su CM abbiamo già commentato questo intervento, e ci siamo anche presi gli strali di quanti hanno accolto entusiasticamente questa proposta. La nostra obiezione è semplice, la variabilità naturale ha dominato l’evoluzione del clima da sempre, non ha alcun bisogno di essere dimostrata, semmai, certamente, c’è molto da fare per comprendere come funzioni esattamente il sistema. A meno che non si ritenga che da qualche decennio a questa parte non stia accadendo qualcosa di strano e nuovo per le normali dinamiche del sistema stesso.

A dimostrare questa ipotesi ci hanno provato in molti, a volte con buon successo iniziale, salvo poi dover scendere a più miti consigli perché, dal momento che piaccia o no misuriamo tutto con la temperatura, è noto che questa ha subito oscillazioni assolutamente paragonabili se non superiori a quelle misurate nelle ultime decadi del secolo scorso. E non stiamo parlando di ere geologiche, basta guardare indietro agli ultimi mille anni per trovare due eventi climatici di ampiezza globale e di segno completamente opposto tra loro, con i quali chiaramente il forcing antropico non può aver avuto nulla a che fare (LIA e MWP per chi volesse approfondire).

Tuttavia, giustamente, una parte molto ampia della comunità scientifica ha ipotizzato che il forcing antropico sia stato preponderante per il riscaldamento occorso dalla fine degli anni ’70 al 2000, salvo poi essere mascherato da una variabilità naturale che quando dovesse tornare ad essere in fase con il forcing, ne riproporrebbe più che mai la pericolosità in termini di riscaldamento. Dunque la variabilità naturale esiste, questo ci conforta. Ed è anche più forte dell’ipotesi di cui sopra, questo ci conforta ancora di più.

Sicché, la prevalenza del forcing antropico è di fatto una spiegazione alternativa che si è cercato sin qui di sostenere con la pratica scientifica delle simulazioni climatiche. E’ un’ipotesi accettabile in quanto tale. Non è certa, non può dunque dirsi che sia vera ma neanche che non lo sia. Diversamente è certo che il clima esiste come è sempre esistito. Come uscire da questa impasse? Con l’unico strumento possibile evidentemente, la ricerca. Così Roy Spencer dal suo blog lancia il guanto di sfida: che qualcuno mostri un solo lavoro che abbia attraversato il percorso di revisione paritaria che escluda la variabilità naturale come origine delle recenti evoluzioni del clima. Sono esclusi, egli scrive, tutti i lavori che hanno investigato la variabilità del forcing solare, inteso come agente esterno e non interno al sistema, dal momento che stiamo parlando di variabilità naturale interna. Parimenti, aggiungo io, sono esclusi tutti i lavori che proponendo la soluzione alternativa del forcing antropico negano per esclusione la variabilità naturale. Infatti, se immagino che il sistema sia fortemente dipendente da variazioni in termini assoluti minimali di una delle sue componenti -i gas serra- è logico che se poi agisco su quella componente il sistema smetta di funzionare, ma questa è una scelta, non è una prova.

Ammetto candidamente la mia ignoranza. Non so se esistano lavori del genere e invito quanti (so che ci leggono) normalmente ci accusano di ignoranza, malafede, incompetenza e quant’altro ad illuminare le nostre menti. Se così dovesse essere leggeremo avidamente. Diversamente, temo ci sarà consentito di continuare a praticare lo scetticismo, ovvero a considerare la preponderanza del forcing antropico un’ipotesi e non una tesi, a vedere le cosiddette evidenze, scioglimento dei ghiacci, fenomeni violenti etc etc, per quello che sono e sono sempre stati, ovvero manifestazioni delle dinamiche di un sistema che malgrado si siano ripetuti migliaia di volte nella storia del Pianeta ancora non abbiamo compreso.

Ah, un’ultima cosa nella quale forse sarà difficile tacciare chi scrive di incompetenza. Mentre si procede alla ricerca di questi lavori, sarebbe comunque un bel passo avanti smetterla di attribuire ogni evento atmosferico al clima impazzito. Per due ragioni. La prima è che il clima e il tempo sono sempre stati pazzi. La seconda è che ognuno di questi eventi ha la sua bella spiegazione meteorologica e una serie infinita di similitudini, ancora una volta, piaccia o non piaccia ai cultori dell’unprecedented.

Forse si dovrebbe aggiungere anche quel che deve. Negli ultimi anni con un tempismo degno delle più spettacolari applicazioni della legge di Murpy, il trend delle temperature medie superficiali ha subito una battuta d’arresto. Tutto ciò è accaduto tra lo sconcerto dei sostenitori delle origini antropiche di tale riscaldamento, più che altro perchè una tale oscillazione non era esattamente nelle previsioni. Paradossalmente, ma non stupisce più di tanto, i sostenitori dell’AGW hanno invece premuto sull’acceleratore, impegnandosi in una campagna mediatica senza precedenti. E’ solo variabilità naturale di breve periodo, ci hanno detto, non appena cesserà, il riscaldamento globale tornerà più cattivo di prima.

Così, a prima vista, verrebbe da chiedersi realmente dove sia il problema. Se la variabilità naturale è in grado di arrestare il trend teoricamente indotto dai forcing antropici, vuol dire che è di un ordine di grandezza superiore e non si capisce perchè si dovrebbero temere sfracelli climatici. Oppure vuol dire che ci sono ancora parecchie cose da capire nelle dinamiche dell’evoluzione del clima e, dato che i predetti sfracelli sono tutti frutto di proiezioni e non di osservazioni, può darsi che tali proiezioni, rivelatesi sin qui incapaci di seguire questa variablità, abbiano bisogno di essere perfezionate. Se così fosse, non sarebbe opportuno fare alcun genere di scelta politica o economica seguendone le indicazioni, perchè si rischierebbe seriamente di far più male che bene. Quest’ultimo concetto è stato espresso, insieme a molti altri per la verità, anche dal Prof. Prodi appena qualche giorno fa in una interessante intervista apparsa su Il Tempo.

Le dinamiche naturali non sarebbero però in grado di spiegare sino in fondo quanto accaduto nel corso delle ultime decadi, almeno non con la conoscenza che ne abbiamo, sin qui ancora troppo approssimativa. In questo contesto si inserisce, con approccio ovviamente scientifico, un articolo¹ uscito sul PNAS² che si prefigge di separare il segnale della variabilità naturale da quello di origine antropica, al fine di definire l’ampiezza di entrambi. Di fatto una sfida decisiva per comprendere il peso reale del forcing esogeno cui si attribuiscono tutti i rischi di una presunta deriva incontrollata del clima.

Partendo dal presupposto che la variabilità naturale di lungo periodo sia dominata dal comportamento degli oceani, per effetto del loro ruolo primario nel processo di immagazzinamento e redistribuzione del calore, il team di ricercatori fa ampio ricorso ai modelli di simulazione del clima (GCM) avendo necessità di analizzare periodi molto lunghi, cui la disponibilità di dati osservativi non può sopperire. Le simulazioni sono poi comparate alle serie osservate di SST³, non tanto per testarne la validità, quanto piuttosto per esaminarne l’eventuale risposta lineare nel lungo periodo.

La regressione lineare di queste simulazioni evidenzia delle oscillazioni ascrivibili alla variabilità di lungo periodo ma non risulta essere sovrapponibile all’andamento delle temperature medie superficiali. Una volta sottratto il segnale naturale infatti, il trend delle temperature superficiali assume un segno positivo monotonico, pur conservando delle oscillazioni piuttosto marcate. Tali oscillazioni rivelano che una parte consistente del riscaldamento del secolo scorso è ascrivibile alla variabilità naturale collegata alle dinamiche oceaniche, ma la crescita in valore assoluto delle temperature deve necessariamente aver risposto a forcing di diversa natura.

Per gli autori la scelta è obbligata, il forcing esogeno è certamente di origine antropica. Questo, del resto, unitamente alla dominanza del comportamento degli oceani sulle temperature superficiali è l’assunto di questo lavoro, che pur si distingue per un’analisi molto interessante della correlazione esistente tra le dinamiche del trasporto del calore negli oceani e lo stato termico dello strato superficiale. Non solo, la presenza di una accentuata variabilità interdecadale delle temperature globali, non evidenziabile nelle oscillazioni di lungo periodo, sarebbe indice di una sensibilità climatica molto accentuata, ovvero propria di un sistema cui possono essere imposte facilmente delle oscillazioni molto accentuate. Questo accrescerebbe il potenziale di rischio che scaturisce dall’imporre un forcing esterno così significativo quale quello operato dalle emissioni di gas serra. Al tempo stesso, evidenzia però la necessità di disporre di modelli che simulino più fedelmente il comportamento del sistema, proprio per intercettare il comportamento di questa elevata sensibilità climatica.

Nelle conclusioni leggiamo anche che l’occultamento temporaneo dell’ampiezza del forcing antropico operato dalla variabilità naturale, causa della stasi e forse anche della diminuzione delle temperature occorse negli ultimi anni, può fornire ostacoli empirici all’implementazione delle azioni di mitigazione volte a ridurre la concentrazione dei gas serra.

Questo è vero, molti si stanno chiedendo a cosa possa servire condurre una battaglia contro anidride carbonica et similia se l’effetto sulle temperature non è evidente. Il punto è che forse ci si dovrebbe anche chiedere perchè le cose stiano così. In questo articolo, si assume che il sistema possegga una variabilità intrinseca, largamente dominata dagli oceani, ma non si fa alcun accenno ad eventuali forcing che agiscano su questi. Che cosa si intende per variabilità naturale di lungo periodo? Direi che i fattori astronomici possono essere esclusi, perchè quelli agiscono sul lunghissimo periodo, e qui si sta esaminando poco più di un secolo di dati. Il forcing antropico poi sembrerebbe aver agito in modo pressochè uniforme, pur accelerando verso la fine del secolo, quando è palese che l’effetto della concentrazione dei gas serra non può essere stato lo stesso nell’intero periodo, dal momento che tale concentrazione è aumentata in modo molto più significativo a partire dalla metà del ’900, cioè circa a metà del periodo in esame.

Insomma, la tecnica impiegata da questo team, permette di isolare la variabilità naturale interna al sistema, ma non risolve il dubbio sulle origini di quella esterna. Cosa impedisce di pensare che abbia agito un forcing naturale ma esterno, uno a caso, il sole? Dal basso della mia profonda ignoranza, mi sovviene un altro quesito. Ma è possibile che questa variabilità naturale che risponderebbe solo a leggi interne, sia intervenuta a nascondere e mitigare gli effetti del forcing antropico proprio ora che si registra un calo evidente dell’attività solare nel suo complesso e abbia fatto lo stesso tra gli anni ’40 e ’70 del secolo scorso, svelando invece la presenza del forcing antropico solo quando contestualmente l’attività solare era in temporanea attenuazione? Sono perfettamente cosciente di non padroneggiare affatto le tecniche di analisi impiegate in questo studio, così come so che non si conoscono affatto le dinamiche di amplificazione di cui tale forcing avrebbe bisogno per essere così significativo, ma questo vale anche per la forzante antropica. Queste coincidenze mi sembrano più simili ad evidenze di quanto non lo sia la relazione tra l’eccesso di gas serra e la temperatura. Cosa ci dice che questo segnale monotonico di riscaldamento non possa essere anche parte di una tendenza del sistema ad evolvere verso uno stato termico differente? E’ già accaduto, questo è certo.

Domande difficili a cui rispondere, lo ammetto. Ma perchè non provare a porsele ogni tanto?

 

NB: Grazie a Giovanni per averci segnalato questo lavoro.

1. Long-term natural variability and 2o^th  century climate change – Swanson et al. 2009 [↩]
2. Proceeding of the National Academy of  Science [↩]
3. Sea Surface Temperatures [↩]