{"id":52822,"date":"2020-05-06T06:00:10","date_gmt":"2020-05-06T06:00:10","guid":{"rendered":"http:\/\/www.climatemonitor.it\/?p=52822"},"modified":"2020-05-03T11:28:54","modified_gmt":"2020-05-03T11:28:54","slug":"gli-isotopi-stabili-dellossigeno-proxy-della-temperatura-dai-coralli-dellisola-di-palmyra","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.climatemonitor.it\/?p=52822","title":{"rendered":"Gli Isotopi stabili dell’Ossigeno (proxy della temperatura) dai coralli dell’isola di Palmyra"},"content":{"rendered":"

Il rapporto degli isotopi stabili dell’ossigeno (\u00a0\u03b418<\/sup>O<\/a>) \u00e8 spesso utilizzato in paleoclimatologia come dato di prossimit\u00e0 della temperatura.\u00a0L’atollo di\u00a0Palmyra<\/a>\u00a0si trova nel Pacifico settentrionale e fa parte delle Sporadi Equatoriali; Dee et al.,2020 (disponibile a pagamento) hanno ricavato dai coralli presenti sull’isola una serie di \u03b418<\/sup>O, con risoluzione mensile, su tre intervalli temporali distinti che sono inseriti nel periodo caldo medievale (MWP), nella piccola era glaciale (PEG o LIA) e nel periodo caldo moderno (MP) e che coprono rispettivamente gli anni 1150-1464, 1635-1703, 1886-2006.<\/p>\n

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Fig.1: Serie del \\d^1^8O in tre sezioni: 1150-1464, 1635-1703, 1886-2006.Le bande colorate mostrano l’ampiezza dei periodi climatici. Rosa periodi caldi (MWP e MP) e celeste quello freddo (LIA).<\/figcaption><\/figure>\n

Le tre serie sono dati di prossimit\u00e0 (proxy) per ENSO (El Ni\u00f1o Southern Oscillation), tanto che in figura 2, per il periodo moderno, \u00e8 possibile identificare eventi El Nino e La Nina almeno dal 1957.<\/p>\n

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Fig.2: Le tre serie di figura 1 mostrate separatamente. Nella serie in basso i numeri in rosso sono gli anni di El Nino, quelli in blu di La Nina.<\/figcaption><\/figure>\n

Dee e colleghi usano nel loro articolo la serie proxy di figura 1 per quantificare una possibile relazione tra ENSO e i vulcani (identificata nei modelli) e concludono che, nella migliore delle ipotesi, la relazione \u00e8 debole; che il forcing da vulcani \u00e8 stato esagerato in fase di modellazione e che in realt\u00e0 \u00e8 nettamente inferiore alle oscillazioni proprie. Scrivono gli autori nell’abstract:<\/p>\n

Our results suggest that those models showing a strong ENSO response to volcanic forcing may overestimate the size of the forced response relative to natural ENSO variability<\/i><\/p><\/blockquote>\n

Prima di lasciare questa sezione, \u00e8 bene evidenziare che il \u03b418<\/sup>O continua ad essere, come \u00e8 sempre stato, un dato di prossimit\u00e0 per la temperatura e a titolo di esempio confronto\u00a0in questa figura<\/a>\u00a0il quadro in basso di figura 1 con la temperatura globale GHCN NOAA, sia dell’oceano che di terra+oceano, che \u00e8 stata scalata a \u03b418<\/sup>O invertendone il segno e sottraendo 5.<\/p>\n

Analisi della serie di Dee et al., 2020<\/b><\/p>\n

Qui sono interessato ad analizzare tre serie che coprono un ampio arco temporale, che sono rappresentative di ENSO e che possono essere usate per confrontare serie climatiche “antiche” e “vecchie” e ipotesi di influenza di ENSO.<\/p>\n

Intanto, se osserviamo questi dati sulla stessa scala, come in figura 1, sembra che gli eventi caldi e freddi siano distribuiti nei tre periodi con una frequenza simile: non sembra che ci siano stati trend particolari nell’occorrenza di eventi ENSO. Si nota soltanto un’evoluzione della temperatura (cio\u00e8 del \u03b418<\/sup>O) che da inizio serie al 1280 circa sale al ritmo di 0.0035 permille\/anno (solo un po’ pi\u00f9 della met\u00e0 del ritmo moderno di 0.0065 permille\/anno); durante la LIA si osserva una leggera discesa che nel periodo moderno diventa la forte salita citata sopra. In figura 3 sono mostrati gli spettri Lomb di \u03b418<\/sup>O nei tre periodi climatici selezionati da Dee.<\/p>\n

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Fig.3: Gli spettri LOMB delle tre serie climatiche. La versione con entrambe le scale logaritmiche si trova qui<\/a>.<\/figcaption><\/figure>\n

Dagli spettri si pu\u00f2 evidenziare che i massimi di periodo pi\u00f9 alto (20-70 anni) variano da sezione a sezione e che, quindi, la loro presenza dipende dall’intervallo temporale considerato. Solo il periodo di 227 non viene paragonato perch\u00e9 gli altri due intervalli non sono abbastanza estesi da permettere una definizione corretta di quel massimo. Solo i periodi 2-9 anni si conservano nel tempo e testimoniano la costanza del fenomeno El Nino da almeno 870 anni.<\/p>\n

Se prendiamo in considerazione la teoria che Ilya Serykh e collaboratori (Istituto di Oceanografia Shirshov, Dipartimento di Fisica, Universit\u00e0 di Mosca) portano avanti da diversi anni (v. bibliografia, solo abstract. Full text per Uenohara et al, 2013), i periodi che in pi\u00f9 occasioni ho chiamato “tipici de El Nino”, tra 2 e 9 anni, sarebbero (sub- e super-) armoniche del periodo di nutazione lunare (ciclo della linea dei nodi) di 18.6 anni; del ciclo delle macchie solari di 11 anni e del ciclo di Chandler (Chandler wobble) di 14 mesi (1.17 anni) e in particolare sono generati da 18.6 \/2,\/3,\/4; 11 \/2,\/3,\/4, 1.17 *2,*3,*4 che forniscono rispettivamente i valori (in anni):<\/p>\n\n\n\n\n\n\n
Table 1:<\/b>\u00a0Le armoniche 2-9 anni secondo la teoria usata dal gruppo di Serykh (SNA o Strange Nonchaotic Attractor). Nelle note il confronto con lo\u00a0spettro dell’indice ONI.<\/a><\/caption>\n
Per.<\/th>\n2<\/th>\n3<\/th>\n4<\/th>\nNote<\/th>\n<\/tr>\n
\u00a018.6<\/td>\n9.3<\/td>\n6.2<\/td>\n4.65<\/td>\nDue trovati<\/span><\/td>\n<\/tr>\n
\u00a011<\/td>\n5.5<\/td>\n3.66<\/td>\n2.75<\/td>\nTrovati massimi vicini. Il problema
\n\u00e8 la precisione con cui confrontare i valori.<\/span><\/td>\n<\/tr>\n
\u00a01.17<\/td>\n2.34<\/td>\n3.51<\/td>\n4.7<\/td>\nTrovati questi massimi, ma il problema
\n\u00e8 decidere se sono super-armoniche del Chandler
\nwobble o sub-armoniche di 18.6 e di 11 anni.
\nOppure se in realt\u00e0 sono la stessa cosa.<\/span><\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

Questi valori, almeno in parte, sono presenti nello spettro (figura 3) della serie di Palmyra, ma il problema \u00e8 quello di stabilire se i massimi osservati sono assimilabili alle armoniche (ad esempio: i 5.5 anni di 11\/2 (prima sub-armonica di 11 anni) sono i 5.5 anni dello spettro della prima parte dei dati di Palmyra, e sono anche i 5.7 anni della seconda parte e i 5.7 anni della terza? E lo stesso vale per 4.65 e 4.8; 2.75 e 2.9; 9.3 e 9.4 o 9.2).<\/p>\n

In altre parole, quale precisione dobbiamo avere quando confrontiamo i picchi osservati con la teoria? E come calcoliamo la precisione in frequenza dei picchi osservati?
\nE i picchi teorici simili, tipo 4.65 e 4.7; 3.66 e 3.51, che derivano da armoniche di cicli diversi, devono poter essere distinti o sono in realt\u00e0 la stessa cosa? Ancora, \u00e8 possibile vedere sempre le armoniche e mai i periodi principali (le armoniche “zero”)? E perch\u00e9 questi massimi principali si osservano (ad esempio la nutazione lunare) in fenomeni come le piogge, sparse in varie regioni del pianeta e non nell’evento che dovrebbero maggiormente condizionare, cio\u00e8 ENSO?<\/p>\n

L’uso della teoria SNA o\u00a0strange nonchaotic attractor<\/i><\/a>\u00a0\u00e8 molto interessante, ma, almeno a me, pone molte domande quasi tutte di risposta non facile o indeterminata. Ma questa teoria merita attenzione e in future analisi spettrali de El Nino ho intenzione di porre l’accento anche su quanto viene da essa espresso. Per questo ringrazio il dottor Ilya Serykh che in un commento privato a\u00a0questo articolo<\/a>\u00a0su CM mi ha messo sull’avviso rispetto a qualcosa che non conoscevo.<\/p>\n

Bibliografia<\/b><\/p>\n