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Ecco perché il riscaldamento globale non si è fermato

L’analisi dei dati mostra che non abbiamo motivo di ritenere che il riscaldamento globale si sia fermato o abbia rallentato; le affermazioni del contrario non trovano supporto nei dati.

 

Molto spesso si sente dire che la temperatura media globale ha smesso di aumentare dal 1998 o da qualche altra data (sempre successiva al 1998). Tralasciando il fatto che questo non è comunque l’unico indicatore di un pianeta che si sta scaldando, quando queste affermazioni vengono (a volte) da una fonte supposta autorevole  diventa necessario guardare i dati in dettaglio.
Il modo di procedere di chi propugna questa tesi è in genere quello di prendere esclusivamente la parte di dati scelta e mostrare, ad occhio o con un fit lineare, che l’andamento della temperatura è più o meno stazionario. Fine, nessuna informazione sull’errore della stima né sulla robustezza delle conclusioni.
Questa analisi così superficiale è alquanto insoddisfacente e poco affidabile. Ripartiamo quindi dall’inizio e prendiamo i dati satellitari per la bassa troposfera (TLT) forniti da UAH  per fare qualche semplice analisi.
La prima cosa da fare è riprodurre i risultati di chi sostiene che il riscaldamento si è fermato.  Partendo ad esempio dal 1998, l’anno di un El Nino particolarmente intenso, il trend è 0.006 °C/anno e statisticamente non significativo, cioé è indistinguibile dallo zero; fin qui ci siamo. Ma dato che la serie mostra una variabilità elevata e il trend trovato non è significativo, provo ad usare diversi anni di partenza vicini al 1998. Già partendo dall’anno successivo si trova un trend di 0.018 °C/anno e dal 2000 di 0.0145 °C/anno; andando indietro, dal 1997 un trend di 0.010 e dal 1996 di 0.013 °C/anno. Il discorso non cambia se anziché il 1998 avessi scelto un altro anno come “centrale”.
Possiamo riassumere questo comportamento mettendo in grafico (fig. 1) l’andamento del trend in funzione dell’anno di partenza del calcolo includendo anche l’errore stimato come il doppio dell’incertezza del fit:

 

Fig. 1: trend in funzione dell’anno di partenza; le barre di errore  il doppio dell’errore statistico sul parametro. La linea tratteggiata nera è il trend medio dei primi 10 anni; quella rossa è lo zero.

Possiamo notare che la determinazione del trend dal 1995 in poi non è statisticamente significativa e che, come già osservato, il suo valore dipende fortemente dall’anno scelto. Notiamo anche come nessun anno di partenza è incompatibile con il trend medio calcolato nel primo decennio.
La conclusione è chiara e inevitabile, data la variabilità dei dati la determinazione del trend non è affidabile su intervalli temporali brevi. L’affermazione che il trend è piccolo o nullo è quindi priva di fondamento, i dati non la consentono. Ma similmente nulla possiamo dire su quale sia il trend effettivo su questa scala di tempi.
Non abbiamo però motivo di fermarci qui, basta ricordarsi di non gettare i dati che abbiamo a disposizione; in altre parole, usiamo l’intera serie anziché solo una parte. Come prima cosa conviene verificare la bontà dell’approssimazione lineare analizzando i residui, cioè la distanza dei punti sperimentali dalla retta di fit. Se l’approssimazione è valida otterremo una curva che oscilla in modo casuale attorno allo zero e non presenta alcun particolare andamento. Il risultato è mostrato in fig. 2.

 

Fig. 2: differenza fra i dati e la retta di fit.

Fin qui possiamo dire che ci siamo. E’ possibile calcolare la varianza dei residui e utilizzarla come approssimazione della variabilità dei dati. Nel nostro caso si ottiene uno scarto quadratico medio di 0.18 °C; statisticamente significa che assumendo fluttuazioni casuali, il 95% delle osservazioni è compreso in un intervallo di 0.36 °C al di sopra e al di sotto dello zero.


Traducendo questo concetto in grafico si ottiene quanto mostrato in fig. 3.

 

Fig. 3: linea nera: serie temporale; linea rossa: best fit; linee tratteggiate rosse: intervallo di confidenza del 95% per una variabilità assunta casuale.

I dati oscillano fra il limite superiore e inferiore dell’intervallo come ci si aspetta e solo occasionalmente ne escono al di fuori. Spicca, ma non è una sorpresa, il 1998.
Avendo appurato di avere un trend ragionevolmente lineare, possiamo tornare al problema di partenza: cosa possiamo dire sul trend più recente? L’analisi mostrata nelle fig. 1 e 3 ci dice che l’ultimo decennio non presenta variazioni significative rispetto al trend di tutto il periodo. E’ quindi statisticamente fondato sostenere che il trend continua e non c’è alcuna ragione per ipotizzare che ci sia stata una variazione nel periodo più recente.
A voler essere scettici, possiamo sempre chiederci cosa avremmo ottenuto se avessimo assunto un trend parabolico piuttosto che lineare. Ripetendo l’analisi fatta ma usando un polinomio di secondo grado si ottiene il grafico mostrato in fig. 4.

 

Fig. 4: come fig. 3 ma con trend parabolico

Il risultato è una parabola con concavità verso l’alto, ma il termine quadratico non è statisticamente significativo; ciò significa che i dati non giustificano l’utilizzo di una parabola al posto del semplice andamento lineare. In ogni caso, se volessimo fare un’ipotesi sulla base di questi dati, dovremmo puntare ad un aumento del trend, non ad una diminuzione.
Ho mostrato per semplicità l’analisi su una sola delle serie di dati, ma a conclusioni analoghe si giunge anche usando le altre serie.
Infine, un “gioco” a scopo illustrativo che ho visto fare (non ricordo la fonte) per mostrare come, con una scelta oculata, sia possibile dividere l’ovvio trend positivo in tre separati trend adiacenti negativi o comunque non significativi:

Quando si parla trend climatologici non è possibile spezzettare le serie temporali in intervalli brevi e da questo dedurre variazioni di un trend. Questo errore viene purtroppo commesso non solo in blog di dilettanti ma anche da scienziati (PielkeCurry, tanto per citarne alcuni fra i più noti). Ripreso dai media o comunque propagandato in rete, causa non poca confusione.

Con questo non voglio dire che le fluttuazioni su scala temporale breve sono prive di interesse ed anzi numerosi scienziati da tempo cercano di comprendere i fattori che le determinano. Ma è un altro regno, il regno della variabilità climatica.

 

Testo di Riccardo Reitano

 

24 responses so far

24 Responses to “Ecco perché il riscaldamento globale non si è fermato”

  1. Marioon nov 4th 2011 at 09:17

    Comunque,anche se non si parte dal 98,nell’ultimo decennio il GW non e’ aumentato tanto.. e non sembra aumentare anche nel futuro..
    https://fbcdn-sphotos-a.akamaihd.net/hphotos-ak-ash4/391782_10150450469864180_295832959179_10549767_1072657162_n.jpgc
    ci potrebbe essere una stasi nei prossimi 20-30 anni,grazie ai fattori naturali.. e questo andrebbe a smentire le previsioni di un continuo e inarrestabile aumento delle temperature globali..

  2. homoereticuson nov 4th 2011 at 13:32

    sì Mario,
    la sua analisi non fa una piega. Se le temperature nei prossimi anni non aumenteranno, vorrà effettivamente dire che non ci sarà stato un aumento delle stesse.
    Stay tuned!

  3. Riccardo Reitanoon nov 4th 2011 at 14:27

    Mario
    “questo andrebbe a smentire le previsioni di un continuo e inarrestabile aumento delle temperature globali.”
    Questo l’ho sentito dire solo da chi intende negare o sminuire l’esistenza del riscaldamento globale antropogenico. Tutti gli altri sanno bene che non è così.

    Sul link fornito, poi, credo sia inutile pronunciarmi. Dato che nel post ho scritto che dieci anni non sono sufficienti a stabilire un trend climatico, figuriamoci un mese.

  4. Marioon nov 4th 2011 at 16:25

    eh no Riccardo..
    se guardiamo i grafici IPCC vediamo che la temperatura e’ vista in aumento continuo e inarrestabile per i prossimi anni..
    13 anni(dal 98) non sono molti ma neanche pochi.. possono essere un indizio..
    nei prossimi anni i fattori naturali,sopratutto la debolezza dell’attivita’ solare(e fasi piu’ frequenti di ENSO–),potrebbero rallentare eccome il GW..
    con questo non nego anche l’influenza umana per carita’..ma sono dubbioso sulle previsioni fatte dall’IPCC..sembrano esagerate…forse hanno sottovalutato i fattori naturali!

  5. Riccardo Reitanoon nov 4th 2011 at 17:09

    Mario
    le proiezioni dell’IPCC a cui penso ti riferisci sono mediate su molti “run” di molti modelli. Questo processo media la variabilità che in realtà i modelli mostrano. Le proiezioni sono quindi, se mi consenti un’analogia, un po’ come una strada in salita rispetto alla scala che corre accanto, ogni singolo gradino è in piano ma non c’è dubbio che complessivamente sale come la strada. Guardare il gradino ha poco senso, climatologicamente parlando.
    Non a caso chiudevo il post propio distinguendo il regno del trend da quello della variabilità, quest’ultimo sicuramente interesante e molto studiato ultimamente.

    Se invece, ad esempio, il sole volesse farci il regalo inaspettato e imprevedibile di ridurre un tantino la sua luminosità non potremmo che ringraziarlo per il tempo che ci farebbe guadagnare; ma non possiamo contarci e comunque non risolverebbe il problema.

  6. Vincenzoon nov 4th 2011 at 17:36

    Complimenti per il post, davvero, è una delle cose più chiare che ho letto su questo tema
    Non so cosa si potrebbe fare più di cosi’ per spiegare.
    se uno ha dubbi deve solo scaricarsi i dati, prendersi il suo fogliettino excel e provarea fare i conti

    @ Mario “e non sembra aumentare anche nel futuro..”
    parla del futuro come se avesse in mano i dati… forse un po’ più di cautela sarebbe necessaria

    Il punto è che la sua scelta di riferirsi al 1998, che è chiaramente un dato anomalo se si guarda la serie storica, è arbitraria; l’analisi di Reitano mostra bene che se si vuole essere “laici”, ossia non partire da un partito preso, si dovrebbe ragionare sui trend che si hanno con diversi anni di partenza. E allora è chiaro cosa sta succedendo

  7. AGWon nov 4th 2011 at 17:56

    Povero Mario, forse dovresti tornare in prima elementare: primo, e’ un’idiozia confrontare IL PICCO DI UN SINGOLO ANNO (influenzato da un fattore A BREVE TERMINE quale il Nino piu forte dell ultimo secolo) con un trend di 10 anni. O confronti gli anni 90 con gli anni 00 matematicamente va bene, ma 1 anno con una media di 10 e’ uno SPROPOSITO.
    L’aumento decennale c’e’ stato ed e’ stato circa pari a quello fra gli anni 80 e 90,
    NESSUNO STOP NE RALLENTAMENTO DEL GW.
    LA MATEMATICA NON (NNNNNNOOOOOONNNNNNNN) E’ UN OPINIONE.

    Secondo: Stiamo parlando di passato fino al presente e tu tiri fuori i soliti deliri delle migliaia di blog di dementi, disinformatori e calunniatori che parlano di sole spento, CDG ferma, raggi cosmici, vento solare fermo, tutto fermo , era glaciale imminente.
    Ma piantatela ! Ormai siete diventati noiosi e ripetitivi , l’era glaciale e’ ormai fuori moda. Ripigliatevi dal trip. Se parliamo di dati passati cosa tergivresi PATETICAMENTE con queste illazioni sul futuro ? E se anche fosse che domani scendiamo a 1 milionesimo di grado sopra lo zero assoluto ? Cambierebbe il passato ?

    Altro che prima elementare, roba da asilo nido leggere certe cose.

  8. oca sapienson nov 4th 2011 at 20:24

    @Mario
    Mi dice a quali grafici IPCC si riferisce? Con le proiezioni della temperatura per i prossimi anni,non ne trovo neanche uno.

    “13 anni non sono pochi”
    Se le temperature sono stabili, secondo lei come mai in quel periodo si concentrano gli 11 anni più caldi mai registrati da un secolo e mezzo?

    @AGW
    NnnOnnN arrabbi, forse Mario è molto giovane…

  9. Stefano Caserinion nov 4th 2011 at 21:14

    @ AGW

    per favore, moderiamo i toni, che motivo c’è di scaldarsi cosi’?
    grazie

  10. stephon nov 4th 2011 at 22:31

    Mi associo a Vincenzo: complimenti per la chiarezza e la scelta di un post davvero didattico.
    Gioco della tattica del salame e grafico relativo: da affiancarsi a questo post di RC:
    http://www.realclimate.org/index.php/archives/2008/01/uncertainty-noise-and-the-art-of-model-data-comparison/

    @Mario
    i casi sono 3: o lei è davvero duro di comprendonio, o soffre di problemi di jamais-vu oppure siamo tutti preda di dejà-vu a go-go all’interno di un loop continuo. Ma voglio essere ottimista: qualcosa mi dice che la probabilità maggiore è per la terza ipotesi…
    http://www.climalteranti.it/2011/07/08/psicologia-e-cambiamenti-climatici/#comment-69690

  11. Riccardo Reitanoon nov 4th 2011 at 23:02

    Confesso che non ero convinto che l’argomento potesse interessare, tanto che lo avevo messo in forma molto ridotta in coda al post precedente. E’ una buona indicazione per la nuova sezione didattica del sito ancora vuota. Grazie per l’apprezzamento.

  12. Marioon nov 5th 2011 at 19:59

    ma AGW e’ Max Herrera??
    dai toni sembra lui..lo conoscono tutti..un vero maleducato..non so come fate ad ospitarlo qui…abbassa di molto il livello di questo sito..
    ringrazio anche Steph che lo sta seguendo…e vuole essere come lui..
    Visto che qui non si puo’ dire quello che si pensa(dov’e’ la liberta’ di pensiero?)..tra l’altro non mi sembra di essere stato ne’ arrogante ..ne’ prepotente..volevo solo imparare e capire..
    non guardero’ piu’ questo sito..come hanno gia’ fatto in tanti(non per le idee diverse,ma per i modi di qualcuno)
    grazie lo stesso..saluti

  13. Stefano Caserinion nov 6th 2011 at 10:07

    @ Mario
    Visto che qui non si puo’ dire quello che si pensa (dov’e’ la liberta’ di pensiero?).

    Guardi che Lei ha potuto dire tutto quelle che voleva, e in diversi le hanno risposto nel merito e con i toni giusti
    Anche a me non sono piaciuti i toni di AGW, ma non erano troppo forti tanto da essere rimossi. Come vedrà nelle discussioni passate, è un criterio che abbiamo anche quanto i toni forti erano rivolti anche a noi.
    Se togliamo troppi commenti, ci dicono subito che censuriamo…

  14. Ciccioon nov 16th 2011 at 18:41

    ahi ahi brutte notizie per voi serristi senza dubbi e con sole certezze..
    http://www.cpc.ncep.noaa.gov/products/people/wwang/cfs_fcst/images3/nino34SSTMon.gif
    si intravede la terza nina consecutiva per questa estate…
    le temperature globali non aumentano piu’ nonostante la CO2 continua ad aumentare sensibilmente!
    e’ vero,il 2010 e’ stato molto caldo,ma e’ solo un anno,come dite sempre voi e’ la media quella che conta..e la media ci dice che negli ultimi anni il GW non e’ piu’ cresciuto..
    ora voglio vedere se non diminuisce anche,con tutte queste nine..

  15. Riccardo Reitanoon nov 16th 2011 at 18:56

    Ciccio
    contrariamente alla vulgata legata alle fasi dell’ENSO, la variabilità climatica non turba i sonni dei “serristi” che ben sanno che il GW non si è fermato, come mostrato fra l’altro nel post. Le fasi dell’ENSO si alternano e nessuna persona di buon senso si aspetta anni record uno dopo l’altro.

  16. Ciccioon nov 21st 2011 at 16:39

    mi scusi sig Riccardo..
    le fasi ENSO si sono sempre alternate..pero’ sono 30 anni che abbiamo molte piu’ fasi positive..che hanno fatto crescere di molto le temperature globali.
    ora sembrerebbe che ci fosse un cambiamento radicale..con fasi negative piu’ frequenti..
    quindi mi sembra impossibile un ulteriore aumento del GW nei prossimi decenni come affermano gli scienziati dell’IPCC..nonostante la CO2 continui ad aumentare sensibilmente..
    non e’ che hanno sottovalutato certi fattori naturali??
    tra l’altro la temperatura globale e’ aumentata sensibilmente solo negli ultimi 30 anni secondo i dati terrestri e ultimi 15 anni secondo i dati satellitari..
    non sono un po’ pochi, in climatologia,per emanare sentenze definitive?

  17. stephon nov 21st 2011 at 19:48

    @Ciccio
    Il sospetto, invece, è che i famosi e famigerati “scienziati dell’Aipisisì” stiano un po’ sottovalutando le forzanti antropiche. Invece.
    BTW: chi lo dice che periodi globalmente più caldi debbano sempre necessariamente essere accompagnati da fasi di Nino e non invece di Nina? Variabilità naturale interannuale ≠ trend di fondo. Roba già scritta 4573 volte. A quanto pare ripetere giova. A quanto pare.

  18. Riccardo Reitanoon nov 21st 2011 at 22:31

    Ciccio
    sarebbe bello se fosse così ma va detto che i climatologi sono meno ingenui di quanto si crede.

    Anche senza bisogno di essere esperti climatologi, è possibile rimuovere i principali fattori di variabilità climatica (ENSO, vulcani e ciclo solare) dalle serie temporali. Se anzicchè usare il metodo “a occhio” si esegue questo esercizio ci si accorge (qui i dettagli) che resta davvero poco spazio all’illusione che sia l’ENSO a determinare l’attuale periodo di riscaldamento. Certo, se come sembra l’ENSO sia intenzionato a restare negativo ancora per un po’, né il 2011 né il 2012 saranno anni record. Ma dobbiamo ammettere che sarebbe una ben magra consolazione.

    Secondo i dati terrestri la temperatura aumenta da un secolo, anche se ovviamente non solo per cause antropiche, e sappiamo della stasi degli anni ’50-’60; secondo i dati satellitari aumenta da trent’anni; la fisica ci dice che abbiamo fatto e continuiamo a fare di tutto per scaldare il pianeta. Climatologicamente la conclusione è robusta, come ormai da anni si afferma e si conferma.

  19. Ciccioon nov 24th 2011 at 00:36

    sinceramente quando parlavo di ENSO prevalentemente negativo…mi riferivo ai prossimi 30 anni..non ai prossimi 2..vedremo..
    la temperatura globale potrebbe salire molto meno del previsto..nonostante la CO2 aumenta e aumentera’ sempre di piu’ purtroppo…questo volevo dire.
    la risposta al mio dubbio l’avremo fra qualche anno..

  20. Riccardo Reitanoon dic 6th 2011 at 23:25

    Fresco di pubblicazione un articolo sull’analisi delle temperature nell’ultimo trentennio:
    Foster e Rahmstorf
    “Global temperature evolution 1979–2010″

    Abstract
    We analyze five prominent time series of global temperature (over land and ocean) for their
    common time interval since 1979: three surface temperature records (from NASA/GISS,
    NOAA/NCDC and HadCRU) and two lower-troposphere (LT) temperature records based on
    satellite microwave sensors (from RSS and UAH). All five series show consistent global
    warming trends ranging from 0.014 to 0.018 K yr−1 . When the data are adjusted to remove the
    estimated impact of known factors on short-term temperature variations (El Nino/southern
    oscillation, volcanic aerosols and solar variability), the global warming signal becomes even
    more evident as noise is reduced. Lower-troposphere temperature responds more strongly to
    El Nino/southern oscillation and to volcanic forcing than surface temperature data. The
    adjusted data show warming at very similar rates to the unadjusted data, with smaller probable
    errors, and the warming rate is steady over the whole time interval. In all adjusted series, the
    two hottest years are 2009 and 2010.

  21. stephon dic 7th 2011 at 01:05

    Ed eccone un altro fresco fresco di pubblicazione:
    http://www.nature.com/ngeo/journal/vaop/ncurrent/full/ngeo1327.html

    Huber & Knutti
    “Anthropogenic and natural warming inferred from changes in Earth’s energy balance”

    Abstract
    The Earth’s energy balance is key to understanding climate and climate variations that are caused by natural and anthropogenic changes in the atmospheric composition. Despite abundant observational evidence for changes in the energy balance over the past decades1, 2, 3, the formal detection of climate warming and its attribution to human influence has so far relied mostly on the difference between spatio-temporal warming patterns of natural and anthropogenic origin4, 5, 6. Here we present an alternative attribution method that relies on the principle of conservation of energy, without assumptions about spatial warming patterns. Based on a massive ensemble of simulations with an intermediate-complexity climate model we demonstrate that known changes in the global energy balance and in radiative forcing tightly constrain the magnitude of anthropogenic warming. We find that since the mid-twentieth century, greenhouse gases contributed 0.85 °C of warming (5–95% uncertainty: 0.6–1.1 °C), about half of which was offset by the cooling effects of aerosols, with a total observed change in global temperature of about 0.56 °C. The observed trends are extremely unlikely (<5%) to be caused by internal variability, even if current models were found to strongly underestimate it. Our method is complementary to optimal fingerprinting attribution and produces fully consistent results, thus suggesting an even higher confidence that human-induced causes dominate the observed warming.

  22. [...] variabilità naturale. Questo modo di procedere è quello che abbiamo cercato di illustrare in un post precedente. È però possibile fare di più se si conoscono almeno i principali fenomeni che causano la [...]

  23. [...] Il riscaldamento globale è inequivocabile, dimostrato da tante e diverse serie di dati (vedi qui, qui e qui). Una semplice considerazione teorica, inoltre, dimostra come, in presenza di una variazione [...]

  24. [...] mostrano una tendenza al riscaldamento significativa dal punto di vista statistico (come già detto qui). Per meglio negarlo, Vietti aggiunge che “i dieci-anni-più-caldi-di-sempre sono anche stati [...]