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Una risposta alla domanda che assilla il Prof. Zichichi

Mail ZichichiIn data 24 luglio abbiamo ricevuto una mail dal Prof. Antonino Zichichi, mail inviata anche presumibilmente agli scienziati firmatari della (strana) petizione “contro le eco-bufale” (spiegata in questo post) e agli altri autori della richiesta di chiarimenti (riportata in questo post).

Nella mail il prof. Zichichi propone la seguente domanda ai 37 firmatari: “Per concludere che è l’attività umana che cambia il clima devi avere un modello matematico in grado di sostenere la tua conclusione. Quanti parametri liberi sono presenti nel tuo modello?

Questa domanda è contenuta in un documento di 6 pagine di testo e 5 figure, intitolato “Evoluzione del clima ed evoluzione delle forze fondamentali” in cui il Prof. Zichichi illustra le sue ragioni (disponibile qui).

 

Riportiamo qui sotto la mail di risposta che abbiamo inviato al Prof. Zichichi.

 

Gent. Prof. Zichichi,

abbiamo ricevuto la sua mail con la domanda sul numero di parametri presenti nei modelli, questione che Lei ha già posto innumerevoli volte. Le rispondiamo sperando di aiutarla a capire questo punto, che fra l’altro non è certo tra i più complessi della scienza del clima.

I modelli climatici hanno molti parametri, come inevitabile per modelli che descrivono un sistema complesso come è il clima del pianeta. Sono parametri di numerose equazioni diverse che insieme concorrono a definire le varie componenti del sistema climatico. La presenza di tanti parametri ed equazioni è comune a molti modelli complessi, applicati in tanti altri settori, come i modelli che governano il funzionamento degli aerei o la regolazione delle dighe. Si tratta di modelli sviluppati da almeno 4 decenni di una grande ricerca scientifica, condotta in decine di diversi centri di ricerca, da migliaia di studiosi.

 

I modelli sono cresciuti molto in termini di complessità (una descrizione della loro evoluzione è contenuta nel capitolo 1 del Quinto Rapporto sul Clima (AR5) dell’IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change) – primo gruppo di lavoro “Working Group I Contribution to the IPCC Fifth Assessment Report Climate Change 2013: The Physical Science Basis”, disponibile qui, da qui è tratta la figura a fianco) e l’attività, per la taratura e valutazione dei loro risultati  ha  occupato una larga parte dell’attività degli scienziati.

L’IPCC, che effettua una raccolta e revisione della principale letteratura scientifica peer-reviewed nei vari campi della scienza climatica, ha dedicato nell’ultimo rapporto AR5, sempre nel volume del primo gruppo di lavoro, un intero capitolo a questo tema, intitolato “Evaluation of Climate Models”: 126 fitte pagine contenente 6 tabelle e 47 figure, con circa 1150 riferimenti a pubblicazioni scientifiche, in cui vengono date risposte a molti temi complessi relativi al funzionamento dei modelli climatici.

Mentre la lettura e comprensione di queste pagine richiede competenze sulla climatologia e la modellistica dei sistemi fisici e naturali, le segnaliamo che un Box presente nel capitolo, “Box 9.1 – Climate Model Development and Tuning” (pag. 749 qui) è stato scritto con un linguaggio divulgativo per rispondere alle domande semplici come quella che Lei ha posto.

Le riportiamo qui il testo di questo Box:

 

“Box 9.1 | Climate Model Development and Tuning

 

The Atmosphere–Ocean General Circulation Models, Earth System Models and Regional Climate Models evaluated here are based on fundamental laws of nature (e.g., energy, mass and momentum conservation). The development of climate models involves several principal steps:

  1. Expressing the system’s physical laws in mathematical terms. This requires theoretical and observational work in deriving and simplifying mathematical expressions that best describe the system.
  2. Implementing these mathematical expressions on a computer. This requires developing numerical methods that allow the solution of the discretized mathematical expressions, usually implemented on some form of grid such as the latitude–longitude–height grid for atmospheric or oceanic models.
  3. Building and implementing conceptual models (usually referred to as parameterizations) for those processes that cannot be represented explicitly, either because of their complexity (e.g., biochemical processes in vegetation) or because the spatial and/or temporal scales on which they occur are not resolved by the discretized model equations (e.g., cloud processes and turbulence). The development of parameterizations has become very complex (e.g., Jakob, 2010) and is often achieved by developing conceptual models of the process of interest in isolation using observations and comprehensive process models. The complexity of each process representation is constrained by observations, computational resources and current knowledge (e.g., Randall et al., 2007).

 

The application of state-of-the-art climate models requires significant supercomputing resources. Limitations in those resources lead to additional constraints. Even when using the most powerful computers, compromises need to be made in three main areas:

  1. Numerical implementations allow for a choice of grid spacing and time step, usually referred to as ‘model resolution’. Higher model resolution generally leads to mathematically more accurate models (although not necessarily more reliable simulations) but also to higher computational costs. The finite resolution of climate models implies that the effects of certain processes must be represented through parameterizations (e.g., the carbon cycle or cloud and precipitation processes; see Chapters 6 and 7).
  2. The climate system contains many processes, the relative importance of which varies with the time scale of interest (e.g., the carbon cycle). Hence compromises to include or exclude certain processes or components in a model must be made, recognizing that an increase in complexity generally leads to an increase in computational cost (Hurrell et al., 2009).
  3. Owing to uncertainties in the model formulation and the initial state, any individual simulation represents only one of the possible pathways the climate system might follow. To allow some evaluation of these uncertainties, it is necessary to carry out a number of simulations either with several models or by using an ensemble of simulations with a single model, both of which increase computational cost.

 

Trade-offs amongst the various considerations outlined above are guided by the intended model application and lead to the several classes of models introduced in Section 9.1.2.

 

Individual model components (e.g., the atmosphere, the ocean, etc.) are typically first evaluated in isolation as part of the model development process. For instance, the atmospheric component can be evaluated by prescribing sea surface temperature (SST) (Gates et al., 1999) or the ocean and land components by prescribing atmospheric conditions (Barnier et al., 2006; Griffies et al., 2009). Subsequently, the various components are assembled into a comprehensive model, which then undergoes a systematic evaluation. At this stage, a small subset of model parameters remains to be adjusted so that the model adheres to large-scale observational constraints (often global averages).

This final parameter adjustment procedure is usually referred to as ‘model tuning’. Model tuning aims to match observed climate system behaviour and so is connected to judgements as to what constitutes a skilful representation of the Earth’s climate. For instance, maintaining the global mean top of the atmosphere (TOA) energy balance in a simulation of pre-industrial climate is essential to prevent the climate system from drifting to an unrealistic state. The models used in this report almost universally contain adjustments to parameters in their treatment of clouds to fulfil this important constraint of the climate system (Watanabe et al., 2010; Donner et al., 2011; Gent et al., 2011; Golaz et al., 2011; Martin et al., 2011; Hazeleger et al., 2012; Mauritsen et al., 2012; Hourdin et al., 2013).

 

With very few exceptions (Mauritsen et al., 2012; Hourdin et al., 2013) modelling centres do not routinely describe in detail how they tune their models. Therefore the complete list of observational constraints toward which a particular model is tuned is generally not available. However, it is clear that tuning involves trade-offs; this keeps the number of constraints that can be used small and usually focuses on global mean measures related to budgets of energy, mass and momentum. It has been shown for at least one model that the tuning process does not necessarily lead to a single, unique set of parameters for a given model, but that different combinations of parameters can yield equally plausible models (Mauritsen et al., 2012). Hence the need for model tuning may increase model uncertainty. There have been recent efforts to develop systematic parameter optimization methods, but owing to model complexity they cannot yet be applied to fully coupled climate models (Neelin et al., 2010).

 

Model tuning directly influences the evaluation of climate models, as the quantities that are tuned cannot be used in model evaluation. Quantities closely related to those tuned will provide only weak tests of model performance. Nonetheless, by focusing on those quantities not generally involved in model tuning while discounting metrics clearly related to it, it is possible to gain insight into model performance. Model quality is tested most rigorously through the concurrent use of many model quantities, evaluation techniques, and performance metrics that together cover a wide range of emergent (or un-tuned) model behaviour. The requirement for model tuning raises the question of whether climate models are reliable for future climate projections. Models are not tuned to match a particular future; they are tuned to reproduce a small subset of global mean observationally based constraints. What emerges is that the models that plausibly reproduce the past, universally display significant warming under increasing greenhouse gas concentrations, consistent with our physical understanding.”

 

Speriamo che questo testo le possa essere d’aiuto per trovare la risposta alla sua domanda; le suggeriamo comunque di leggere l’intero capitolo per ulteriori dettagli.

 

Riguardo al testo che ci ha inviato, dobbiamo ammettere di averlo trovato davvero poco comprensibile e poco congruente con la domanda da Lei stesso posta. Nella parte iniziale abbiamo infatti rilevato diverse affermazioni senza fondamento ed errori basilari di comprensione della scienza del clima (ad esempio quella secondo cui le difficoltà nello studio del clima non sarebbero mai menzionate), errori che del resto hanno caratterizzato la quasi totalità dei suoi scritti sul tema del cambiamento climatico che abbiamo potuto leggere negli ultimi 15 anni.

 

La invitiamo quindi ad approfondire un minimo la scienza del clima, prima di esprimersi sui mezzi di comunicazione.

Infine, la invitiamo ad essere più rispettoso del lavoro dei molti studiosi, anche italiani, che con passione e serietà lavorano per migliorare giorno dopo giorno gli strumenti più adeguati che oggi abbiamo a disposizione per capire l’evoluzione dell’interferenza umana con il clima del pianeta.

 

Distinti saluti

 

Ugo Bardi, Università di Firenze

Daniele Bocchiola, Politecnico di Milano

Stefano Caserini, Politecnico Milano

Claudio Cassardo, Università di Torino

Sergio Castellari, Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia

Claudio Della Volpe, Università di Trento

Gabriele Messori, Stockholms Universitet

Elisa Palazzi, Istituto di Scienze dell’Atmosfera e del Clima (ISAC-CNR)

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Le risposte degli scienziati – seconda parte: l’affidabilità dei modelli climatici

Pubblichiamo la seconda parte della traduzione del post di Climate Feedback con le risposte degli scienziati ad alcune affermazioni avvenute nell’audizione presso lo presso lo U.S. House Committee on Science, Space, and Technology, che si è tenuta lo scorso 29 marzo, sul tema Climate Science: Assumptions, Policy Implications, and the Scientific Method.
Le citazioni tratte dall’audizione sono indicate in corsivo fra parentesi quadre, e per ognuna è indicato l’autore. Seguono le risposte rilasciate da scienziati. L’elenco completo dei commenti è disponibile qui.

 

[…Dimostro che il consenso dei modelli è ben lontano da superare il test del confronto con il mondo reale.]

John Christy

 

Victor Venema, Scientist, University of Bonn, Germany:

Da anni, Christy mostra questo grafico (riportato qui a fianco, ndr) sul suo blog e durante audizioni al Congresso. Se fosse un risultato valido, sarebbe scientificamente interessante. Tuttavia, in tutti questi anni Christy non ha mai pubblicato un articolo scientifico basato sulle sue affermazioni, e diversi scienziati hanno dovuto analizzare attentamente il grafico per capire come è stato generato.

Una cosa chiara è che, a causa della media sui 5 anni, il forte riscaldamento degli ultimi tre anni non compare. Inoltre, la media tra i dataset dei palloni sonda e quelli satellitari azzera le ampie incertezze delle osservazioni. Non è molto corretto allineare misurazioni e modelli scegliendo un solo anno particolarmente caldo; per ridurre l’influenza di queste scelte arbitrarie, gli scienziati di solito usano periodi più lunghi. Questo post di RealClimate discute parecchi di questi problemi, ma sfortunatamente Christy non ne ha tenuto conto e non ha corretto il grafico. Continue Reading »

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Il clima futuro in Italia

Le proiezioni dei modelli climatici sull’Italia indicano per i prossimi decenni un netto aumento dei valori medi e degli estremi delle temperature; per la tendenza alla diminuzione delle precipitazioni e alla progressiva concentrazione delle stesse in eventi più intensi, i margini di incertezza sono più ampi.

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L’osservazione delle variazioni climatiche del passato recente e in corso e la stima di quelle future costituiscono il presupposto indispensabile alla valutazione degli impatti e alla definizione delle strategie e dei piani di adattamento ai cambiamenti climatici. Se la conoscenza delle variazioni del clima passato e presente si fonda sulle osservazioni e sull’applicazioni di metodi e modelli statistici di riconoscimento e stima dei trend, quella del clima futuro si basa essenzialmente sulle proiezioni dei modelli climatici.

Per rispondere alla domanda “Quali cambiamenti climatici interesseranno l’Italia nel corso del XXI secolo?” occorre dunque fare riferimento alle attività di ricerca attraverso le quali vengono presentati i risultati dei modelli climatici che riguardano l’area del Mediterraneo e in particolare il nostro Paese. Un esempio recente di questo tipo è rappresentato dall’articolo di Zollo et al. (2015). Nel rapporto dell’ISPRA “Il clima futuro in Italia: analisi delle proiezioni dei modelli regionali”, pubblicato nel mese di giugno di quest’anno insieme alla X edizione del rapporto annuale “Gli indicatori del clima in Italia”, le proiezioni dei modelli climatici sull’Italia vengono invece analizzate e presentate dal punto di vista di un utente primario, piuttosto che di un produttore delle proiezioni stesse. Si è voluto cioè analizzare e confrontare i risultati più aggiornati prodotti da diversi modelli ed esporre in sintesi non solo le stime ma anche gli elementi di incertezza sul clima futuro in Italia. E’ intenzione degli autori anche contribuire a gettare un ponte tra la comunità scientifica che sviluppa e applica i modelli climatici e alcune categorie di utenti finali (decisori politici, stakeholders). Continue Reading »

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Svanita la presunta pausa del riscaldamento globale

Proponiamo la traduzione del post pubblicato su Realclimate da Gavin Schmidt, direttore del GISS-NASA, sulle correzioni nel database della NOAA.

 

In un recente articolo apparso su Science, Karl et al. hanno descritto l’impatto di due aggiornamenti significativi apportati alla serie di temperature globali della NOAA- NCEI (nata NCDC). Questi riguardano

1) l’adozione dell’ultima versione del data set ERSST (Extended Reconstructed Sea Surface Temperature) per le temperature oceaniche, che corregge una serie di errori presenti nelle versioni precedenti,

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Cambiamento climatico e sicurezza alimentare. 2) Il bacino dell’ Indrawati, Himalaya.

Il cambiamento climatico può impattare la produzione agricola ed il consumo d’acqua sul pianeta, mettendo a rischio la sicurezza alimentare. Si mostra qui il secondo di due casi di studio esemplari in Europa ed Asia, dove le modifiche del clima futuro potranno portare ad effetti rilevanti sulla produzione agricola e sul consumo di acqua nella prima metà del secolo.

 

Nonostante la grande distanza e le differenza climatiche e topografiche, una potenziale evoluzione comune unisce Europa ed Asia, ed il cambiamento climatico potrebbe giocare un ruolo fondamentale.

Palazzoli et al. (2014;in review) hanno studiato l’impatto di potenziali cambiamenti climatici sull’agricoltura non irrigua nel bacino del fiume Indrawati, Nepal (Figura 1), utilizzando il modello SWAT. Il fiume ha origine nella fascia nevosa dell’Himalaya (a 5854 m slm) ed il territorio presenta una conformazione montuosa, con qualche zona pianeggiante in cui viene svolta l’attività agricola. Cereali come il riso, grano (frumento), il mais e il miglio sono le colture predominanti e l’economia agricola si base sulla vendita del raccolto (cash crop). Il riso è la coltura principale della regione, ma anche la coltivazione di frumento e mais è diffusa nel territorio. La complessa topografia del Nepal lo rende suscettibile agli effetti del cambiamento climatico, a fronte anche di una scarsa capacità di adattamento (Bhatt et al., 2013). Secondo studi recenti (WWF, 2012) il bacino dell’Indrawati si può considerare un’area povera in termini idrici, con rilevanti difficoltà di accesso all’acqua per via della topografia complessa e delle scarse politiche di supporto del governo. L’indice di povertà idrica, atto a misurare la possibilità di accesso all’acqua è valutato in quest’area pari a WPI = 52.5/100, mediamente povero. A titolo di esempio, secondo studi specifici condotti a livello nazionale su 147 paesi (Lawrence et al., 2002), valori estremi (massimo, minimo) dell’indice WPI sono stati valutati per la Finlandia (WPI = 77) ed Haiti (WPI = 35). L’Italia (WPI = 61) è classificata al 52° posto, mentre il Nepal (WPI = 54) è all’89° posto. Continue Reading »

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Perché le precipitazioni saranno più intense nella regione Euro-Mediterranea

Nel precedente post abbiamo visto come nella zona Euro-Mediterranea i modelli utilizzati da numerosi centri di ricerca prevedono in uno scenario ad alte emissioni l’aumento della frequenza e entità degli eventi di precipitazioni molto intense, rappresentate dallo “stiramento” della coda della distribuzione della precipitazione.

Questa proiezioni sono consistenti con l’aumento della capacità dell’atmosfera di trattenere acqua, definito dall’equazione di Clausius–Clapeyron. Questa relazione permette di stabilire la quantità di acqua che può essere presente in un volume d’aria in funzione dal valore di temperatura, ed  è particolarmente rilevante per gli eventi intensi di precipitazione (Tebaldi et al. 2006, Giorgi et al. 2011), quelli che più di tutti tendono a svuotare la colonna d’acqua disponibile in atmosfera (Allen and Ingram 2002, Allan and Soden 2008). Secondo l’equazione di Clausius-Clapeyron, per ogni aumento di temperatura di 1oC, l’atmosfera aumenta la propria capacità di trattenere acqua del 7%.

Nel lavoro presentato nel precedente post, la differenza tra il 99mo percentile ed il 90mo percentile  (99p-90p) della precipitazione giornaliera ottenuta dalle simulazioni CMIP5 viene utilizzata per quantificare le potenziali variazioni nella larghezza della parte destra della distribuzione di precipitazione (ovvero del range di valori che possono essere attribuiti ad un evento di precipitazione intensa) in uno scenario di clima futuro per la fine del ventunesimo secolo. Continue Reading »

10 responses so far

In futuro precipitazioni più intense nella regione Euro-Mediterranea

Secondo i modelli matematici, nella regione Euro-Mediterranea col procedere del surriscaldamento globale in un potenziale scenario ad alte emissioni aumenterà l’intensità delle precipitazioni e la frequenza degli eventi di precipitazioni molto intense.

 

In un lavoro pubblicato sulla rivista Journal of Climate, con alcuni colleghi ho studiato come possono variare gli eventi di precipitazione intensa in un clima più caldo sulla regione Euro-Mediterranea.

La ricerca ha utilizzato i risultati ottenuti da 20 modelli climatici (vedi elenco in appendice in fondo al post) partecipanti al quinto Coupled Model Intercomparison Project (CMIP5, Meehl  and Bony 2012, Taylor et al. 2012), gli stessi modelli utilizzati nella stesura del quinto Assessment Report (AR5) dell’IPCC.

I cambiamenti associati alle precipitazioni intense sono stati valutati mediante il confronto dei risultati ottenuti durante l’ultimo quarantennio del ventunesimo secolo (2061-2100) e il periodo storico (1966-2005) assumendo come scenario di clima futuro l’RCP8.5 (Representative Concentration Pathway 8.5), Riahi et al. 2011). Continue Reading »

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Il clima fra Italia e Corea

Il prossimo 22 maggio si svolgerà a Seoul, presso la Ewha Womans University (chi vuole saperne di più sulle università femminili in Corea, legga qui), il Korea-Italy Symposium on Global Climate Change, organizzato congiuntamente dall’ Ufficio di Scienza e Tecnologia dell’Ambasciata Italiana in Corea, diretto dal Dr. Antonino Tata,e dalla sopraccitata università. L’edizione del 2012 fa seguito ad altre due iniziative analoghe svoltesi nel 2007 a Seoul e l’anno successivo a Torino.
Un gruppo di studiosi coreani e italiani discuteranno congiuntamente la questione del cambiamento climatico globale, da un punto di vista multidisciplinare, in modo da offrire un’istantanea delle percezioni coreane e italiane su come il cambiamento climatico stia interessando entrambi i Paesi. Nello stesso tempo, si tenterà di valutare gli sforzi e le azioni intrapresi dai due paesi nel quadro dei programmi del Protocollo di post-2012/Kyoto.
La partecipazione italiana prevede tre membri del comitato scientifico di Climalteranti.it: Alessio Bellucci, Stefano Caserini e Claudio Cassardo.
Alessio Bellucci terrà una relazione sulle proiezioni climatiche su scale decennali. Stefano Caserini illustrerà l’utilizzo degli inventari emissioni per identificare sinergie e punti di conflitto nelle politiche sul clima e sulla qualità dell’aria, di cui si dirà in prossimi post.
Claudio Cassardo presenterà una comunicazione dal titolo “La variabilità climatica e il bilancio energetico/idrologico: il caso delle Alpi”, in seguito brevemente riassunta. Continue Reading »

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Dalla ricerca alla politica e ritorno

Nella seconda parte dell’intervista con Climalteranti, Gavin Schmidt parla dei vari interlocutori nella “conversazione pubblica” sul clima ed esprime un desiderio proprio mentre il suo governo sta per esaudirlo.

I negazionisti dei cambiamenti climatici non trovano più argomenti nuovi, che siano in difficoltà?

Non trovano argomenti nuovi da decenni! Ma il negazionismo (denial) è un atteggiamento pubblico molto legato al contesto politico. Se un partito politico pensa di guadagnarci qualcosa incitandolo, ritornerà. Non se ne va perché la razionalità prevale e la gente cambia opinione. C’è sempre, e l’attenzione che riceve da parte del pubblico dipende soprattutto dai protagonisti della conversazione pubblica, se si concentrano o meno su  questo tema. In Europa, in generale non lo fanno, quindi il problema si pone meno. Negli Stati Uniti abbiamo un partito di cui una metà ha deciso che il tema dei cambiamenti climatici va usato contro le élite liberali, contro Obama, adesso contro le tasse, contro qualunque cosa. Non perché abbia preso in considerazione la scienza e ne abbia tratto le proprie conclusioni. No, fa parte di un discorso preconfezionato. Continue Reading »

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La scienza del clima è un sforzo cooperativo

… e per questo è così entusiasmante, dice Gavin Schmidt  in un’intervista in esclusiva a Climalteranti a Venezia il 29 marzo,  in occasione della conferenza “Communicating climate change issues”.
Il video della prima parte dell’intervista è disponibile qui, in seguito la traduzione a cura di Sylvie Coyaud.

Chissà se esiste uno scienziato del clima laureato in scienze del clima. Lei in che cosa si è laureato?
Ho studiato matematica a Oxford, il mio dottorato era in matematica applicata alla dinamica dei fluidi, vagamente associata agli oceani. Poi da post-doc, ho cominciato a interessarmi al clima.

Come mai?

Era dove c’erano le domande più interessanti. C’è un sacco di complessità nella scienza del clima. Con i problemi di matematica, ci si può arrangiare con le medie, postulare “poniamo una mucca sferica”…

Questa è fisica!

Vale anche in matematica. Ma davanti a problemi reali, se vuole trovare delle risposte rilevanti per il mondo reale, non basta presumere che tutte le complessità scompariranno. Deve affrontare le complessità, vuol dire che deve occuparsi di questioni vere, tener conto anche di piccoli dettagli, e questo vuol dire che non sarà facile trovare una risposta. Non potrà semplicemente scrivere  equazioni e risolverle, che è quello che un matematico fa. Quando diventa uno scienziato del clima, o quando si occupa di qualcosa di più complesso, deve accettarne la complessità, usare metodi diversi, pensare in modo diverso. E’ più interessante, ed è anche più nell’interesse degli altri. Continue Reading »

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Riscaldamento globale e contenuto di calore degli oceani

Traduciamo un post di Gavin Schmidt, su Real Climate, che spiega perché il riscaldamento degli oceani è una buona misura dello squilibrio energetico del pianeta, e un utile complemento alle serie storiche delle temperature alla superficie.

Noi di Real Climate abbiamo trattato l’argomento diverse volte, per esempio nel 2005, 2008 e 2010 [Su Climalteranti avevamo segnalato qui tre post sul tema di Antonello Pasini, ndt]. Tuttavia, negli ultimi mesi sono usciti diversi nuovi articoli su questo legame, che forniscono alcune interessanti prospettive sull’argomento che di certo rimarrà di attualità ora che i modelli in CMIP5 cominciano ad essere analizzati.

L’articolo più recente è stato un nuovo studio, pubblicato dal NCAR a fine settembre, che esaminava cosa succede nei modelli climatici all’OHC, quando si verificano occasionali periodi di 10 anni senza trend nelle temperature superficiali globali [Meehl et al, 2011].

E’ noto – o almeno dovrebbe esserlo – che le simulazioni della fine del 20° secolo e dell’inizio del 21° non producono incrementi termici monotònici a scala temporale annuale o decennale. Continue Reading »

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Clima passato e futuro (seconda parte): i modelli regionali del clima e i dubbi del prof. Visconti

Leggendo il libro “Clima estremo” di Guido Visconti ci sono alcuni frasi ad effetto che dispiacciono, e un ripensamento sulla validità dei modelli regionali di cui non si capiscono le ragioni scientifiche.

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Il libro di Guido Visconti “Clima estremo”, dedica una larga trattazione agli strumenti di regionalizzazione del clima, che si attua con i modelli regionali (RCMs). Questo è comprensibile in quanto ben difficilmente gli estremi climatici sarebbero riproducibili con i modelli globali (GCMs) a causa della ancor loro modesta risoluzione orizzontale.
In particolare, Visconti tratta il futuro climatico degli estremi in Europa (pag. 178). Si è già discusso degli scenari regionali in Europa in un altro post e si è mostrato anche come l’incertezza associata a tali scenari in tale area del Pianeta sia in realtà molto diminuita negli ultimi anni, soprattutto per quanto riguarda la temperatura, pur con le incertezze per altro evidenziate. Questo evidente progresso non viene menzionato nel libro di Visconti, dove invece si sottolinea l’idea che i RCMs hanno in ogni caso difficoltà  a riprodurre il clima a scala regionale, dal momento che sono guidati dai GCMs che hanno, secondo Visconti, una scarsa qualità.

Per di più, anche in una discussione totalmente tecnica Visconti trova il modo di inserire un nuovo commento, tecnicamente discutibile e condito con una certa dose di arroganza, nel quale manifesta il suo giudizio negativo nei confronti di tanti scienziati che operano nel settore. Continue Reading »

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Clima passato e futuro: perché la Scienza avanza – prima parte

La Scienza è andata avanti sia nel processo di  conoscenza delle cause delle variazioni accadute in passato, sia nella capacità di simulare il clima futuro. Il Prof. Enrico Bellone, richiamando una frase  riportata in un recente libro del Prof. Guido Visconti, sostiene il contrario e secondo noi commette un errore. Partendo da un’attenta analisi del libro di Visconti si scopre che le cose non stanno proprio così: in particolare, soprattutto nella seconda parte si scoprono tante altre affermazioni discutibili, spesso contraddittorie e confuse. Qua e là traspare anche un certo livore personale dell’autore nei confronti degli utilizzatori dei modelli di simulazione del clima, che vengono reputati non come scienziati che svolgono il loro lavoro di ricerca con passione e coscienza, ma piuttosto come personaggi a caccia solo di fama e fondi di ricerca. Dispiace constatare  che per difendere delle tesi scientifiche si usino anche argomentazioni del genere: evidentemente  quando non si hanno forti contrapposizioni tecniche da addurre a difesa delle proprie tesi, anche le frasi “ad effetto” si ritiene possano aiutare.

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PRIMA PARTE: La Scienza è andata avanti, e non poco, nel comprendere il clima.

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Nel successivo commento alla lettera che un gruppo di scienziati italiani ha inviato alla rivista “Le Scienze” (vedi qui), il Prof. Bellone, per perorare le sue tesi, fa riferimento ad una frase che il Prof. Guido Visconti riporta nel suo libro “Clima Estremo” (anno 2005, editore Boroli, pag. 165 – vedi qui) che recita testualmente: “…la Scienza non è in grado di spiegare le variazioni climatiche che sono avvenute in passato: pertanto non si capisce come la stessa Scienza potrebbe essere in grado di prevedere quello che avverrà nel prossimo futuro. Malgrado ciò organismi internazionali come l’IPCC annunciano con cadenza regolare previsioni per i prossimi 50 o 100 anni. Questa apparente capacità previsionale è la stessa che ha dato notorietà e quindi assicurato fondi, ad un’intera classe scientifica negli ultimi 20 anni”.

Questa frase stimola l’apertura di un dibattito interessante e che mi auguro possa approfondirsi anche con chi è “scettico” sulle responsabilità antropiche al riscaldamento globale; in questa prima parte si vorrebbe smontare il paradigma che nel settore delle scienze del clima e della previsione degli scenari futuri la comunità scientifica sia praticamente ancora all’anno zero o quasi, come si vuol far credere con affermazioni del genere. Continue Reading »

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Sull’affidabilità dei modelli /3-conclusione: perché sono urgenti le azioni di adattamento

I risultati del progetto ENSEMBLES mostrano scenari di cambiamenti climatici pericolosi sul mediterraneo. Tenendo conto che i risultati di modelli così complessi non possono essere truccati volontariamente, occorre urgentemente superare il ritardo nel predisporre le misure di adattamento.

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Come visto nel post precedente, i lavori del progetto ENSEMBLES forniscono proiezioni sul clima europeo del futuro molto preoccupanti.
Le tre principali tendenze possono essere così riassunte:
·    riduzioni consistenti della copertura nevosa sulle Alpi;
·    modifiche degli estremi di temperatura e precipitazione nel Mediterraneo;
·    aumento della frequenza e della durata delle onde di calore in Europa.
Molti dei risultati confermano quelli ottenuti da altri progetti comunitari svolti in passato (es. progetto PRUDENCE o pubblicati recentemente da altri autori.
Il segnale più forte di cambiamento è l’aumento considerevole della variabilità nel campo termico sull’Europa, con importanti aumenti dell’ampiezza e della durata delle onde di calore soprattutto nel sud Europa (come mostrato ad esempio dalla figura 6.21 del report).

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Sull’affidabilità dei modelli /2: gli ultimi – preoccupanti – scenari del progetto ENSEMBLES

Come anticipato nel precedente post, il “core” del progetto ENSEMBLES è consistito nell’individuare metodologie per un uso combinato di un gran numero di simulazioni prodotte da svariati GCMs (Modelli di Circolazione Generale dell’atmosfera) e RCMs (Modelli Climatici Regionali) finalizzate alla valutazione quantitativa, e statisticamente solida, dell’incertezza delle stesse. Lo sviluppo di tali nuovi sistemi di modellazione si è basato sulle ultime e più aggiornate versioni dei modelli disponibili presso i maggiori centri di produzione in Europa.

Le simulazioni prodotte hanno reso disponibili nuovi scenari di cambiamento climatico, espressi anche in forma di probabilità di accadimento, cosa questa abbastanza nuova, rispetto ad esempio a quanto mostrato dal Quarto Rapporto IPCC. Il progetto si è sviluppato per 5 anni a partire dal 2004 ed è stato coordinato dal Servizio Meteorologico inglese, al cui interno opera Hadley Centre, uno dei centri di ricerca sul clima più importanti a livello mondiale, e ha visto la partecipazione di ben partner da 20 paesi in maggioranza europei, a cui si sono poi aggiunti altri 30 organizzazioni che non hanno usufruito dei fondi comunitari.

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Nello specifico, gli argomenti trattati sono ricondotti a diversi temi di ricerca che possono essere riassunti in:
a) sviluppo di sistemi di previsione globale di Ensemble (EPS) attraverso uso combinato di modelli accoppiati atmosfera-oceano (AOGCMs);
b) produzione di nuove simulazioni a scala stagionale, decennale e centenaria;
c) formulazione di  modelli regionali (Regional Climate Models-RCMs) ad alta risoluzione (circa 25 km) con i quali produrre scenari regionali dopo averne valutato l’attendibilità attraverso simulazioni con condizioni al contorno perfette (usando le rianalisi ERA40 prodotte dal Centro Europeo di Reading, ECMWF);
d) studio dettagliato dei processi che governano la variabilità del Clima e i suoi cambiamenti;
e) validazione delle diverse catene modellistiche, per quanto concerne la riproducibilità del clima attuale, attraverso l’uso di dati osservati e di analisi su grigliato del tutto indipendenti dai modelli utilizzati;
f) valutazione degli impatti su diversi settori di attività umane e su una vasta gamma di ecosistemi naturali;
g) esame dei diversi scenari prodotti con implicazioni anche sulle policy di applicazione di azioni di adattamento e mitigazione. Continue Reading »

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