Come possiamo prevedere gli anni più caldi mai registrati

Come possiamo prevedere gli anni più caldi mai registrati

La NASA e la NOAA hanno riferito congiuntamente che 2016 è stato l'anno più caldo mai registrato. Non è una sorpresa, come i primi sei mesi dell'anno erano tutti eccezionalmente caldi.

Eppure la notizia è significativa per quello che dice sul riscaldamento globale: prima di 2016, gli 10 più caldi di sempre record verificato da 1998. E l'anno scorso è stato il terzo anno consecutivo di un nuovo record annuale di temperatura globale.

Nonostante il caldo da record che scalda il pianeta, lo scetticismo sul riscaldamento globale antropogenico o creato dall'uomo resti. Per alcuni, il fatto che i meteorologi non possano prevedere in modo affidabile le giornate meteorologiche in anticipo è la prova che gli scienziati non possono prevedere gli anni climatici della Terra o decenni a partire da ora.

Perché gli scienziati come me avere fiducia nella previsione del calore da record con mesi di anticipo e in che modo le previsioni climatiche differiscono dalle previsioni meteorologiche?

Previsioni meteorologiche basate su movimenti dell'atmosfera

Le previsioni meteorologiche tengono conto dell'evoluzione dei sistemi meteorologici, compresi i modelli di pressione atmosferica. La pressione atmosferica è la forza esercitata dal peso delle molecole d'aria. Le aree in cui l'aria sta affondando hanno un'alta pressione e generalmente un clima caldo e discreto. Sistemi a bassa pressione, noti anche come cicloni, si verificano dove l'aria sale e in genere producono un clima più fresco e umido.

hot dog2 1 22Questa mappa mostra la classifica per la temperatura media annuale di 2016 per stato. Le classifiche si riferiscono al periodo 122-anno del record 1895-2016. Un rango di 122 indica il calore del record. 2016 è stato il secondo anno più caldo mai registrato per gli Stati Uniti contigui. NOAA

L'accuratezza delle previsioni meteo fino a circa due settimane ha migliorato notevolmente in anni recenti. Ma i sistemi atmosferici non persistono a lungo e le previsioni oltre questo periodo diventano molto meno accurate.


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Ad esempio, prevedendo la formazione di sistemi a bassa pressione (ciclogenei) e il movimento attraverso la costa orientale degli Stati Uniti presenta una sfida. Una deviazione dalla traccia di previsione di sole miglia 50 ad est o ad ovest può significare la differenza tra una bufera di neve, un temporale battuto dal vento o un vicino mancato.

Allo stesso modo, le previsioni sulla quantità di pioggia che cadrà in una calda giornata estiva può essere molto incerto. Quando una previsione richiede "temporali isolati", sono attesi fattori che controllano la formazione delle tempeste, come il riscaldamento diurno, il flusso di umidità e i venti di livello superiore. Ma questi fattori si evolvono considerevolmente in un dato giorno, rendendo difficile prevedere le precipitazioni totali, in particolare su una piccola area. Quindi è difficile dire se pioverà sulla tua parata o sulla prossima città - il termine temporale "pop-up" è adatto.

Questo non vuol dire che gli avvertimenti relativi a forti tempeste non dovrebbero essere considerati attendibili. In questo caso, le previsioni di condizioni meteorologiche avverse sono spesso effettuate per regioni geografiche più grandi e solo quando esistono le condizioni. I fattori che producono condizioni meteorologiche avverse si estendono su un'area più ampia rispetto a quelli che portano a tempeste isolate. Miglioramenti tecnologici, compreso il radar migliore e l'uso di supercomputer, stanno anche portando a previsioni del tempo più severe e accurate.

Ruolo del calore dell'oceano

Al contrario delle previsioni basate sul movimento dei sistemi meteorologici transitori, le previsioni climatiche sulla temperatura e sulle precipitazioni, ad esempio, utilizzano set di dati completamente diversi.

Per prevedere da diversi mesi a diversi decenni nel futuro, gli scienziati fanno uso delle variazioni oceaniche, di altri fattori naturali (variazioni solari, eruzioni vulcaniche) e dell'influenza dominante derivante dall'aumento delle concentrazioni di gas serra (GHG) nell'atmosfera. Queste variabili si evolvono ed esercitano la loro influenza su mesi e anni, a differenza dei modelli di pressione atmosferica che possono cambiare in poche ore o giorni.

Un fattore importante con un effetto di diversi mesi a circa un anno è El Niño, il riscaldamento periodico delle temperature oceaniche attraverso il Pacifico tropicale. Questo modello di riscaldamento dell'oceano e gli effetti associati sull'atmosfera esercitano una forte influenza oltre i tropici che possono influire sulle previsioni climatiche.

hot dog3 1 22Questa mappa mostra le anomalie della temperatura della superficie terrestre e del mare, o le variazioni dalle medie storiche, per 2016 in gradi Celsius. Centri nazionali per l'informazione ambientale NOAA,

I dati sulle temperature oceaniche sono critici perché la maggior parte della radiazione solare che colpisce la Terra viene assorbita dagli oceani del mondo. Spinto da questa energia, gli oceani e l'atmosfera distribuiscono calore in tutto il mondo.

Gli anni che seguono un El Niño tendono ad essere più caldo di quelli con condizioni quasi normali (chiamate anche neutrali) o La Niña. La presenza di La Niña si traduce spesso in un abbassamento della temperatura globale. Questo ci dice che la quantità relativa di calore nelle acque superficiali del Pacifico tropicale può essere utilizzata per prevedere le temperature globali con diversi mesi di anticipo, il che è esattamente quello che è successo nella previsione della temperatura record dello scorso anno.

A dicembre 2015 il UK Met Office ha previsto che 2016 sarebbe caldo da record, tra 0.72 e 0.96 gradi Celsius sopra la media a lungo termine (1961-1990). Il loro annuncio oggi che 2016 fosse 0.77 ℃ superiore alla media è compreso nell'intervallo previsto. All'inizio di 2016 Gavin Schmidt dal Goddard Institute for Space Studies della NASA ha previsto che 2016 sarebbe 1.3 ℃ al di sopra delle temperature del 19esimo secolo, notevolmente vicino all'ascesa 1.2 ℃ di oggi.

Che mi dici di 2017? Nel suo aggiornamento Jan.12, Previsto NOAA una transizione da La Nina debole a condizioni neutrali attraverso la prima metà di 2017. L'influenza di La Niña all'inizio dell'anno è centrale previsioni che 2017 sarà leggermente più fresco di 2016, ma ancora tra uno degli anni più caldi mai registrati.

hot dog4 1 22Anomalie medie annuali medie della temperatura superficiale (ovvero, differenza di temperatura dalla media 1961-1990 in gradi Celsius) da 1850-2015. Il valore 2016 è una media da gennaio a ottobre. La linea grigia e l'ombreggiatura mostrano il range di incertezza percentuale 95. Il valore di previsione per 2017 e il suo intervallo di incertezza sono indicati in verde e nero. Ufficio UK Met

Va aggiunto che il calore del disco 2016 non era dovuto solo a El Niño. Infatti, El Niño anni stanno diventando più caldi, come quelli con La Niña, a causa della tendenza generale al riscaldamento dovuta all'aumento delle concentrazioni di GHG.

Influenza combinata di fattori umani e naturali nel tempo

Oltre gli effetti sull'oceano, altro fattori naturali sono noti per influenzare il tasso di riscaldamento. Grandi eruzioni vulcaniche, in particolare quelle ai tropici, può avere un effetto di raffreddamento a livello globale bloccando la radiazione solare. Ad esempio, l'eruzione del Monte. Pinatubo in 1991 ha comportato a calo della temperatura globale media di circa 1 gradi Fahrenheit (0.6 ℃).

Il raffreddamento, tuttavia, è generalmente di breve durata e termina quando gli aerosol vulcanici - le piccole particelle che bloccano la luce del sole - piovono.

Variazioni nella produzione di energia solare possono anche influenzare il clima. La tendenza al riscaldamento osservata negli ultimi decenni, tuttavia, non può essere attribuito ai cambiamenti del sole. L'impatto della variabilità solare sui cambiamenti climatici è evidente, ma l'effetto dei gas serra è stato dimostrato molto più considerevole nel breve periodo.

Le proiezioni di riscaldamento su scale temporali più lunghe - più decenni o più - si basano su simulazioni basate su modelli climatici e sulla nostra comprensione di come sensibile è il sistema climatico a futuri aumenti delle concentrazioni di GHG atmosferici.

Quali modelli hanno dimostrato è che il riscaldamento futuro dovrebbe essere dominato dai livelli di GHG in aumento rispetto alle variazioni della variabilità oceanica interna e di altri fattori naturali. Il riscaldamento sarà amplificato da feedback che coinvolgono il ciclo del carbonio, umidità atmosferica e altri fattori. Ad esempio, il vapore acqueo è un potente gas serra, quindi l'aumento dell'umidità atmosferica aumenterà il riscaldamento. Inoltre, le emissioni dall'Artico rappresentano una preoccupazione particolare e minacciano di far passare l'Artico da a affondare di carbonio in una fonte.

Sedici anni più caldi di 17 si sono verificati in questo secolo. C'è un consenso scientifico travolgente che le azioni umane stanno riscaldando il pianeta.

Allo stesso tempo, continuiamo a migliorare le previsioni meteorologiche e climatiche, che ci condurranno ad una più profonda comprensione del comportamento del sistema climatico in diversi periodi di tempo e su più scale spaziali. Questa ricerca migliorerà l'accuratezza e la fiducia nelle proiezioni per il futuro.

The Conversation

Circa l'autore

Michael A. Rawlins, Extension Associate Professor, University of Massachusetts Amherst

Questo articolo è stato pubblicato in origine The Conversation. Leggi il articolo originale.

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