Come sappiamo che esiste un legame tra il cambiamento climatico e gli incendi?

Come sappiamo che esiste un legame tra il cambiamento climatico e gli incendi
Un pompiere corre dopo aver tentato di salvare una casa a Lakeport, in California, subendo i suoi più grandi incendi di sempre.
AP Photo / Noah Berger

Ancora una volta, l'estate e l'autunno di 2018 nell'emisfero settentrionale ci hanno portato un'epidemia di grandi incendi.

Queste bruciano foreste, case e altre strutture, spostano migliaia di persone e animali e causano gravi problemi alla vita delle persone. L'enorme onere della semplice lotta agli incendi è diventato un compito tutto l'anno che costa miliardi di dollari, per non parlare del costo della distruzione.

Il velo di fumo può estendere centinaia o anche migliaia di miglia, influenzando la qualità e la visibilità dell'aria. A molte persone, è diventato molto chiaro che i cambiamenti climatici indotti dall'uomo gioca un ruolo importante aumentando notevolmente il rischio di incendi boschivi.

Tuttavia, sembra che il ruolo dei cambiamenti climatici venga raramente menzionato in molte o addirittura nella maggior parte delle notizie sulla moltitudine di incendi e ondate di calore. In parte questo è dovuto al problema di attribuzione di solito non è pulire campo. L'argomento è che ci sono sempre stati incendi violenti e come possiamo attribuire un particolare incendio selvaggio ai cambiamenti climatici?

Come scienziato del clima, posso dire che questo è l'errato inquadramento del problema. Il riscaldamento globale non causa incendi. La causa prossima è spesso la disattenzione umana (mozziconi di sigarette, fuochi di campo non spenti correttamente, ecc.), O naturale, da "fulmini secchi" per cui un temporale produce un fulmine, ma poca pioggia. Piuttosto, il riscaldamento globale esaspera le condizioni e aumenta il rischio di un incendio violento.

Anche così, c'è un'enorme complessità e variabilità da un incendio all'altro, e quindi l'attribuzione può diventare complessa. Invece, il modo di pensare a questo è dal punto di vista della scienza di base - in questo caso, la fisica.

Il riscaldamento globale sta accadendo

Per comprendere l'interazione tra riscaldamento globale e incendi, considera cosa sta succedendo al nostro pianeta.

La composizione dell'atmosfera sta cambiando dalle attività umane: c'è stato un aumento percentuale di 40 in anidride carbonica, principalmente dalla combustione di combustibili fossili dagli 1800, e oltre la metà dell'incremento è dato da 1985. Altri gas che intrappolano il calore (metano, protossido di azoto, ecc.) Stanno anch'essi aumentando di concentrazione nell'atmosfera dalle attività umane. I tassi stanno accelerando, non diminuendo (come sperato con il Accordo di Parigi).

Questo porta a un squilibrio energetico per il pianeta.

I flussi di energia attraverso il sistema climatico (Come sappiamo che esiste un legame tra il cambiamento climatico e gli incendi)

I flussi di energia attraverso il sistema climatico sono schematicamente illustrati con numeri sui valori di massima atmosfera e uno squilibrio di energia netta sulla superficie. Trenberth et al 2009

I gas che intrappolano il calore nell'atmosfera agiscono come una coperta e inibiscono la radiazione infrarossa - cioè il calore dalla Terra - dal fuggire nello spazio per compensare la radiazione continua proveniente dal sole. Man mano che questi gas si accumulano, una parte maggiore di questa energia, per lo più sotto forma di calore, rimane nella nostra atmosfera. L'energia aumenta la temperatura della terra, degli oceani e dell'atmosfera, scioglie il ghiaccio, disgela il permafrost e alimenta il ciclo dell'acqua attraverso l'evaporazione.

Inoltre, possiamo stimare lo squilibrio energetico della Terra abbastanza bene: Si tratta di circa 1 watt per metro quadrato, o circa 500 terawatt a livello globale.

Mentre questo fattore è piccolo rispetto al flusso naturale di energia attraverso il sistema, che è 240 watt per metro quadrato, è grande rispetto a tutti gli altri effetti diretti delle attività umane. Per esempio, la generazione di energia elettrica negli Stati Uniti l'anno scorso mediamente 0.46 terawatt.

Il calore in eccesso è sempre lo stesso segno ed è diffuso in tutto il mondo. Di conseguenza, dove questa energia accumula le cose.

Monitoraggio dello squilibrio energetico della Terra

Il calore si accumula per lo più nell'oceano - su 90 percento. Questo calore aggiunto significa il l'oceano si espande e il livello del mare aumenta.

Il calore si accumula anche nel ghiaccio in fusione, causando la fusione Ghiaccio marino artico e perdite del ghiacciaio in Groenlandia e in Antartide. Questo aggiunge acqua all'oceano, e così il il livello del mare aumenta anche da questo, aumentando ad un tasso di oltre milli anni 3, o più di un piede al secolo.

Contenuto di calore oceanico globale per i migliori metri 2000 dell'oceano (Come sappiamo che esiste un legame tra il cambiamento climatico e gli incendi)
Contenuto di calore oceanico globale per i migliori metri 2000 dell'oceano, con stime di incertezza dalla regione rosa.
ScienceAdvances, CC BY-NC

Sulla terra, gli effetti dello squilibrio energetico sono complicati dall'acqua. Se l'acqua è presente, il calore si disperde principalmente nell'evaporazione e nell'essiccazione, e ciò alimenta l'umidità nelle tempeste, che producono più pesante pioggia. Ma gli effetti non si accumulano a condizione che piova dentro e fuori.

Tuttavia, in un periodo secco o siccità, il calore si accumula. In primo luogo, asciuga le cose, e in secondo luogo aumenta le temperature. Naturalmente, "non piove mai nel sud della California" secondo il Canzone pop 1970s, almeno nel semestre estivo.

Quindi l'acqua agisce come l'aria condizionata del pianeta. In assenza di acqua, gli effetti del calore in eccesso si accumulano sulla terra sia asciugando tutto fuori che avvizzendo le piante, sia aumentando le temperature. A sua volta, questo porta a ondate di calore e aumento del rischio di incendi. Questi fattori si applicano nelle regioni degli Stati Uniti occidentali e nelle regioni con Climi mediterranei. Infatti molti dei recenti incendi si sono verificati non solo in Occidente negli Stati Uniti, ma anche in Portogallo, Spagna, Grecia e in altre parti del Mediterraneo.

Le condizioni possono anche svilupparsi in altre parti del mondo quando le forti cupole meteoriche ad alta pressione (anticicloni) ristagnano, come può accadere in parte per caso, o con aumentate probabilità in alcuni modelli meteorologici come quelli stabiliti da entrambi La Niña o El Niño eventi (in luoghi diversi). Si prevede che questi punti asciutti si spostino di anno in anno, ma che la loro abbondanza aumenti nel tempo, come sta chiaramente accadendo.

Quanto è grande l'effetto di squilibrio energetico sulla terra? Bene, 1 watt per metro quadrato su un mese, se accumulato, equivale a 720 watt per metro quadrato su un'ora; I watt 720 equivalgono alla piena potenza in un piccolo forno a microonde. Un metro quadrato è circa 10 piedi quadrati. Quindi, dopo un mese questo è equivalente a un forno a microonde a piena potenza ogni piede quadrato per sei minuti. Non sorprende che le cose prendano fuoco!

Scienza dell'attribuzione

Tornando alla questione originale degli incendi boschivi e del riscaldamento globale, questo spiega l'argomentazione: c'è un eccesso di calore disponibile dai cambiamenti climatici e quanto sopra indica quanto è grande.

In realtà c'è umidità nel terreno e le piante hanno sistemi di radici che sfruttano l'umidità del suolo e ritardano gli effetti prima che inizino ad appassire, quindi in genere occorrono più di due mesi affinché gli effetti siano abbastanza grandi da preparare completamente il terreno per gli incendi . Su base giornaliera, l'effetto è abbastanza piccolo da essere perso nella normale variabilità del tempo. Ma dopo un periodo secco di oltre un mese, il rischio è notevolmente più alto. E ovviamente il temperatura superficiale media globale sta anche salendo.

"Non possiamo attribuire un singolo evento al cambiamento climatico" è stato per molto tempo un mantra degli scienziati del clima. Ha recentemente cambiato, però.

Come nell'esempio degli incendi boschivi, c'è stata una consapevolezza che gli scienziati del clima potrebbero essere in grado di fare dichiarazioni utili assumendo che gli eventi meteorologici stessi siano relativamente insensibili ai cambiamenti climatici. Questa è una buona ipotesi.

Inoltre, gli scienziati del clima non possono dire che gli eventi estremi siano dovuti al riscaldamento globale, perché questa è una domanda mal posta. Tuttavia, possiamo dire che è altamente probabile che non avrebbero avuto impatti così estremi senza il riscaldamento globale. In effetti, tutti gli eventi meteorologici sono influenzati dal cambiamento climatico perché l'ambiente in cui si verificano è più caldo e più umido di un tempo.

In particolare, concentrandosi su Squilibrio energetico della TerraSi prevede che una nuova ricerca possa far progredire la comprensione di ciò che sta accadendo e del perché e di ciò che implica per il futuro.The Conversation

Circa l'autore

Kevin Trenberth, illustre scienziato senior, Centro Nazionale per la Ricerca Ambientale

Questo articolo è ripubblicato da The Conversation sotto una licenza Creative Commons. Leggi il articolo originale.

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