Ci sono molti segnali in atto che il pianeta si sta riscaldando, anche "in fiamme".

Nella regione occidentale del Nord America, la siccità prolungata ha portato a temperature elevate e molte altre incendi boschivi, dal Canada e dal nord-ovest all'inizio dell'estate, in California, più recentemente. Il Pacifico è molto attivo con uragani, tifoni e cicloni tropicali, e con numerosi colpi dannosi in Giappone, Cina e Taiwan, in particolare. Finora, al contrario, la stagione delle tempeste tropicali dell'Atlantico è silenzioso.

A livello globale, le temperature della superficie hanno fissato valori record elevati (vedere la figura seguente). Le temperature statunitensi quest'anno sono ben al di sopra della norma nel loro insieme, in funzione 1.7 Fahrenheit sopra la media 20 del secolo scorso (fino a luglio; l'10th più alto mai registrato). Tuttavia, le precipitazioni sono state ben al di sopra della media in gran parte del paese al di fuori dell'ovest, rendendo le temperature più basse di quanto sarebbero altrimenti (a causa di più nuvole e raffreddamento per evaporazione).

Quindi cosa sta succedendo? Si prevede un aumento del riscaldamento perché le attività umane stanno portando ad un aumento dei gas serra che intrappolano il calore, principalmente l'anidride carbonica dalla combustione di combustibili fossili. E infatti, la temperatura superficiale media globale (GMST) è cresciuta abbastanza costantemente: ogni decennio dopo gli 1960 era più caldo di quello precedentee il decennio degli 2000 è stato di gran lunga il più caldo mai registrato; Guarda la figura.

Allo stesso tempo, è evidente che esiste una variabilità nel GMST da un anno all'altro e da un decennio all'altro. Ciò è atteso e noto che deriva in gran parte dalla variabilità naturale interna. Mentre il tasso di aumento della temperatura superficiale è stato principalmente verso l'alto da circa 1920 e il tasso recente è non fuori passo nel complesso, ci sono due intervalli di iato con tassi di aumento della temperatura molto più bassi. Il primo era da 1943 a 1975 e il secondo da 1999 a 2013.

In un carta intitolato C'è stata una pausa di riscaldamento globale ?, Trovo che la variabilità naturale attraverso le interazioni tra oceani, atmosfera, terra e ghiaccio possa facilmente mascherare la tendenza al rialzo delle temperature globali. Per gli scienziati del clima per migliorare i modelli climatici, è essenziale comprendere meglio queste variazioni e il loro effetto sulle temperature globali.

Hiatus Revisited

L'anno più caldo del 20th century era 1998. Tuttavia, da allora c'è stata un'apparente assenza di un aumento del GMST da 1998 a 2013. Questo è diventato noto come "iato. ”Mentre i valori 2005 e 2010 GMST superano leggermente il valore 1998, la tendenza verso l'alto ha rallentato notevolmente fino a 2014, che è ora l'anno più caldo mai registrato. Inoltre, ci sono ottime prospettive che 2015 possa battere quel record: gli ultimi mesi 12 da giugno a 2015 sono in effetti i mesi 12 più caldi mai registrati (vedi figura). Sembra che la pausa sia finita!

Temperature di superficie medie globali stagionali da NOAA, dopo 1920, rispetto alla media del 20 secolo. Le stagioni sono definite come dicembre-febbraio, ecc. Un filtro gaussiano a termine 20 viene utilizzato per mostrare le variazioni decadali (curva nera pesante). (al centro) Le anomalie stagionali medie dell'oscillazione decadale del Pacifico (DOP), in unità di deviazione standard. I regimi DOP (rosa) e negativi (azzurro) sono indicati in figura. (in basso) Anomalie medie decadali (a partire da 1921-1930) di GMST (verde) insieme a pendenze a tratti di GMST per le fasi del DOP (giallo). Kevin Trenberth / Dati forniti da NOAA, Autore fornito

El Niño e Pacific Decadal Oscillation (DOP)

Uno sguardo più attento agli eventi durante questi periodi di pausa mette in luce il ruolo della naturale variabilità sulla tendenza a lungo termine del riscaldamento globale.

L'anno 1998 è stato il più caldo mai registrato nel 20th secolo perché c'era il riscaldamento associato al più grande El Niño in circolazione - il Evento 1997-98. Prima di quell'evento, il calore oceanico che si era accumulato nel Pacifico occidentale tropicale si diffuse attraverso il Pacifico e nell'atmosfera, rinvigorendo le tempeste e riscaldando la superficie soprattutto attraverso il rilascio di calore latente, mentre l'oceano si raffreddava per raffreddamento evaporativo.

Ora, in 2015, è in corso un altro forte El Niño; è iniziato in 2014 e si è sviluppato ulteriormente, e in minima parte è responsabile del recente calore e delle condizioni meteorologiche in tutto il mondo: la maggiore attività delle tempeste tropicali nel Pacifico a spese dell'Atlantico, il condizioni più umide attraverso gli Stati Uniti centrali e le fresche condizioni nevose della Nuova Zelanda.

Esiste anche una forte variabilità su scala decennale nel Pacifico, nota in parte come Pacific Decadal Oscillation (DOP) o Interdecadal Pacific Oscillation (IPO) - il primo è incentrato sull'emisfero settentrionale, ma i due sono strettamente correlati. La fase positiva del modello DOP, che influenza le temperature oceaniche, è simile a quella di El Niño.

Il DOP è un attore importante in questi periodi di pausa, come è stato affermato da osservazioni ed modelli. Ci sono grandi cambiamenti nelle aree commerciali del Pacifico, pressione sul livello del mare, livello del mare, precipitazioni e luoghi di tempesta in tutti i paesi del Pacifico e del Pacifico, ma si estendono anche negli oceani meridionali e attraverso l'Artico nell'Atlantico.

Esistono prove valide ma incomplete che questi cambiamenti nei venti alterano le correnti oceaniche, la convezione oceanica e il ribaltamento, il che porta a cambiamenti nella quantità di calore sequestrato a maggiori profondità nell'oceano durante la fase negativa della DOP. Gli effetti sono maggiori in inverno in ogni emisfero. Il risultato è che durante la fase positiva della DOP, il GMST aumenta, mentre durante la fase negativa ristagna.

I risultati suggeriscono che la Terra squilibrio energetico totale - cioè, la quantità crescente di energia in arrivo del sole intrappolata dai gas serra - è sostanzialmente invariata con la DOP. Ma durante la fase positiva, più calore viene depositato nei metri 300 superiori dell'oceano, dove può influenzare il GMST. Nella fase negativa, viene scaricato più calore al di sotto dei misuratori 300, contribuendo al riscaldamento globale degli oceani, ma probabilmente si mescola irreversibilmente e si perde in superficie.

Modulazione dei cambiamenti indotti dall'uomo

La variabilità climatica interna può anche essere modulata da influenze esterne, comprese le varie influenze umane.

L'aumento del riscaldamento dovuto all'aumento dei gas serra che intrappolano il calore può essere compensato dall'inquinamento visibile (sotto forma di particelle chiamate aerosol atmosferici), che sono principalmente anche un prodotto della combustione di combustibili fossili. In effetti, da 1945 a 1970 ci sono stati aumenti dell'inquinamento nell'atmosfera derivanti dall'industrializzazione post-Seconda Guerra Mondiale in Europa e Nord America, in particolare sull'Atlantico, e alcune attività vulcaniche che hanno aumentato gli aerosol nella stratosfera. Tuttavia, le normative nei paesi sviluppati, come la legge americana sull'aria pulita di 1970, hanno posto fine a quell'era.

Le simulazioni del modello climatico e le proiezioni del GMST suggeriscono che il segnale del cambiamento climatico indotto dall'uomo è emerso dal rumore della variabilità climatica naturale riguardo agli 1970. Le velocità di variazione previste erano molto in linea con la frequenza osservata da 1975 a 1999, ma non la velocità più lenta da 1999 in poi. (Questo è un altro motivo per dire che c'è stata una pausa da 2000 a 2013.)

Il cambiamento climatico indotto dall'uomo è inarrestabile e ampiamente prevedibile, anche se in qualsiasi momento e soprattutto a livello locale può essere mascherato da variabilità naturale, sia su scala interannuale (El Niño) sia su scala temporale decadale. Ma il driver predominante dei rallentamenti in GMST è il DOP. Vi sono ora speculazioni sul fatto che la variabilità decadale si sia invertita o meno - andando a una fase positiva (vedi figura). Con questo cambiamento e l'ultimo evento di El Niño, il GMST sta facendo un altro passo verso un livello superiore.

Il ruolo della variabilità naturale dipinge un quadro diverso da quello delle temperature medie globali in costante aumento. In effetti, la combinazione della variabilità decadale più una tendenza al riscaldamento dovuta all'aumento dei gas a effetto serra rende il record GMST più simile a una scala in salita che a una salita monotona.

Circa l'autore

Kevin Trenberth è Distinguished Senior Scientist presso National Center for Atmospheric Research. È stato fortemente impegnato nell'Intergovernmental Panel on Climate Change (e ha condiviso il Premio Nobel per la Pace nel 2007) e nel World Climate Research Program (WCRP). Recentemente ha presieduto il programma Global Energy and Water Exchange (GEWEX) nell'ambito del WCRP. Ha oltre 240 articoli su riviste referenziate e oltre 520 pubblicazioni ed è uno degli scienziati più citati in geofisica.

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

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