Analisi e simulazioni sulla T globale: solar forcing "debunked"?

[snowaholic]

Capitolo II


Il magnifico tris d’assi! : TSI vulcani e PDO




Dove eravamo rimasti?


Ah si! Diciamo che con gli effetti tidali sembrerebbe diminuire d’importanza il ruolo dell’attività solare sulle variazioni climatiche.


Ora però sul tidal forcing si pongono 2 questioni: la prima è che, benchè i lunisolar tides sembrino molto efficaci nello spiegare gran parte delle variazioni nel breve e nel lungo termine questi presentano alcune “criticità” (prendendo a prestito un termine orrendo che ora va tanto di moda ):


PUNTO 1:

il primo punto riguarda il fatto che l’ipotesi è poco supportata dalla fisica in termini quantitativi, ovvero l’effetto ci dovrebbe essere ma stando ai numeri, non dovrebbe malgrado tutto condizionare così pesantemente il trend della T globale… Un aspetto curioso è il fatto che il modello migliore sia proprio quello “estremo”, ovvero quello che vede un forcing costante, senza diminuzioni, della componente tidale nel corso di almeno 150 anni!

Questo sembra un po’ inverosimile, ecco perché ho provato a parametrizzare un modello con effetto più o meno decrescente di decennio in decennio e vedere se questo ancora riuscisse ad essere robusto, considerando anche gli altri effetti combinati. I risultati però non sono stati soddisfacenti rispetto all’ipotesi estrema.

L’ipotesi "no diluizione degli effetti" d’altra parte potrebbe essere spiegata col fatto che le correnti oceaniche possono avere tempi di ritorno anche di secoli, e quindi, l’integrale dell’effetto può essere molto diverso da quello atteso considerando i lunisolar tides operanti come una forzante “classica”.

Intanto da miei precedenti studi, ho potuto constatare che il tidal forcing si esplica in varie zone dell’oceano con ritardi che sono molto diversi tra loro nelle varie aree…questo significa che le componenti oceaniche opportunamente modellizzate, potrebbero almeno in parte sostituire il tidal forcing. A tal proposito lo stesso snowholic mi suggeriva di riportare correlogrammi per mostrare le influenze del tidal forcing sui vari settori dell’oceano...
Ecco qua alcune correlazioni lungo una serie temporale dette anche "cross correlation".


Qui riporto in modo sommario 3 “settori” chiave, ovvero quello che rigurada la PDO, la zona indopacifica, la temperatura oceanica globale e quella del nordatlantico (in pratica la AMO).

cross corr tides oceans.jpg

Notare che sono correlazioni di lunghissimo periodo (fino a 84 anni od oltre!). Una nota tecnica: qui la correlazione è positiva perchè l'effetto è invertito di segno, ma in realtà l'aumento del momento angolare lunare RAFFREDDA la T globale e non il contrario. In teoria quindi il trend in nero dovrebbe andare in giù e non in su, ma fa lo stesso, nell'equazione c'è un + anzichè un -

Si vede che la PDO presenta ritardi di rilievo contenuti, nell’ordine del decennio. Sia per l’indopacifico che per il nord atlantico invece il segnale è molto ritardato con effetti massimi dopo i 40-50 anni.

Nel caso delle temperature dell’atlantico (0-90N) addirittura il segnale più robusto emerge dopo diversi decenni, almeno considerando l’intero settore. Stessa cosa si può dire per la media degli oceani.

Naturalmente vi invito a prendere questi risultati con una certa cautela, dal momento che non sono state fatte altre analisi più approfondite (per esempio la spectral analysis), comunque diciamo che sono “preliminarmente” molto interessanti!

Io ci andrei molto cauto nell'interpretazione di quei correlogrammi (confermo che si chiamano così, anche se rappresentano la correlazione incrociata e non l'autocorrelazione). A parte i valori di correlazione piuttosto bassi, le correlazioni su lag elevati diventano meno affidabili, sia perché si riduce il campione (per un lag L nel calcolo della funzione di autocorrelazione si usano n-L dati) sia perché nel caso di serie non stazionarie possono rappresentare un trend comune anziché una autentica correlazione incrociata. Il primo problema potrebbe non essere presente in questo caso visto che i lunisolar tides hanno una serie molto lunga sia indietro sia in avanti (dipende da come hai impostato il programma), ma i due correlogrammi delle temperature globali e indo-pacifiche sono i tipici correlogrammi da serie con trend in comune.
Più interessante quello della PDO, che sembra avere una correlazione debole ma significativa nel breve termine e quello AMO che effettivamente sembra mostrare una correlazione importante, con le variazioni mareali che innescano una fase AMO dopo qualche decennio. Quando sarebbe il prossimo passaggio ad AMO- secondo questa relazione?

Per quale motivo non hai testato ENSO? Da qualche parte avevo visto gente che sostiene sia possibile prevedere gli eventi ENSO con quella serie, mi interessava una conferma da fonte attendibile.