Un vaso di Pandora

[steph]

Hansen 4

Valutiamo, da ultimo, la proiezione dell’andamento della T globale con i riscontri reali.

Occorre subito dire che queste simulazioni, suddivise in uno spettro di 3 risultati associati a 3 scenari di emissioni (A, B, C), erano conseguenza di singole corse e non (come oggi è prassi) il risultato di un ensemble di corse con condizioni iniziali di contorno leggermente perturbate (ad es. da un differente stato dell’oceano), solitamente effettuate per poter mediare il più possibile il “rumore di fondo” dato dalla variabilità ad alta frequenza (intra- ed interannuale) e poter estrarre, dall’andamento generale, il segnale forzato dalle perturbazioni radiative. In sostanza per poter smorzare le fluttuazioni di breve periodo ed attendere che emerga il trend di fondo.
Il run di controllo iniziale partiva da condizioni di fine anni 50 e usava dei forcing radiativi indotti dalle emissioni di GHG di metà anni 80 (e susseguenti proiezioni), per cui questo è lo starting point della comparazione, dunque circa due decadi.

Quanto accurati furono dunque gli impatti sulle temperature globali dati dagli scenari proposti da Hansen nel 1988?

Due premesse:

[1] la proiezione faceva riferimento alle T a 2m, sia sulle terre che sugli oceani.
Il GISS propone due stime: l’indice delle stazioni meteorologiche di terra (Station Data, SD) e un index terre-oceani (Land-Ocean, LO, che usa cambiamenti nelle temperature oceaniche rilevati dai satelliti, in aggiunta alle stazioni meteorologiche di terra).
Il primo è probabile che sovrastimi un po’ il vero trend delle temperature superficiali globali dell’aria, poiché gli oceani non si scaldano alla stessa velocità delle terre emerse;
il secondo è probabile, invece, che sottostimi il vero trend, dal momento che la temperatura dell’aria sopra gli oceani tende ad aumentare più rapidamente delle SST (negli ultimi anni le due serie storiche mostrano una divergenza).
In un paper che Hansen et al. hanno pubblicato nel 2006, oltre ad usare entrambi i dataset, viene suggerita come probabilmente più realistica una stima che sta in una via di mezzo fra le due.

Hansen, J., Mki. Sato, R. Ruedy, K. Lo, D.W. Lea, and M. Medina-Elizade, 2006: Global temperature change. Proc. Natl. Acad. Sci., 103, 14288-14293.

Cmq è utile ricordare che la proiezione del 1988, come detto, si basava sulle T dell’aria a 2m, avvicinandosi quindi, semmai, alla prima stima.

[2] una valutazione accurata della bontà del modello richiede un comparazione anche fra i forcing radiativi previsti e quelli osservati nel mondo reale. È quello che farò in seguito.

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[1] Come già segnalato, Hansen et al. ritenevano come più plausibile lo scenario B. Ed infatti, ecco come nel grafico originale (primo) evolve la loro proiezione dei 3 scenari, poi nel secondo grafico, oltre a riprendere i 3 risultati del modello, ecco inseriti pure l’andamento delle due stime del GISS (il dataset SD e quello LO, aggiornati a fine 2007). Si nota, in effetti, come lo scenario più vicino ai dati reali della T a 2m sia proprio lo scenario B.





Da metà anni 80 i trend nei 3 scenari (pur se due decadi non sono certamente ancora sufficienti per determinare la sensibilità climatica di un modello e per valutare l’andamento di lungo periodo) sono i seguenti:
scenario A: 0.39 +/- 0.05 gradi C/decade;
scenario B: 0.24 +/- 0.06 gradi C/decade;
scenario C: 0.24 +/- 0.05 gradi C/decade, simile in sostanza al B, ma come di vede dal grafico originale, è proprio a partire da questi anni che il B e il C divergono ampiamente, e questo – nonostante scenari forzanti assai diversi – a causa dell’effetto di mascheramento nelle componenti forzanti dato dalla variabilità naturale sul breve periodo (e 20 anni, dal punto di vista climatico, è un periodo breve).

I trend nel mondo reale sono i seguenti.
dataset SD: 0.24 +/- 0.07 gradi C/decade;
dataste LO: 0.21 +/-0.06 gradi C/decade.


[2] Il grafico seguente rappresenta la proiezione nell’evoluzione dei forcing radiativi effettuata nel paper originale. Da notare come, negli scenari B e C, si prevedesse un’eruzione vulcanica nel 1995, dunque 4 anni dopo quella effettivamente avvenuta del Pinatubo!
Ma i forcing vulcanici, essendo imprevedibili ed inseriti quindi in modalità casuale, li tralasceremo.





Il prossimo grafico rappresenta, invece, 3 andamenti dei forcing osservati: uno che include tutti i forcing radiativi (eccetto i vulcani), un altro simile ma senza l’effetto radiativo del ciclo solare ed infine il terzo che include solo i forcing dati dai WM-GHG (quindi quello che più si avvicina ai 3 scenari del modello di Hansen et al.). Tutti i dati dei forcing sono stati inseriti in modo da avere ovviamente la metà degli anni 80 come starting point.
Da notare ancora due cose: la fluttuazione a cui soggiace il primo andamento, riconducibile al ciclo quasidecadale del sole (essendo, dei 3, l’unico che comprende il forcing solare) e il leggero incremento del forcing effettivo da parte del terzo andamento (GHG only) rispetto al secondo, riconducibile sostanzialmente all’assenza dell’effetto di dimming dato dagli aerosol.



Si vede come, indipendentemente dagli andamenti scelti, lo scenario più vicino alle osservazioni sia anche in questo caso il B. La differenza di questo scenario con gli andamenti dei forcing radiativi reali equivale ad una sovrastima fra il 5% (considerando solamente la miglior stima dei forcing totali) e il 10%, mentre ad es. supererebbe il 50% per lo scenario A e sarebbe inferiore a più del 25% per lo scenario C.


Insomma: proprio come gli andamenti termici, anche i forcing radiativi reali hanno seguito il più plausibile fra gli scenari previsti nel 1988: lo scenario B. E questo nonostante il modello prevedesse una sensibilità climatica maggiore della stima attuale e nonostante il fatto che, come già detto, 20 anni sono ancora insufficienti per valutare l’andamento di lungo termine e/o per smussare la casualità data dalle fluttuazioni di breve periodo.

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Come valutare, alla fine, il lavoro di Hansen? Nel complesso direi molto positivo, regge bene gli anni, considerate le premesse.
Nonostante le critiche e le correzioni apportate nel frattempo alla sensibilità climatica, direi tutto sommato che pure l’ultimo modello analizzato denota una buona performance complessiva. Ma quest’ultimo modello, indirettamente, mostra però anche i limiti di una tale verifica: il tempo.


To be continued............