Re: Analisi probabilistica dell'ondata di gelo del Gennaio 2017
Complimenti a Burian per l'enorme lavoro fatto, veramente notevole, dì la verità che hai fatto tutto sto lavoraccio perchè non essendoci nulla da commentare sui modelli in questo scorcio d'inverno, ti sei potuto concentrare....
Ultima modifica di Giacomo 72; 11/01/2024 alle 12:09
Odio i trenini..........E soprattutto il MALEFICO!!!!!!!!!!!!!
Re: Analisi probabilistica dell'ondata di gelo del Gennaio 2017
ComplimentiOriginariamente Scritto da burian br
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Re: Analisi probabilistica dell'ondata di gelo del Gennaio 2017
Questo è indubbioComplimenti a Burian per l'enorme lavoro fatto, veramente notevole, dì la verità che hai fatto tutto sto lavoraccio perchè non essendoci nulla da commentare sui modelli in questo scorcio d'inverno, ti sei potuto concentrare....
In verità l'ho fatto quando i modelli vedevano qualcosa di interessante per noi qualche giorno fa, ma sapendo ora come è finito il tutto devo ringraziare questo lavoro di non avermi fatto perdere tempo su dei modelli che poi si sono rivelati fuffa.
Re: Analisi probabilistica dell'ondata di gelo del Gennaio 2017
Come ho detto nella precedente il metodo più affidabile per stimare le probabilità in esame è un altro, che è quello che sto per esporvi. I risultati sono dunque quelli che più avvicinano alle reali probabilità.
Metodo 2
Si basa su una banale osservazione: i 6 giorni tra 6 e 11 Gennaio 2017 sono stati i più freddi di quell'inverno. Pertanto, se conoscessi i 6 giorni più freddi di tutti gli altri inverni, potrei elaborare un calcolo delle probabilità.
Ho dunque estrapolato dai radiosondaggi tutti i 6 giorni consecutivi più freddi (ovvero con la media a 850 hPa più bassa) di qualsiasi inverno (dall'ultima decade di Novembre a metà Marzo) dal 1958 al 2023, ottenendo così una serie di dati che segue la distribuzione normale come i test mi hanno confermato.
In realtà anche con questo metodo c'è un problema non irrilevante, perchè se all'interno di uno stesso inverno ci sono state più ondate di freddo intense io vado a considerare esclusivamente quella più acuta trascurando completamente, di fatto facendo come se non fossero mai esistite, tutte le altre. Per fare un esempio, prendiamo l'inverno 1986-87: ci fu un'ondata di freddo molto intensa in ultima decade di Dicembre, più forte di quelle avvenute tra Dicembre e Marzo di tantissimi altri anni, eppure io non l'ho inclusa nella serie dal momento che è completamente surclassata da quella del Marzo 1987.
Questa premessa è fondamentale, perchè più che rispondere alla domanda: "qual era la probabilità che un evento alla 2017 avvenisse nell'arco di un anno?" con questo metodo si risponde alla domanda "qual era la probabilità che i 6 giorni più freddi dell'anno avessero la media del 2017?"
Può sembrare una sottigliezza, e probabilmente lo è, ma è bene chiarire fin da subito quest'aspetto perchè come ho scritto nella premessa di questo post il metodo che sto utilizzando ora è quello che più si avvicina alle reali probabilità, dove la scelta del verbo "avvicinare" non è stata casuale.
Ad ogni modo, addentriamoci nell'analisi.
Le probabilità che i 6 giorni più freddi dell'anno avessero la media del 2017 (-9,7°) sono le seguenti:
- per il periodo 1958-2016: 0,94% = 1 volta ogni 106 anni
- per il periodo 1961-90: 1,6% = 1 volta ogni 60 anni
- per il periodo 2000-2016: 0,3% = 1 volta ogni 323 anni
Stando dunque a questo metodo di calcolo, si scopre che la probabilità che si verificasse come evento più freddo dell'anno nella 1961-90 non fosse poi così alta come pareva dal metodo 1 (è circa la metà, ovvero 1 volta ogni 60 anni anzichè 1 volta ogni 30 anni o anche meno), viceversa la probabilità calcolata rispetto alla 2000-2016 è doppia (invece di 1 volta ogni 620 anni si passa ad 1 volta ogni 3 secoli).
In effetti, se ben si studiano i dati, si scopre che i 6 giorni tra 6 e 11 Gennaio 2017 sono stati i più freddi degli ultimi 70 anni a 850 hPa con la sola eccezione del Marzo 1987 i cui giorni tra 5 e 10 Marzo furono persino più gelidi con una media di -10,0° (-0,3° dal 2017).
Due eventi estremi, a 30 anni di distanza l'uno dall'altro, ma bisogna considerare come l'evento di Marzo 1987 non ha probabilmente precedenti nemmeno nei secoli della PEG (tutti i database danno Marzo 1987 quale il più freddo dal Settecento!), quindi si è trattato di un outlier statistico con tempi di ritorno plurisecolari nel mese di Marzo. Focalizzandoci sui mesi invernali propriamente detti un evento alla 2017 non si rintraccia nella serie storica a 850 hPa, perchè nemmeno Febbraio 1956 o Gennaio 1963 riuscirono a tenere una media vicina a -10° a quella quota per praticamente una settimana, mantenendosi leggermente più alti (sopra i -9°).
In conclusione:
- un evento della magnitudo e durata del 2017 aveva, prima del 2000, tempi di ritorno probabilmente sui 50 anni integrando i due metodi
- dal 2000 al 2016, prima che si verificasse, i tempi di ritorno sembravano aumentati inesorabilmente rendendolo apparentemente un evento che sarebbe dovuto capitare dopo almeno 3 secoli
Così, però, non è avvenuto, c'è dunque da chiedersi ora un'altra domanda: visto che il 2017, in barba al clima di inizio secolo, si è verificato, qual è la probabilità che accada ancora? Se è successo in quest'epoca, d'altronde, le probabilità cambiano già solo perchè è esistito.
Su questo se ne discuterà nella prossima analisi.
Re: Analisi probabilistica dell'ondata di gelo del Gennaio 2017
Questa parte dell'analisi è quella che ho trovato più divertente in assoluto, e con il ripasso di altre nozioni di calcolo probabilistico che non rivedevo dalla quinta liceo mi si è aperto (letteralmente
Premessa n°1: nell'analisi in essere si cercherà di rispondere alla domanda "Qual è la probabilità che un evento alla 2017 accada nei prossimi decenni?". Per farlo, utilizzerò i dati ottenuti col metodo 2, ed è importante sottolinearlo: dal momento, infatti, che il metodo 2 rispondeva alla domanda "qual era la probabilità che un anno meteorologico avesse come media dei suoi 6 giorni più freddi quella dell'evento del Gennaio 2017?" ne deriva che analogamente la domanda cui risponderà più propriamente quest'analisi sarà "qual è la probabilità che nei prossimi decenni un anno abbia come episodio più freddo un evento alla 2017?".
Ora, dal momento che un evento alla 2017 è estremamente raro (dal 1958 ad oggi come ho illustrato esiste un solo precedente, quello del Marzo 1987), è possibile ritenere impossibile che si possano verificare due eventi stile 2017 nello stesso anno, dunque nonostante la necessaria premessa si può ritenere che quest'analisi risponda effettivamente alla domanda su quale sia la probabilità che nei prossimi decenni possa ripetersi l'evento del 2017.
Premessa n°2: quando parlo di "evento del 2017" uso sempre i riferimenti che ho dato all'inizio, vale a dire "6 giorni consecutivi con media sotto i -9,7° a 850 hPa".
Detto ciò, ci si addentra nello studio.
Per condurlo, prendiamo per riferimento la media e la deviazione standard delle ondate di freddo più forti di ciascuno degli ultimi 23 anni (XXI secolo), dal 2000 al 2023.
Si ricavano i seguenti dati fondamentali:
(media) = -4,55°C
σ (deviazione standard) = 2,3°C
Vale a dire che negli ultimi 23 anni i 6 giorni più freddi dell'anno hanno una media di -4,6° con una deviazione di +/-2,3°.
Da queste informazioni è possibile ricavare la probabilità che avvenga l'evento del 2017, e con l'applicazione delle regole della distribuzione normale (cui la serie di dati è approssimabile come da test di Shapiro-Wilk) si ottiene 1,3%, vale a dire 1 volta ogni 75 anni.
Potreste chiedermi: ma non avevamo detto prima che rispetto al nuovo secolo la probabilità che avvenisse il 2017 fosse di 1 volta ogni 320 anni?
Sì, è così, ma questo era vero rispetto al periodo 2000-2016, mentre io sto considerando il periodo 2000-2023 che include anche il 2017, e come dissi l'altra volta il fatto che il 2017 sia avvenuto ha inevitabilmente ridotto i tempi di ritorno, d'altro canto è già successo in quest'epoca, dunque ciò dimostra che i tempi di ritorno reali erano nettamente inferiori. Detto diversamente, se è già avvenuto una volta perchè dovrebbe tornare tra 300 anni?
Qui si arriva ad un punto cruciale: quella calcolata è la probabilità ANNUA che avvenga un 2017 considerando i dati da inizio secolo.
Essa, tuttavia, NON è la probabilità che avvenga un 2017 nei prossimi 30 anni ad esempio, significa solo che ogni anno del futuro avrà l'1,3% di probabilità che si verifichi un 2017.
Per desumere la probabilità che nei prossimi decenni torni il 2017 bisogna adottare la formula di Bernoulli. Non sto a spiegare nei dettagli cosa sia, sinteticamente risponde a domande del tipo "quanto è probabile che avvenga un determinato evento n volte?". E' detta anche formula "delle prove ripetute", perchè ad esempio permette di calcolare quante volte uscirà testa o croce su n lanci, oppure quante volte uscirà un numero al dado dopo n tentativi.
La formula è la seguente:
Formula di Bernoulli.png
dove:
p è la probabilità annua in questo caso (1,3% ovvero 0,013)
n è il numero di anni in cui vogliamo guardare nel futuro
k è il numero di volte che supponiamo potrebbe ripetersi l'evento
Elaboro un esempio su 30 anni, e con questo chiudo questa prima parte dell'analisi sul futuro per non far scoppiare le teste
La probabilità che entro i prossimi 30 anni (2024-2053) si verifichi almeno un evento alla 2017, è del 33,3% (1 su 3)
La probabilità che entro i prossimi 30 anni (2024-2053) si verifichi 1 evento alla 2017 è del 26,7% (1 su 4 ca)
La probabilità che entro i prossimi 30 anni (2024-2053) si verifichino 2 eventi alla 2017 è del 5,1% (1 su 20)
La probabilità che entro i prossimi 30 anni (2024-2053) si verifichino 3 eventi alla 2017 è dello 0,6% (1 su 167)
La probabilità che entro i prossimi 30 anni (2024-2053) si verifichino 4 eventi alla 2017 è dello 0,06% (1 su 1800)
La probabilità che entro i prossimi 30 anni (2024-2053) si verifichino 5 eventi alla 2017 è dello 0,008% (1 su 13mila)
Giusto per pura curiosità, la probabilità che TUTTI i prossimi 30 anni abbiano un evento alla 2017 è 2,6 x 10-57, un numero talmente folle che se ogni zero fosse un atomo il numero totale sarebbe il doppio del numero di atomi del Sistema Solare
Approfondirò il significato dietro queste probabilità nel prossimo appuntamento, intanto vi ho già dato alcuni numeri, e la cosa più bella è che posso calcolare la probabilità anche per i prossimi 100 anni e perchè no, i prossimi millenni! E lo farò, in parte, ma non oggi.
Capite ora perchè stia gioendo come un bambino con il suo giocattolo preferito?
Ultima modifica di burian br; 15/01/2024 alle 09:21
Re: Analisi probabilistica dell'ondata di gelo del Gennaio 2017
I dati che ho utilizzato finora, quelli del metodo 2, come detto rappresentano i gruppi di 6 giorni più freddi degli ultimi 65 anni.
E' bene studiarli a questo punto dell'analisi, prima di avvicinarsi alle conclusioni.
Aver calcolato per ogni anno meteorologico le medie a 850 hPa dei 6 giorni più freddi significa che io dispongo di alcune delle principali ondate di gelo dal 1958 al 2023. Questa è la sorpresa di cui parlavo all'inizio, perchè averle significa che posso calcolare la probabilità che si verifichi anche un evento di portata media, non soltanto un 2017.
Ebbene, studiando il tutto sembra che il GW attualmente NON stia intaccando minimamente l'entità delle ondate di freddo/gelo più forti a livello annuale sul nostro settore.
Ho sottolineato a livello annuale: significa che la frequenza delle ondate di freddo potrebbe essersi (sicuramente anzi è così) ridotta, ma mediamente ogni anno anche nell'epoca odierna c'è sempre una settimana intera di freddo intenso tanto quanto ce n'era in passato.
Questa informazione non è affatto da poco: il GW, infatti, potrebbe avere come effetto una riduzione anche dell'intensità delle ondate di freddo oltre che della frequenza, ed invece ciò non accade.
Non soltanto: le ondate di gelo, cioè quelle più intense, NON stanno diminuendo nemmeno in termini di frequenza. Con un mondo che ormai è giunto a +1,5° dalla preindustriale è tantissimo avere ancora lo stesso numero e la stessa intensità delle ondate di gelo che c'erano 60-70 anni fa.
Certo, gli effetti al suolo possono essere molto diversi, ma questo l'ho scritto fin dall'inizio: il GW ha certamente impattato sulle configurazioni medie, e oggi la -6/-8 arriva per una spallata fortunata dell'hp verso la Scandinavia che fa scendere l'aria gelida sul Sud Italia, Adriatico e Balcani/Turchia, mentre fino a 15-20 anni fa non servivano necessariamente grandi movimenti su scala continentale perchè il freddo era già spesso presente oltralpe o sui Balcani già di suo, senza doverlo pescare dalle alte latitudini dell'oceano Atlantico o a migliaia di km dal mare di Barents o dalle steppe russe. Questo cambiamento di configurazione ha tutte le conseguenze del caso: precipitazioni legate perlopiù a lake effect snow; freddo spesso sterile con bassi gpt; prevalenza di venti settentrionali che sulle coste esposte hanno effetto di alzare paradossalmente le temperature.
Non era però per niente scontato che fosse così, perchè analizzando i dati si scopre che:
- nel trentennio 61-90 la media delle settimane più fredde di ogni anno era -4,9° a 850 hPa, con deviazione standard +/-2,2°
- negli ultimi 23 anni (dal 2000) la media della settimana più fredda dell'anno è -4,6° a 850 hPa, con dev.standard +/-2,3°
In sintesi, la media si è alzata ma di pochissimo (+0,3°), mentre la deviazione standard è aumentata leggermente e impercettibilmente.
Questo significa un fatto molto importante, cioè che le probabilità che si verifichino le ondate di gelo NON E' CAMBIATA, è ancora oggi la stessa che c'era grosso modo nel 1960, e per ora non sembra farlo anche se siamo arrivati praticamente al 2025.
Mi fermo qui, la prossima sezione sarà l'ultima della discussione in cui tirerò le somme. Sarà certamente la parte più importante del thread.
Re: Analisi probabilistica dell'ondata di gelo del Gennaio 2017
Di premesse ne ho poste tante a tutte le analisi finora condotte, ma ce n'è una che è sottintesa perchè è alla base di qualsiasi calcolo delle probabilità, anche il banale 50 e 50 che tutti sanno per l'esito del lancio di una moneta. Tale premessa è la conoscenza degli scenari in gioco, ovvero della frequenza con cui essi si realizzano.
Quando penso a questo subito mi viene alla mente una delle poche cose che mi è rimasta fossilizzata nella mente, in quanto mi impressionò come verità lapalissiana, dallo studio della filosofia al liceo.
Hume, filosofo del Settecento, criticò l'approccio induttivista tipico delle scienze affermando una frase sconcertante per quanto vera: "nessuno può garantire che il sole sorgerà domani". In effetti è una affermazione sensata e non contraddittoria: solo perchè il sole è sorto miliardi e miliardi di volte non significa accadrà anche domani.
C'è una famosa storia in proposito, elaborata da Bertrand Russell, quella del "tacchino induttivista", che vi lascio in quest'immagine:
Screenshot 2024-01-18 at 02-12-08 Locke - Berkeley - Hume.pdf.png
In generale, le scienze nel loro complesso si basano sull'assunto, indotto dall'osservazione empirica (Hume era appunto fautore dell'empirismo), che ciò che è avvenuto in passato avverrà anche in futuro. Non solo, oggi presupponiamo dall'osservazione che le leggi fisiche e chimiche siano identiche non soltanto nel tempo (passato, presente e futuro) ma anche nello spazio: anche se non abbiamo modo di testare che le leggi della fluidodinamica (l'equazione di Bernoulli ad esempio) che regolano la nostra atmosfera siano valide anche a miliardi di anni luce, presupponiamo che un'eventuale miscela gassosa posta su un pianeta a miliardi di anni luce segua le stesse regole che applichiamo quotidianamente sulla Terra per lo studio dei moti dell'aria. Ma d'altronde spazio e tempo è stato dimostrato dalla fisica del Novecento essere un unicum, lo spaziotempo.
Hume giungeva alla conclusione che il principio di causalità (per cui ad una causa segue un effetto prevedibile) non ha un solido fondamento conoscitivo, ma si fonda semplicemente sull'abitudine. Come tale è possibile prevedere cosa accadrà come effetto ad una determinata causa, ma questa conoscenza si fonda semplicemente sull'esperienza che abbiamo, e come tale nulla esclude che ad un certo punto tale esperienza fallisca perchè non è valida a priori.
Quanto detto finora può sembrare un excursus insensato, tuttavia a me piace riflettere a tutto tondo su un argomento e ha in verità una sua utilità.
Quel che infatti ho voluto evidenziare è come nel calcolo delle probabilità qualsiasi istanza, qualsiasi pretesa, di prevedere il futuro si basa sull'esperienza, su ciò che siamo abituati a vedere e su ciò che abbiamo misurato, nella credenza che il futuro andrà come il passato, e che dunque sia sempre possibile prevedere l'effetto dalla causa.
Lanciando una moneta abbiamo fatto esperienza che esce testa o croce il 50% delle volte circa ognuno, così come che lanciando un dado esce 1 circa 1/6 delle volte. Sulla base di questo pretendiamo di conoscere quante volte uscirà testa o croce, oppure 1 con il dado, in futuro.
La critica di Hume è puramente metodologica, più che altro una provocazione: egli stesso sa che possiamo fidarci che le leggi della fisica, della matematica e della probabilità per prevedere il futuro, proprio perchè sappiamo per esperienza che esso si comporterà come il passato.
Ma se invece per esperienza sapessimo che il futuro NON SARA' come il passato?
Ed ecco ricollegarci finalmente al tema della discussione. Il GW in atto, infatti, pone un problema non da poco, perchè ha perturbato gli equilibri: sappiamo già ora, infatti, che il futuro climatico NON SARA' come il passato, dunque come possiamo noi pretendere di prevedere quante volte succederà ancora un'ondata alla 2017 nei prossimi 100 anni se il clima sta cambiando a passo spedito? Con quale fiducia possiamo farlo tanto quanto ci fidiamo che domani sorgerà il sole?
Ebbene: non possiamo farlo.
La mia analisi probabilistica allora che senso ha avuto? Se non ha significato applicarla per prevedere il futuro, perchè averla condotta?
Per quanto questa domanda sia lecita, la risposta non deve essere radicale, vale a dire che sia stata del tutto inutile. Tutt'altro: nonostante il GW proceda, infatti, ho scoperto che la frequenza e le probabilità che si verifichino ondate di freddo intenso o gelo lunghe una settimana NON si è ridotta negli ultimi decenni nelle nostre regioni. Potremmo, dunque, star forse a commentare una rara variabile indipendente dal cambiamento climatico, e se così fosse le previsioni che ho elaborato per i prossimi 30 anni sulla probabilità che ritorni una settimana alla 2017 sarebbero valide.
Il fatto che al momento non ci sia un cambiamento apprezzabile lo si desume non solo dalla scarsa evolutività dimostrata dal periodo 2000-2023 rispetto al 1958-1999 in fatto di media (aumentata ma di appena +0,3°) e deviazione standard (aumentata di +0,1°), ma anche dalla frequenza con la quale si sarebbero dovuti avere certi pattern.
Esempi:
- stando a media e dev.stand. 1958-1999, nel periodo 2000-2023 circa 1 anno su 3 avrebbe dovuto avere nelle settimane più fredde una media inferiore a -6° a 850 hPa: N° anni attesi = 7; N° anni verificati = 6
- stando a media e dev.stand. 1958-1999, nel periodo 2000-2023 circa 1 anno su 3 avrebbe dovuto avere nelle settimane più fredde una media superiore a -3,8° a 850 hPa: N° anni attesi = 7; N° anni verificati = 8
- stando a media e dev.stand. 1958-1999, nel periodo 2000-2023 circa 1 anno su 5 avrebbe dovuto avere nelle settimane più fredde una media inferiore a -6,6° a 850 hPa: N° anni attesi = 5; N° anni verificati = 4
- stando a media e dev.stand 1958-1999, nel periodo 2000-2023 circa 1 anno su 5 avrebbe dovuto avere nelle settimane più fredde una media superiore a -3,2° a 850 hPa: N° anni attesi = 5; N° anni verificati = 5
- stando a media e dev. stand 1958-1999, nel periodo 2000-2023 si sarebbe dovuto avere 1 solo anno con settimana più fredda avente media superiore a -1° a 850 hPa: N° anni attesi = 1; N° anni verificati = 2
- stando a media e dev. stand 1958-1999, nel periodo 2000-2023 si sarebbe dovuto avere 1 solo anno con settimana più fredda avente media inferiore a -8,8° a 850 hPa: N° anni attesi = 1; N° anni verificati = 1
Si leggono piccole variazioni sugli scenari attesi, ma nulla di sostanziale. C'è un solo dato che colpisce, e che non è nell'elenco, vale a dire il tempo di ritorno di un evento che rispetto alla 1958-1999 sarebbe dovuto essere di 1 volta ogni 50 anni, dunque non si sarebbe affatto dovuto verificare nel 2000-2023. Ebbene, esso si è verificato non una bensì 2 (!!) volte, sto parlando del 2007 e del 2014 che ebbero nelle settimane più fredde dell'anno meteorologico medie sopra i -0,5° a 850 hPa.
Queste vengono in parte compensate dall'evento del 2017, anch'esso non sarebbe dovuto infatti mai verificarsi, ma non lo fa del tutto.
Alla luce di questo, sussistono sufficienti elementi per stilare delle previsioni sul futuro, confidenti e fiduciosi che il GW non intaccherà questo perchè non lo ha fatto finora. E' sufficiente questo per fidarsi? No, non lo è, ma vale la pena provarci lo stesso.
Questo introduce la prossima e ultimissima analisi del thread, in cui cercherò di prevedere il futuro.
Ultima modifica di burian br; 18/01/2024 alle 03:20
Re: Analisi probabilistica dell'ondata di gelo del Gennaio 2017
Questo cambiamento di configurazione ha tutte le conseguenze del caso: precipitazioni legate perlopiù a lake effect snow; freddo spesso sterile con bassi gpt; prevalenza di venti settentrionali che sulle coste esposte hanno effetto di alzare paradossalmente le temperature.....basta questo
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Re: Analisi probabilistica dell'ondata di gelo del Gennaio 2017
Con questo post concludo la mia analisi, ma voglio farlo dividendolo in due parti. Mi ero ripromesso infatti di "tentare" una previsione sul futuro, sui prossimi 35 anni, cercando di adattarla al cambiamento climatico che sta avvenendo, ma lo farò in un secondo momento.
Il discorso avuto in stanza modelli mi ha infatti fatto comprendere che è bene mostrare cosa potrebbe essere dell'inverno futuro in più scenari che reputo possibili, uno dei quali più che possibile.
E' giusto evidenziarlo sia perchè voglio far capire che degli attuali inverni c'è da essere tutto sommati grati sia per gettare uno sguardo a cosa potrebbe essere di questa stagione tra qualche decennio.
Catapultiamoci dunque in avanti di 70 anni, agli albori del XXII secolo, quando le temperature medie globali si saranno quasi assestate, e immaginiamo che rispetto al primo ventennio del XXI (gli ultimi 23 inverni) le settimane più fredde di ogni anno siano 2° più calde. E' una previsione ragionevole tutto sommato, un aumento nemmeno tanto estremo considerando che fino ad oggi, con il mondo a +1° dalle medie degli anni 50/60, non si è assistito ad alcun trend, e che dunque +2° fino al 2100 corrisponderebbe a meno dell'aumento delle temperature medie globali secondo l'attuale tendenza (che va verso i +3° dalla preindustriale, +2.5° dalla media di anni 50/60).
Supponiamo tre scenari di varianza, nel primo identica ad oggi, nel secondo più ampia, nel terzo meno ampia e paragonabile all'estate. Di ognuno calcolerò il tempo di ritorno, vale a dire ogni quanti anni le settimane più fredde avranno medie a 850 hPa inferiori o superiori ad un certo valore.
Chiamerò con "settimane" i 6 giorni consecutivi più freddi per semplicifazione lessicale.
Primo scenario
media dei 6 giorni consecutivi più freddi dell'anno: -2,6°C
varianza: 2,3°C
N° anni attesi aventi come settimane più fredde medie
sopra -1°: 1 ogni 4 anni (OGGI: 1 ogni 17 anni)
sopra 0°: 1 ogni 8 anni (OGGI: 1 ogni 44 anni)
sopra +1°: 1 ogni 17 anni (OGGI: 1 ogni 133 anni, NON E' MAI SUCCESSO AL 2024)
sopra +2°: 1 ogni 44 anni (OGGI: NON E' MAI SUCCESSO, NON E' NEPPURE CONCEPIBILE, sarebbe un evento da 1 volta ogni mezzo millennio)
sotto -4°: 1 ogni 4 anni (OGGI: 1 ogni 2 anni)
sotto -5°: 1 ogni 7 anni (OGGI: 1 ogni 3 anni)
sotto -6°: 1 ogni 16 anni (OGGI: 1 ogni 4 anni)
sotto -7°: 1 ogni 44 anni (OGGI: 1 ogni 7 anni)
sotto -8°: 1 ogni secolo (OGGI: 1 ogni 13 anni)
Secondo scenario
media dei 6 giorni consecutivi più freddi dell'anno: -2,6°C
varianza: 3,3°C
N° anni attesi aventi come settimane più fredde medie
sopra -1°: 1 ogni 3 anni (OGGI: 1 ogni 17 anni)
sopra 0°: 1 ogni 5 anni (OGGI: 1 ogni 44 anni)
sopra +1°: 1 ogni 7 anni (OGGI: 1 ogni 133 anni, NON E' MAI SUCCESSO AL 2024)
sopra +2°: 1 ogni 12 anni (OGGI: NON E' MAI SUCCESSO, NON E' NEPPURE CONCEPIBILE, sarebbe un evento da 1 volta ogni mezzo millennio)
sotto -4°: 1 ogni 3 anni (OGGI: 1 ogni 2 anni)
sotto -5°: 1 ogni 4 anni (OGGI: 1 ogni 3 anni)
sotto -6°: 1 ogni 7 anni (OGGI: 1 ogni 4 anni)
sotto -7°: 1 ogni 12 anni (OGGI: 1 ogni 7 anni)
sotto -8°: 1 ogni 19 anni (OGGI: 1 ogni 13 anni)
Terzo scenario
Media 6 giorni consecutivi più freddi dell'anno: -2,6°C
varianza: 1,6°C
N° anni attesi aventi come settimane più fredde medie
sopra -1°: 1 ogni 6 anni (OGGI: 1 ogni 17 anni)
sopra 0°: 1 ogni 19 anni (OGGI: 1 ogni 44 anni)
sopra +1°: 1 ogni 80 anni (OGGI: 1 ogni 133 anni, NON E' MAI SUCCESSO AL 2024)
sopra +2°: 1 ogni mezzo millennio (OGGI: NON E' MAI SUCCESSO, NON E' NEPPURE CONCEPIBILE, sarebbe un evento da 1 volta ogni mezzo millennio)
sotto -4°: 1 ogni 6 anni (OGGI: 1 ogni 2 anni)
sotto -5°: 1 ogni 19 anni (OGGI: 1 ogni 3 anni)
sotto -6°: 1 ogni 80 anni (OGGI: 1 ogni 4 anni)
sotto -7°: 1 ogni mezzo millennio (OGGI: 1 ogni 7 anni)
sotto -8°: 1 ogni 3 millenni, IMPOSSIBILE (OGGI: 1 ogni 13 anni)
Eccovi il futuro, distribuito secondo 3 scenari.
Lo scenario più probabile in futuro è qualcuno che sia vicino al primo, la varianza infatti dubito crollerà divenendo simile a quella estiva, è possibile anzi aumenti, l'unico dubbio resta sulla media per quanto non sia irragionevole supporre che divenga quella che ho illustrato.
E così, nel 2100, vivremmo:
- inverni ORRIBILI come MAI ACCADUTO AD OGGI con una cadenza regolare di 1 volta ogni 15 anni;
- inverni che oggi considereremmo immondi (come l'attuale) con una cadenza di 1 anno ogni 4;
- inverni con almeno un evento degno (inverno normale) ogni 7 anni;
- inverni con almeno un evento interessante (tipo prima decade di Gennaio 2019) ogni 16 anni;
- inverni con almeno un episodio notevole (tipo Dicembre 2001) 1 volta ogni mezzo secolo;
- NON VIVREMMO PIU' inverni con eventi da sogno, come furono il 1963, il 1985, il 1987, 2017... se non FORSE 1 sola volta NELLA VITA (se i nostri figli saranno fortunati a vivere 100 anni).
Sicuri, dunque, che gli inverni attuali facciano così pena?
Questa domanda è una provocazione, ma forse bisogna ricredersi, e paradossalmente sperare che quanto meno ciò che salva questi ultimi inverni, cioè la tenacia con la quale si presentano ancora degli episodi interessanti in un mare di poco da commentare, resista agli attacchi del GW anche nei prossimi decenni.
Il prossimo post sarà l'ultimissimo, in cui effettuerò una proiezione fino al 2060.
Ultima modifica di burian br; 27/01/2024 alle 03:26
Modellino climatico: le settimane più fredde a 850 hPa fino al 2050
Dedurre come evolveranno i prossimi 30 anni è complesso, perchè non è possibile sapere a priori come i cambiamenti della circolazione impatteranno sul futuro del nostro inverno. Presumere che il trend attuale, infatti, sia lineare e prosegua anche nei prossimi decenni resta pur sempre un azzardo privo di reale fondamento scientifico.
Detto in altre parole, solo perchè fino ad oggi gli inverni hanno sempre avuto almeno una settimana di freddo intenso tanto quanto avveniva in passato non è automatico pensare che sarà così anche nel 2040, 2050 o 2060.
Quello che sto per fare sarà dunque un puro esercizio mentale, fondato su una semplice operazione di allungamento del trend attuale, ma come ho già detto non c'è scritto da nessuna parte che fra qualche anno il clima parta per la tangente, sospinto dal GW, e segua un nuovo trend ben più ripido. Lo abbiamo vissuto, anzi, già più volte: consideriamo ad esempio Settembre, che fino al 2010 era fresco e piovoso, e da allora è divenuto un'appendice dell'estate che arriva a volte fino a prendersi inizio Ottobre. Se nel 2010 avessi semplicemente allungato il trend di allora, che vedeva Settembre non aumentare le sue medie nonostante il riscaldamento globale, mai avrei potuto immaginare che dal 2011 al 2023 si sarebbe ridotto nello stato che oggi ben conosciamo.
Per desumere il trend attuale paragoniamo le medie e le varianze di due trentennali: 1961-90 e 1991-2020.
In questa analisi utilizzerò sempre i soliti dati del metodo 2, vale a dire i 6 giorni consecutivi ("settimane") più freddi di ogni anno meteorologico.
1961-1990
media a 850 hPa della settimana più fredda = -4,94°C
varianza= 2,2°C
1991-2020
media a 850 hPa della settimana più fredda = -4,56°C
varianza= 2,2°C
Differenza nella media: +0,4°C ca
Differenza nella varianza: 0°C
Tra 1961-90 e 1991-20, dunque, si è assistito solo ad un aumento della media della settimana più fredda di ogni anno, di poco inferiore al mezzo grado centigrado. La varianza è rimasta invariata.
Nel frattempo, nel passaggio tra le due trentennali, la media globale è aumentata di altrettanto (+0,4° ca). Ora, tale dato è da prendere abbastanza con le pinze, per svariate ragioni, la prima delle quali è che io sto paragonando l'aumento delle medie annuali globali con il mio dato che si riferisce invece all'aumento della media della settimana più fredda dell'anno (che costituisce 1/60 di anno). Ad ogni modo non sarei eccessivamente pignolo visto che non ho alcuna pretesa di infallibilità.
Se il trend locale seguirà ancora quello globale, e considerando che la temperatura media 2021-2050 è prevista essere circa +0,6° dalla 1991/2020, allora possiamo supporre che anche la media della settimana più fredda dell'anno a 850 hPa sulla verticale di Brindisi aumenterà di +0,6°C tra la 1991/2020 e la 2021/2050.
In tale scenario, i parametri per impostare il nostro modello climatico diverrebbero i seguenti per i prossimi 30 anni:
media a 850 hPa 2021-2050 della settimana più fredda dell'anno = -4,0°C
varianza= 2,2°C
Impostati questi, è il momento della simulazione con il n° di anni attesi, e il confronto con il numero di anni osservati tra 1991 e 2020. Ricordo, nuovamente, che sto valutando solo le settimane più fredde di ogni anno.
n° anni
2021-2050 (attesi)
1991-2020 (osservati)
Differenza
sopra 0°C
1
0
+1 tra 0° e -0,9°
1
2
-1 tra -1° e -1,9°
3
2
+1 tra -2° e -2,9°
4
4
0 tra -3° e -3,9°
5
3
+2 tra -4° e -4,9°
7
5
+2 tra -5° e -5,9°
4
7
-3 tra -6° e -6,9°
3 o 2
3
-1/0 tra -7° e -7,9°
1 o 2
3
-1/-2 sotto -8°
1
1
0
Possiamo già fare qualche calcolo sul futuro visto che son trascorsi i primi 3 inverni (con questo in corso sarebbero 4) del futuro trentennio 2021-2050.
In particolare:
- la settimana più fredda dell'inverno 2020/21 ha avuto media -4,5° a 850 hPa e dunque si va a collocare tra i 7 inverni previsti tra -4° e -4,9° (ne rimarrebbero 6)
- la settimana più fredda dell'inverno 2021/22 ha avuto media -5,6° a 850 hPa e dunque si va a collocare tra i 4 inverni previsti tra -5° e -6° (ne rimarrebbero 3)
- la settimana più fredda dell'inverno 2022/23 (a inizio Febbraio, ondata tanto bistrattata) ha avuto media -6,7° a 850 hPa e dunque si va a collocare tra i 2/3 inverni previsti tra -6° e -6,9° (ne rimarrebbero 1 o 2)
Insomma, i primi tre inverni di questo trentennio avrebbero già pescato tra i 10 inverni più freddi ben 2 jolly, non proprio una buona cosa considerando che restano ancora 26 anni al 2050 e di inverni con episodi buoni/ottimi ne resterebbero solo 8 stando a questa proiezione.
Al momento quest'inverno 2023/24 ha come media della settimana più fredda a 850 hPa -0,9° (ma in verità la settimana più fredda potrebbe essere ritoccata già in questi giorni), il che lo collocherebbe al momento tra i 2 inverni peggiori attesi tra 2021 e 2050, il che se visto da una certa prospettiva è una notizia positiva.
Quel che ho fatto in questo post, l'ultimo della mia analisi, è tentare di prevedere il futuro sulla base degli attuali trend.
Ci tengo a ribadire come questo modellino che ho qui imbastito, molto rudimentale, dipende fortemente da quali valori assumeranno nei prossimi 25 anni la media e la varianza: basterebbero piccole variazioni e il numero di scenari cambierebbe per i vari range.
Non resta che sperare dunque nel futuro, e monitorare quella tabella per i prossimi 26 anni, perchè se ci saranno scostamenti imprevisti e non compensati tra i due estremi della tabella ciò potrà significare che il trend stia discostando da quello avuto negli ultimi 60-70 anni, il che potrebbe essere una cosa buona se gli episodi freddi non sembreranno rarefarsi, oppure cattiva nel caso contrario.
Il cambiamento climatico non è prevedibile in tutte le sue caratteristiche, perchè si comporta come quel dado che man mano che lo lanci vede i propri angoli smussarsi, e a causa di questo le probabilità che lanciandolo ti esca un numero cambiano di volta in volta a furia di lanciarli perchè ad ogni lancio si consumano, e lo fanno in un modo che è solo ipotizzabile ma non preventivabile: non possiamo sapere, infatti, se ad un certo punto il dado si inclinerà più volte da un lato piuttosto che dall'altro.
Nonostante l'incertezza, questo non mi scoraggia: a me piace giocare a dadi.
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