venerdì 30 luglio 2010

(Dove è) finito il GW? / 5

"È il destino del climatologo quello di vedere frustrati anni e anni di lavoro e ricerche"


Mentre continua una certa dissonanza cognitiva fra l'ottusità spazio-temporale di chi sentenzia artisticamente la fine del GW e la generosità della nuda e cruda realtà fattuale - ponendo il 2010 molto probabilmente nei top 3 da inizio serie strumentale e forse pure ai vertici - , nel mondo di una parte della ricerca si cerca di dare una risposta all'impellente domanda molto trendy del titolo del post (per es. ne hanno recentemente parlato anche su climalteranti riferendosi a 3 spendidi post di Pasini about it).
Già avevo segnalato in questo post natura ed origine della questione, sottolineando come il tutto fosse - in una parodia di una famosa avventura - una delle attuali "missioni" che vedono direttamente coinvolti in primis "i predatori" Indiana Kevin "it's a travesty" Trenberth (IKT) e - per via epistol@re e con pieno appoggio - sir Roger "Belloq" Pielke sr (RBP), qui un update della discussione dal suo blog.

Dal 2005 non si riesce più a trovare, nel sistema terrestre attualmente monitorato, una parte dell'energia che i satelliti sembrerebbero aver misurato. Nonostante una sempre più grande caccia. Mancano "all'appello" circa 0.5 Wm^-2, metà dello squilibrio fra energia entrante e energia uscente nel sistema terrestre. Cosa è successo da 5 anni a questa parte? Dove è finita l'energia mancante?

L'energia che forza e alimenta il sistema climatico arriva dall'esterno, dal sole; questa stessa energia (termodinamicamente ad entropia maggiore) viene poi dissipata in vari processi e redistribuita nei vari elementi all'interno del sistema geofisico (oceani, atmosfera, criosfera...), infine una parte di essa viene riemessa verso lo spazio esterno al sistema. Quest'ultima, come ben si sa, è modulata da composizione chimica e opacità dell'atmosfera che forzano - a loro volta - il sistema globale attraverso un "accumulo" dell'energia fuoriuscente e quindi influenzando il clima globale via graduale modifica termica. Basics.
Il bilancio energetico globale (e di rimando l'andamento climatico sul lungo periodo) è forzato da queste variazioni nei flussi di energia. Nessuno ci impedisce di chiederci, tuttavia, in che modo e luogo una variazione nei flussi di energia, per soddisfare il bilancio, abbia potuto incidere sul sistema.

Cominciamo con le temperature globali dell'aria: nell'ultimo lustro, queste hanno continuato ad essere calde, decisamente sopra la media pluriennale, ma - al di là della sempre delicata questione dei trend (come visto in precedenti puntate, ad es. qui o qua) - sembrerebbero subire una sorta di (pseudo)-stasi (qui una possibile concausa?).
Nessuno pretende che il GW monitorato attraverso le temperature dell'aria continui ad aumentare in maniera lineare, ogni anno sempre più caldo del precedente, non c'è nessuna ragione fisica che ne giustifichi un simile andamento (vedi ad es. questo post). Tuttavia - come in effetti suggeriva già nel 2003 RBP - forse la misura delle temperature globali (soprattutto in prossimità dei suoli e della superficie del mare), pur importantissima per le enormi implicazioni biogeochimiche connesse, dà solo informazioni parziali sulla reale capacità del sistema di accumulare energia. E quindi andrebbero monitorati meglio anche i flussi che circolano al suo interno e che, ad es., ne caratterizzano le sue oscillazioni "fluttuali".

Le fluttuazioni climatiche di breve periodo sono, in primis, risposte del sistema alla sua variabilità interna. Sappiamo che la principale sorgente di questo tipo di variabilità naturale - che agisce su scala interannuale - è l'ENSO: dal 2005 abbiamo avuto 2 occasioni nelle quali l'energia si è scaricata (e l'ultima volta, nel corso degli ultimi 12 mesi, in modo massiccio), corrispondenti alle fasi di Nino del 2006/07 e del 2009/10; in una sola occasione (ma protratta su 2 anni e in modo abbastanza intenso) l'energia si è accumulata, corrispondente alla Nina fra il 2007 e il 2009. Ma una situazione così fugace e, su 5 anni, tendenzialmente quasi in equilibrio può davvero essere corresponsabile di una tale mancanza di energia?
Teniamo anche presente che l'ENSO, in quanto variabile interna, non va ad agire sui forcing radiativi, ma semmai li "maschera" trasferendo l'energia accumulata dal sistema all'interno del sistema stesso: ad es. redistibuisce le sorgenti di evaporazione e gli associati flussi di calore latente, amplificando nel caso del Nino (o riducendo nel caso della Nina) l'evaporazione dalle zone oceaniche tropicali, raffreddandone (o riscaldandone) in seguito le acque e, parallelamente, favorendo (sfavorendo) la convezione sulle aree oceaniche più calde (più fredde). In sostanza l'ENSO "sposta" le aree di immissione di vapore e, per la legge di C-C, ovviamente anche quelle nelle quali il vapore ricondensa. Il calore viene così trasmesso dagli oceani all'atmosfera (attraverso l'evaporazione), rilasciato sottoforma di calore latente (attraverso la condensazione) e redistribuito teleconnettivamente attraverso le avvezioni in atmosfera (a 35° di latitudine l'atmosfera è responsabile di quasi l'80% del trasporto meridionale di calore nel NH e di più del 90% nel SH).

In questi ultimi 5 anni l'Artico, da par suo, sembrerebbe essere entrato in una nuova fase di equilibrio dinamico instabile. I minimi da record della banchisa artica del 2007 e del 2008 (con il 2010 assai vicino, forse fra i due) e la forte riduzione dello spessore di questi ghiacci artici, unitamente alla continua perdita generale di massa dell'apparato glaciale globale, sono però sufficienti per spiegare gran parte dell'energia mancante?

Sappiamo che poco più del 90% dell'energia in eccesso nel sistema finisce negli oceani e viene qui spesa per riscaldarli, mentre solamente poco più del 2% contribuisce alla fusione glaciale. Quest'ultimo processo, quindi - nonostante un'accelerazione della perdita di massa glaciale nelle piattaforme glaciali groenlandesi e antartiche (vedi qui risp. qui) che ha senz'altro richiesto dosi extra di energia -, risulta abbastanza trascurabile nel problema sollevato, quello della differenza fra energia misurata dai satelliti al TOA e quella accumulata nel sistema terrestre (e misurata dai vari sensori adibiti, dopo "scrematura" dei vari bias e relative correzioni al fine di ottenere serie storiche omogenee).

Nella ricerca affannosa del "calore perduto", dobbiamo giocoforza focalizzare la nostra attenzione sull'oceano. E infatti seguiamo il suggerimento proposto dal "main raider" IKT nel suo scambio epistol@re blow-by-blow con RBP (e con Josh Willis as guest star): in particolare questa risposta di IKT racchiude probabilmente la chiave del mistero.


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Via, per stemperare la tensione dell'attenzione, ecco un bell'intermezzo con un dolce Glenn...
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Riprendiamo(ci): IKT suggerisce (e si auspica) di

(1) "scandagliare" le profondità oceaniche, anche al di sotto dei fatidici 700 m;
(2) cercare nel bacino artico, anche al di sotto del pack.

RBP, da par suo, concorda con gli auspici generali sul miglioramento del monitoraggio dei flussi di energia e concorda anche con il punto (2) ma continua a non capire in che modo un surplus di energia possa essersi rapidamente trasferito ai piani più bassi dell'oceano senza che quelli che abitano al pianterreno e nel primo sottoscala non se ne siano accorti...

4 papers recenti cercano di dipanare il dubbio:

. dei risultati di questo se ne era già parlato in questo post (andare direttamente al link finale dal forum di MNW), anche e soprattutto a margine della segnalazione dei diversi bias di cui soffriva la rete di rilevazione oceanica, sia con i "vecchi" sistemi batimetrici sia all'inizio della messa in funzione della flotta Argo (si veda per es. qui, qui e/o qui: ne parlavano anche i due con Josh Willis nel blog di RBP).

. dei risultati di quest'altro, sembrano essere convinti (ma con motivazioni differenti) entrambi i due "predatori". Tuttavia , mentre per RBP la cosa evidente e robusta si limita solo ai primi 700 m, per IKT - scettico sui metodi di analisi e su alcune stime, per lui un po' "conservative" dal momento che i dati dell'OHC fino a 700 m coprono solo una porzione del volume degli oceani - quel che (più) conta è che Karina Von Schuckmann et al. (dell'IFREMER di Brest) abbiano segnalato effettivamente un trasferimento di energia nelle profondità oceaniche sotto i 700 m e fino a 2 km.
A margine, IKT ricorda a RBP che il riscaldamento delle profondità oceaniche passa sì necessariamente dalle zone oceaniche subsuperficiali, tuttavia questi flussi richiedono misure supplementari perché potrebbero benissimo essere associati a fenomeni come movimenti convettivi o la MOC (vedi anche qui o qui) o l'ENSO.
Indirettamente, IKT ricorda anche quanta energia occorra per aumentare di 1 mm il livello del mare (sia come fattore eustatico che sterico) e come la quantità di questa energia sia a sua volta dipendente dalla sua localizzazione verticale (a causa del coefficiente di espansione termica), ne avevo discusso qui. Fatti due calcoli spannometrici (e considerato l'aumento del livello del mare osservato nel frattempo), risulta che lo sbilancio energetico di 0.9 Wm^-2 soddisferebbe poco più della metà del trasferimento di calore avvenuto nel sistema climatico (nella sua componente oceanica) nell'ultimo decennio *se* questo surplus di energia si fosse tutto accumulato nei primi 700 m dell'oceano; ma se invece l'energia si fosse depositata al di sotto, lo squilibrio soddisferebbe praticamente quasi tutto il trasferimento di calore! Quindi, effettivamente, anche una stima indiretta mediante effetto termosterico confermerebbe quanto scritto sopra: una parte importante del calore mancante potrebbe essersi riversato là sotto.

. in un altro lavoro (qui) sono stati calcolati i trend di temperatura e i relativi flussi di energia nelle profondità oceaniche globali degli ultimi 2 decenni: al di sotto dei 4000 m (e fra 1000 e 4000 m per le regioni che circondano l'Antartide) gli oceani globali sembra stiano accumulando energia equivalente a circa il 20% del calore mancante a soddisfare lo sbilanciamento energetico al TOA. I risultati ottenuti dal precedente lavoro si concentravano solamente sui primi 2000 m di profondità: questione di interpolazione nello spazio e nel tempo, dunque?

. da ultimo segnalo questo recente lavoro, a cui hanno contribuito gli autori delle diverse ricostruzioni dell'OHC (frutto di variazioni nel tempo di sistemi di misura e copertura spaziale e quindi, come segnala IKT, molto disomogenee), nel quale vengono rianalizzati i dati oceanici dei primi 700 m al fine di fornire una stima più accurata dell'evoluzione dell'immagazzinamento di energia dal 1993 al 2008. Risultato? L'accumulo di energia, nonostante il relativo appiattimento recente, è comunque superiore a quanto si stimava in precedenza nei modelli ed è dello stesso ordine di grandezza della missing energy cercata.




Sul punto (2), relativo all'accumulo di energia nel mar glaciale artico: pur nella cautela imposta da un monitoraggio giovane e ancora poco fitto che ne può influenzare le stime, ci sono in effetti alcuni segnali che vanno nella direzione sospettata da IKT. Vedere ad es. questo libro, oppure qui, qui o qui (con significativa figura qui: alcune sezioni oceaniche con relativa rappresentazione, nel tempo, della propagazione delle miti acque atlantiche attraverso l'aloclino artico), spunti tratti da questo report di un recente meeting sul tema.

mercoledì 28 luglio 2010

Dissonanze cognitive V



. Learned helplessness

Che strano: in barba agli esperimenti di Martin Seligman sui poveri cani del terzo gruppo (quelli convinti di non avere nessun controllo sulla situazione e che quindi imparavano, a loro spese, che il destino non era nelle loro mani), nella nostra attuale società dell'affluenza affetta da sensazione di impotenza - nella quale, come suggerisce Barry Schwartz, il nostro benessere dipende molto dalla sensazione di poter controllare l'ambiente nel quale viviamo - stranamente il crescente senso di perdita di controllo sulle nostre vite (affiancato al bisogno di salde certezze) favorisce il proliferare della pseudoscienza dei complotti che alimenta il negazionismo più becero e antidiluviano (ma ne esistono altre tipologie?).
Scorciatoie cognitive e prove aneddotiche come grimaldelli per aprire la porta dell'illusione...

➲ What a cognitive dissonance! ecc. ecc.


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. A kindly, gently experiment...

Che strano: la versione odierna del famoso esperimento di portata geofisica che l'umanità si appresta ad esperire (pdf d'epoca qui), suona oggi laconicamente come una melodia logora che ammorba i polli e chi per loro professa atti di fede nella creazione di new survival challenges per la stessa umanità. Della serie: learned helplessness...

➲ What a cognitive dissonance! ecc. ecc. ecc.

lunedì 19 luglio 2010

Stephen Schneider 1945-2010 †

Con grande tristezza, ci giunge la notizia della morte di Stephen Schneider, un grande scienziato fin dalla prima ora impegnato nella comprensione della complessa macchina climatica e del suo mutamento nel tempo così come esemplare professionista e brillante divulgatore.
Persa improvvisamente la sua personale battaglia con la vita in un luogo a lui caro (la libera atmosfera: sembrerebbe aver subito un attacco cardiaco mentre era in volo su Londra...), la guerra contro il cambiamento climatico e l'AGW - da lui combattuta in prima linea - può ancora essere vinta così come - recentemente - riuscì a domare (anche se momentaneamente?) una rara forma di tumore maligno.

Qui la news da DotEarth (blog del NYT), qui un post di Ben Santer su RC. Altri ne emergeranno.

Scary Monckton (& Super Crêpes)

E dopo le vuvu, ecco un altro rumore di una notte di mezza estate.
Pur se chiuso per ferie, lo stream prosegue il suo corso, e un flusso molto sardonico giunge in sede. Non ho né tempo - trovandomi ad errare meditabondo nowhere - né voglia - essendo questo l'ennesimo dejà-vu da ricordo del futuro - di approfondire. Segnalo solamente.

Qui gli ultimi sviluppi della sagace saga lordmoncktiana: il poveretto, memore di antiche suggestioni paurose (visti i suoi connotati) e oramai sostenuto solo dalla mamma sempre gravida del bigoilismo d.o.c. (e dai suoi seguaci membri del BOFC [shocking news: da diversi mesi neanche il signor C. lo cita più, oramai]), ci riprova e riprova. Nemmeno una bella presa di posizione con tanto di slide in ppt del diretto attaccato dell'ultim'ora, serve a calmarlo.
Invece di un bel bagno di calendula con acque termali e massaggi con odorose e acidulente decomposizioni organiche di fattura superfina, lui contrattacca con una torta che è la summa del negazionismo climatico più becero e antidiluviano (ma ne esistono altre tipologie?). Gustatevela sotto l'ombrellone al solleone, se ce la fate, ma attenzione: è la classica torta di panna con schizzo di...decomposizione organica superfina. :-D
Nonostante tutto, c'è comunque sempre chi la serve in tavola anche a 35 gradi all'ombra e la lascia lì in bella, tracotante e mostruosa mostra di sé.
Chissà se anche quelli del National Post inizieranno, prima o poi, a compatirlo...


Di tutta la storiella, io ne farei delle belle e gustose crêpes: flambé con grand marnier, zucchero e cannella o in alternativa leggerine con burro, nocciole e nutella...

sabato 10 luglio 2010

African skies /2 | Sahel Rainfall

Secondo ed ultimo appuntamento con l'Africa, alla vigilia della finalissima dei mondiali di calcio.


Oggi spostiamo la nostra attenzione molto più a nordovest del Sudafrica, per la precisione nel Sahel. Regione, questa, teatro di forti condizioni-limite sia di tipo socio-economico (alcune delle aree in assoluto più povere e con sviluppo umano più basso del pianeta si trovano in questa zona, per es. buona parte del Niger) ma pure ambientale. Da quest'ultimo punto di vista, è ben nota la grave e progressiva siccità - con tutti i risvolti negativi associati - che ha caratterizzato l'evoluzione climatico-ambientale di tutta la fascia a sud del Sahara grossomodo a partire dagli anni 70.

Negli ultimi anni, ci sono, per la verità, alcuni segnali che sembrerebbero denotare un'inversione di tendenza. Vediamo velocemente quali possono essere le principali ragioni di questa siccità e le possibili concause di un'eventuale ripresa persistente delle piogge (al di là della variabilità interannuale).


Gran parte della letteratura scientifica è oggi concorde nel ritenere che non vi sia una sola causa ma le ragioni vanno ricercate in un mix di più fattori che si sono sovrapposti ad influenzare l'andamento climatico di questa regione (qui una panoramica sulle dinamiche). Alcuni di questi fattori, ritenuti fondamentali nei primi studi pionieristici di alcuni decenni fa - come l'uso eccessivo dei suoli (cambiamento di vegetazione e deforestazione) in un ecosistema già fragile (via modifica di albedo, vedi ad es. qui) o la conseguenza che il cambiamento climatico globale induce su questa regione (vedi ad es. qui) - pur avendo ancora la loro valida importanza, sono oggi un po' ridimensionati a favore di altri aspetti più decisivi, in particolare nel guidare la penetrazione del monsone dell'Africa occidentale nell'entroterra e verso nord (vedi qui, immagine tratta dal paper linkato sulle dinamiche).
Fra questi ultimi aspetti, un ruolo importante sembra essere giocato dalle anomalie di temperatura superficiale dei mari (SSTA) sia adiacenti alla regione (e quindi l'Atlantico tropicale ed equatoriale) sia a distanza. Al di là della variabilità interannuale (associata alla variazione di alcuni predittori oceanici), c'è un'evidente legame fra l'andamento delle SSTA sul medio-lungo periodo e quella delle piogge nel Sahel.
Qui, per es., potete ascoltare (con slideshow) Alessandra Giannini (expertise nel campo) che, dal suo ufficio dell'IRI, ci spiega il meccanismo che collega le SSTA più calde nel Pacifico tropicale, nell'Atlantico del sud e nell'Indiano alla siccità saheliana (e qui un paper rappresentativo).
Molto importante, oltre alle fluttuazioni pacifiche di tipo interannuale (ENSO) e la progressiva tendenza al riscaldamento dell'Indiano, sembrano essere le SST Atlantiche. Già in questo paper del 1986, Chris Folland delineava i contorni del meccanismo che lega le SSTA e le piogge nel Sahel. Il discorso è poi ripreso e ampliato ad es. in questo lavoro per un recente workshop (slideshow di MetOffice). In particolare, l'oscillazione multidecennale atlantica (AMO) sembra giocare un ruolo molto importante, quasi decisivo.


Sul lungo periodo (scale geologiche plurimillenarie), ricostruzioni proxy sembrano suggerire una stretta associazione - attraverso collegamenti atmosferici - fra la variazione del monsone dell'Africa occidentale e le dinamiche climatiche alle alte latitudini boreali, con le seconde a guidare le dinamiche del primo.

Resta da vedere come il GW possa da un lato influenzare direttamente (via evaporazione ancora più forte e associato feedback) e indirettamente (via riconfigurazione delle SSTA) il regime monsonico e le associate precipitazioni nel Sahel. C'è anche chi ipotizza, su base modellistica, un'esacerbazione della siccità sul lungo periodo in conseguenza di incremento di GHG (ed effetti associati) e del contributo di aerosol.

venerdì 9 luglio 2010

Vuvuzela supershow

Excerpts stocastici di mezza estate direttamente da un paio di stadi sudafricani, con il white noise delle vuvu come sottofondo mantrico.

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per chi, oltre a non intendersene, non vuol neanche provare a capire: ..."non è il caldo a governare il ghiaccio"... viviamo davvero un'epoca interessante :-D












per chi, ostinato come solo il polpo Paul di questi tempi, insiste negli anagrammi solipsistici: ... "discutiamo dell'eemiano?"...










per chi ancora si fida ciecamente di quel furbetto di McInqyre e delle sue malefatte a tripli fini: ... "tutto apposto, abbiamo scherzato" ...











per chi scopre oggi che il carbonio soggiace ad un ciclo nel quale la biosfera gioca un ruolo importante: ... un pieno d'ossigeno a chi profetizza mancanze di aria a go-go ...









per chi insulta e diffama ‹garbatamente› scienziati come Schneider, rei - per loro - di essersi "inventati" l'AGW e la necessità di fare affermazioni semplici e drammatiche prive di dubbi per diffondere la fenomenologia del catastrofismo à la DeLillo ... un escamotage - il loro - atto a reiterare i soliti ragionamenti circolari e le solite petizioni di principio.







per chi continua, imperterrito e testone, a (far finta di?) confondere tempo e clima ... non saranno specialisti del "dipartimento il tempo non è il clima" ma senz'altro costituiscono un ottimo esempio di centralina della disinformazione formata da membri del BOFC ...






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menzione speciale per chi cita libri a sproposito senza neanche averne letto la quarta di copertina: ... davvero un'allegra brigata ...