mercoledì 27 giugno 2012

Ricordi del futuro

Si può avere memoria del futuro? In un certo senso, sì. Quello che propongo oggi dallo stream della ricerca scientifica in ambito climatologico gira più o meno attorno a questo strano e paradossale concetto.
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Ricordate il periodo nel quale le alte latitudini esperivano un riscaldamento notevolmente amplificato? Quando la circolazione di Hadley era più debole rispetto ad altri periodi? Quando l'eterogeneità del riscaldamento faceva sì che questo si manifestasse in maniera più forte sui continenti rispetto agli oceani? Quando il gradiente termico verticale in atmosfera (lapse rate) era più ridotto rispetto ad altri periodi e quello idrodinamico ad ampia scala spaziale più intenso? No?

Beh, è normale: quel periodo è talmente impresso nella memoria di ognuno di noi da sembrare scontato che non ce lo si ricordi più. Non ce ne accorgiamo, forse: ma quello è il periodo che ci apprestiamo a vivere nei decenni a venire e che già oggi possiamo iniziare ad osservare.

No, non sono stato colto da un colpo di calore: quello che ho scritto è evidentemente un paradosso temporale. L'effetto ossimorico del titolo potrebbe essere rafforzato dalla precedente descrizione, ma se ribaltiamo la simmetria speculare e se provate ad immaginare condizioni opposte rispetto a quelle descritte sopra (ad es. alte latitudini e zone continentali con raffreddamento notevolmente amplificato, oppure lapse rate accentuato e gradente idrodinamico meno intenso), avrete una perfetta descrizione delle condizioni climatiche generale che il mondo ha esperito durante l'ultima fase fredda, quella più recente e la più fredda dell'intero Olocene denominata, come sappiamo, "piccola era glaciale" e durata grossomodo 6 secoli, fra il periodo caldo medievale e il riscaldamento che sta accompagnando l'era antropocenica. Queste oscillazioni del clima nel contesto dell'ultimo millennio sono importanti perché sono inserite in condizioni al contorno relativamente simili a quelle odierne, nel senso che i fattori forzanti che agiscono sul clima su scala temporale lunga (fattori orbitali) non sono così differenti rispetto per es. al ben più lungo periodo che intercorre fra l'ultimo massimo glaciale e l'ottimo olocenico.

Ne hanno discusso in uno speech molto accattivante l'anno scorso al meeting dell'INQUA Eduardo Zorita con Fidel González-Rouco e Sebastian Wagner, nell'ambito di un progetto di detenzione e attribuzione dei cambiamenti climatici nell'ultimo millennio allo scopo di testare le cosiddette fingerprint analysis di un clima più caldo.

Ecco l'abstract:
Future climate projections are burdened with considerable uncertainty, especially predictions concerning the hydrological cycle. However, some aspects of these predictions appear robustly expressed in a majority of climate simulations in a warmer world, such as amplified warming at high latitudes, stronger continental warming, reduction of the atmospheric lapse rate, weakening of the Hadley circulation, and intensification of the large-scale wet-dry spatial gradients. The present study aims to analyze whether or not all or some of these fingerprints of warmer climate are also present- as a mirror image- in colder periods in simulations of the past millennium. Should this be the case, they can be potential tested against proxy-based climate reconstructions. The focus lies mostly in the global hydrological aspects in millennial climate simulations. It has been found that the Little Ice Ice in the model runs indeed appears largely as a mirror image of future warming, with amplified polar cooling, stronger continental cooling, increased atmospheric lapse rate, decrease large-scale wet-dry contrasts, enhanced Hadley circulation, among others. Also the sensitivities of the global hydrological cycle to global temperature are nearly equal in the past centuries and in the 21st century. A focus on high-resolution reconstructions of temperature and precipitation in the coldest stages of the Little Ice age may thus provide, from the modelling point of view, more useful insights than longer but more diffuse reconstructions.
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Adesso cambiamo scala temporale.

Ricordate quando la variabilità interannuale era più accentuata rispetto ad altri periodi? Quando la variabilità delle piogge monsoniche così come quella della principale sorgente di influenza termo- e irdrodinamica a livello tropicale (ma con ampia ripercussione anche al di fuori dei tropici) erano più forti ed intense? Quando quelle fasi inter-glaciali erano "dopate" da comportamenti un po' anomali di specifiche correnti oceaniche?

Ebbene: quei periodi - a grana grossa - sono ancora e di nuovo qui ad accompagnarci adesso e nel futuro. Ricostruzioni proxy  e simulazioni numeriche eseguite sul più lontano passato (parliamo adesso di decine/centinaia di migliaia di anni) - al netto e tenendo debitamente conto delle differenti condizioni al contorno - permettono sorprendenti ed interessanti inferenze circa lo stato del clima (e delle sue dinamiche interne e di retroazioni) nell'attuale e speciale fase inter-glaciale che diventerà super in futuro.
 Alcuni spunti:
● variabilità interannuale meno forte durante fasi climatiche più fredde;
● corrente di Agulhas come valvola di interconnessione fra l'oceano Indiano e l'Atlantico e che amplificherebbe il riscaldamento via AMOC "dopato" e che già oggi starebbe facendo il suo "sporco lavoro";
● ENSO meno forte (benché, nel primo caso, più frequente) sia nel periodo caldo di metà Olocene (6 ka) - per cause dinamiche associate ad un aumento del monsone estivo indiano forzato da parametri orbitali - sia durante l'ultimo massimo glaciale (21 ka) - a causa dello stato medio più freddo del Pacifico con termoclino tropicale indebolito - con relative simulazioni future a indicare un probabile rafforzamento sia della sua frequenza sia della sua forza a causa del riscaldamento sproporzionato del Pacifico orientale  (anche se ci sono tutt'ora scenari divergenti, in questo specifico caso) rispetto a quello occidentale con associato indebolimento del gradiente termico superficiale longitudinale che tenderebbe a rompere il delicato equilibrio fatto di pesi e contrappesi attraverso il quale si manifesta questo affascinante fenomeno dinamico che abbraccia a passo di danza oceano e atmosfera.

Attorno alla simmetria temporale fra passato e futuro si è anche svolto, recentemente, questo convegno dedicato ai modi di variabilità del sistema climatico. Dal meeting austriaco, segnalo due fra le più interessanti conferenze: quella via skype di Matt Collins appunto sulle dinamiche dell'ENSO e quella di Natalie Mahowald sull'influenza degli aerosol nel sistema climatico (qui i summary points), entrambi con sguardo ad abbracciare passato, presente e futuro.

Aerosol (con CO2) che sono una delle principali cause dell'incremento forte di temperatura delle acque superficiali dell'oceano Indiano negli ultimi decenni, cosa che ha modificato radicalmente il modo con cui la variabilità interna interannuale nei tropici (sostanzialmente influenzata dall'ENSO) si manifesta in aree molto sensibili come quella soggetta a scarsità di piogge monsoniche dell'Africa equatoriale orientale. Con tutto il correlato di impatti agro-alimentari e socio-economici.

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