venerdì 3 agosto 2012

BEST into deep

Rohde et al., frecce mie
L'ultima fatica di BEST stimola la curiosità di taluni a proposito della variabilità diurna delle temperature continentali di superficie. L'analisi presenta un trend al ribasso di questa variabilità, espressa attraverso il diurnal temperature range (DTR), ovvero la differenza fra Tmax e Tmin, cioè l'escursione termica giornaliera. Presenta però anche un "sospetto" change-point verso la fine degli anni 80.
Come spiegare questo andamento? Qualcosa, a tal proposito, avevamo già detto tempo fa.


Purtroppo fra le varie lacune del lavoro c’è la completa esclusione del ruolo giocato dai solfati di origine industriale e dell’associato effetto sulla radiazione solare incidente. Coerentemente con questa pecca, gli autori trovano strano che dalla seconda metà degli anni 80 – proprio nel recente periodo di impennata termica media globale – il DTR subisca un change-point.
Tuttavia, se consideriamo il fatto che l’abbattimento dei solfati abbia prodotto un maggior irraggiamento globale (brightening) proprio in corrispondenza di quel periodo, forse abbiamo una parziale soluzione: il trend generale improntato alla riduzione del DTR a causa sia dell’incremento delle Tmin come risposta radiativa IR all’aumento dei GHG e sia della riduzione delle Tmax come risposta radiativa nelle shortwaves all'accumulo di solfati e all'associato solar dimming. E poi l’impennata delle Tmax dopo il 1987 (che incrementa leggermente il DTR o lo stabilizza, vedi l’ultimo decennio: forse un segno della parziale ripresa dei solfati, made in Asia?) a causa dell'aumento delle Tmax come risposta radiativa all’aumento della radiazione solare incidente a causa del solar brightening.
Wild et al.
Il trend generale al ribasso (freccia rossa sul grafico tratto dal lavoro del progetto BEST che apre il post, frecce inserite da me) è sì fisicamente spiegabile con una risposta forzata dai GHG, tuttavia da sola probabilmente non spiegherebbe l'intensità della riduzione del DTR da inizio secolo agli anni 80 (può essere verificata replicando questo andamento del DTR in un modello).
Considerando come - delle 4 ipotesi già formulate qui circa l'aumento delle Tmin - gli effetti di bias indotti e introdotti da eventuali land use change e relative isole di calore urbano sono esclusi perché i dati sono già stati omogeneizzati in tal senso e considerato come non si scorga alcun trend nell'eventualità di mutamenti nella copertura nuvolosa notturna, rimangono sostanziali le ipotesi radiative circa il ruolo esercitato dall'aumento di GHG e da quello degli aerosol solfati via effetto dimming. La diminuzione più forte (frecce gialle) deriva proprio dal maggior carico di aerosol di origine antropica (in particolare le emissioni di solfati) che hanno agito riducendo la radiazione incidente ad onda corta, cosa che a sua volta ha portato ad una diminuzione delle Tmax senza una concomitante diminuzione delle Tmin (e addirittura aumentandole un po', a causa degli effetti indiretti che gli aerosol provocano sulla formazione delle nubi). Seguendo la traiettoria dell'emissione dei solfati (vedi figura sotto), infatti, si possono facilmente identificare i due periodi connotati dalle maggiori emissioni (1900-1920 e 1945-1975), più o meno coincidenti con la più ripida diminuzione del DTR (con lagtimes di pochi anni). Nel periodo di brightening seguente il 1987, si assiste al rebound del DTR a causa dell'abbattimento dei solfati, soprattutto in Occidente (freccia blu). Come detto, è possibile intuire una relativa stabilità nell'ultimo decennio (freccina verde) che se fosse confermata anche nei prossimi anni potrebbe essere messa in relazione con la parziale ripresa delle emissioni di aerosol nei Paesi Emergenti asiatici, soprattutto in Cina.


Nel lavoro citato di Wild et al. (a cui si riferiscono le altre due figure, la seconda e l'ultima) l'andamento del DTR partiva negli anni 50 e rispecchiava più o meno quello del gruppo BEST; prima degli anni 50, in ogni caso, il range di incertezza in BEST è molto più ampio.

Wild et al.

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