Asciutte interpretazioni

L'ermeneutica climatologica, si sa, di questi tempi impera.

L'interpretazione data sull'estrema siccità delle Grandi Pianure Centrali degli USA fra la primavera e l'estate del 2012 - e confluita poi nell'eccezionale heatwave estiva - data dal pool di meteorologi e climatologi della Task Force sulle siccità della NOAA ha suscitato un vivace scambio di opinioni fra addetti e non (qui il poster, qui la piattaforma di partenza, qui e qui un paio di post critici, sopra in apertura le slides).

A capo del team narrativo c'è Marty Hoerling, meteorologo con grande expertise in dinamiche del clima, influenze oceaniche e attribuzione della variabilità e del cambiamento climatico, ultimamente spesso al centro di fertili dibattiti (e relativi futili appendici polemiche nelle solite contrade) con altri esperti (Hansen, Trenberth) circa la attribuzione di eventi estremi (vedi per es. l'update di questo post). Ma ci sono anche per es. contributi da parte di Richard Seager (LDEO), Kingtse Mo (prima alla NASA, ora alla NOAA) o Arun Kumar, tutti nomi autorevoli fra insider.

Curatrice del rapporto, co-autrice e organizzatrice della Task Force è Annarita Mariotti (prima all'ENEA, oggi alla NOAA), una brava ricercatrice con expertise nel ramo e della quale seguo da tempo diversi suoi lavori. Qualche anno fa, in occasione di questo interessantissimo seminario (qui una sintesi del coordinatore) a cui partecipai e proprio durante la programmata escursione pomeridiana di inizio estate sulle pendici del Monte in un contesto si vegetazione "subtropicalizzata", ebbi con lei un fugace quanto interessante scambio di idee a proposito del ruolo giocato dalla variabilità delle SST oceaniche su frequenze differenti (inter-annuale, multi-decennale) nell'influenzare a distanza pattern barici, circolazione generale dell'atmosfera e anomalie termiche e precipitative.

Kumar e Hoerling collaborano costantemente e giusto dieci anni fa, per es., pubblicarono questo lavoro che all'epoca trovai molto interessante perché, fra le altre cose, contribuì insieme ad altri lavori a fare da base per capire meglio in che modo il protrarsi nel tempo per alcuni anni di specifiche anomalie delle temperature superficiali oceaniche (SSTA) - in particolare nelle regioni tropicali - potesse indurre anomalie climatiche in regioni a distanza poste anche a più alte latitudini come l'Europa meridionale, l'Asia sudoccidentale o gli USA centro-meridionali. In questo lavoro si parlava della siccità che imperversò in queste aree a cavallo del millennio, fra l'estate del 1998 e la primavera 2002, e gli autori trovarono nelle particolari SSTA fra il Pacifico tropicale e l'Indiano la connessione remota attraverso la riconfigurazione delle anomalie bariche e l'influenza nella circolazione generale. Il così definito "oceano perfetto per la siccità" consiste in un rafforzato e protratto gradiente longitudinale nelle SSTA fra Pacifico tropicale orientale e Indiano tale per cui a SSTA negative nel Pacifico tropicale centro-orientale (stato dell'ENSO Nina-like) si affiancano SSTA positive nel Pacifico tropicale occidentale e nell'Indiano, passando per la "piscina calda" della sensibile e importante zona indo-pacifica del Maritime Continent (vedi immagini sotto, tratte da qui).

Da notare come questo pattern delle SSTA (rafforzato gradiente zonale delle SST del Pacifico, in associazione a probabile AMO positiva e generale stato del Pacifico in fase di PDO/IPO negativa) fu probabilmente alla base della protratta siccità che connotò il nordamerica (e che fu all'origine della fine degli anasazi nel sudovest) insieme ad altre anomalie climatiche (per es. la fase calda nordatlantica-europea) in pieno medioevo, anomalia come sappiamo definita MCA (vedi anche qui) e di cui uno dei più interessanti studi di analisi (vedi anche qui, immagine a sx da questo lavoro) fa capo proprio, fra gli altri, a Richard Seager.

Ebbene: la recente protratta siccità degli USA è partita durante l'autunno-inverno 2010/11 coinvolgendo in primis il sud degli States, in piena Nina, con un pattern delle SSTA tropicali abbastanza simile a quello idoneo per la siccità evidenziato sopra (vedi immagine sopra a dx, reanalisi ESRL/NCEP).

Si è poi estesa più a nord nel 2012 (quando, complice la stessa siccità, l'estate fu connotata dalla potente heatwave da record) e continua ancora oggi configurando le anomalie di precipitazione e di associato deficit di umidità dei suoli su buona parte degli USA anche in questa primavera. Potrebbe essersi sommata la normale variabilità caotica del tempo con effetti a distanza da parte delle SSTA e con feedback interni creando una situazione stocastica ideale per la continuità.

Che le proiezioni stagionali siano difficili (più alle medie latitudini che ai tropici, più in Europa che in USA) è ben noto e fa anche parte - oltre ad uno sviluppo delle forecasts e dell'hindcast notevole e notevoli ed ampi margini di ulteriore miglioramento - dell'imprevedibilità e della caoticità dello stesso complesso sistema climatico che accoppia oceano-terraferma e atmosfera su scala temporale ridotta (settimane, mesi, stagioni, anni). Interessanti, in questo senso, gli sforzi per migliorare le proiezioni generali su scala continentale/regionale e decennale.

Che poi, nonostante gli sforzi profusi, sia assai arduo prevedere gli eventi estremi - per definizione rari e dunque molto anomali - come le protratte heatwaves delle estati europee 2003 e 2010 o appunto l'accoppiata siccità-heatwave nordamericana fra 2011 e 2012 è altrettanto ben noto.

Ma se gli estremi, anche per definizione, sfuggono dalle maglie previsionali, non dovrebbe più sfuggire altrettanto facilmente un'hindacst basata su fattori che fanno parte di un complesso di maggiori evidenze  e minori incertezze.

Ecco: al di là del fatto che il rapporto sulla siccità del 2012 faccia il punto della situazione e sia pensato soprattutto per chiarire un po' di cose attributive per chi deve gestire situazioni di emergenza / adattamento / prevenzione / resilienza (decision making nell'ambito della società e quindi politica, protezione civile, agricoltura, assicurazione, pianificazione del territorio, gestione delle risorse, ev. turismo,...), direi che offre spunti interessanti, per certi versi stimolanti e per altri però anche un po' limitativi.

Di interessante trovo che ci sia l'analisi degli eventi, molto ben fatta.

Di limitativo ci sono, per me, due cose: il ristretto focus temperale (4 mesi, ma la siccità nel contesto spaziale continentale dura da più tempo e continua tutt'oggi) e, come intuito sopra, la strana decisione di escludere qualsiasi ricorso (anche indiretto e parziale), nell'ambito della spiegazione delle con-cause, da parte di influenze oceaniche remote. Soprattutto alla luce dei lavori sopra segnalati.

Va da sé che la polemica attorno al tentativo di attribuire qualsiasi evento -  dunque anche questo - al GW di origine antropica così come quello di escluderne sempre aprioristicamente il nesso la trovo futile e fine a se stessa. Cosa ne penso, a tal proposito, lo ho già scritto più volte (vedi per es. qui, qui, qui, qui o qui). Il succo del discorso lo riporto qui, scusandomi per l'auto-quote:

❝Un singolo evento ovviamente non è una conseguenza del cambiamento climatico, ma condizioni climatiche mutate sono in grado di influenzare il modo in cui gli eventi estremi si manifestano.

Vedi anche questo interessante contributo con interviste ad un panel di esperti (datato autunno 2011), da cui, alla domanda fatidica se siccità e caldo record regionale fossero la (o una) faccia del GW, scaturiva sostanzialmente un maybe yes, but...

Quindi: non è questione di cercare l'albero costitutivo del segnale del GW all'interno della foresta che costituisce il rumore della variabilità naturale interna, in un caso di evento come questo. Al contrario: si tratta di tener conto del fatto che il cambiamento del tipo di alberi che costituiscono la foresta influenza il modo in cui la foresta stessa si manifesta.

Per me trattasi dunque di un random weather event piuttosto protratto e in un contesto specifico che penso abbia comunque subito qualche influsso remoto.

fonte

Come giustamente afferma Seager qui, il principale fattore che controlla le temperature estive alle latitudini e nel contesto ambientale in cui giacciono le Grandi Pianure Centrali degli USA è il quantitativo di precipitazioni che vi cadono nella stessa stagione estiva: le estati umide tendono ad essere più fresche di quelle asciutte (per ragioni di natura sia radiativa - riconducibili alla radiazione globale incidente e alla presenza o assenza di nuvolosità che influenza le Tmax e all'altrettanto importante ruolo giocato dalla radiazione incidente nello spendere la sua energia per far evaporare suoli umidi o per essere trasformata essenzialmente in calore sensibile in presenza si suoli asciutti - sia avvettiva, ciò che influenza maggiormente le Tmin). La stessa cosa si verifica in altre aree poste alle medie latitudini, per es. in Europa. Vediamo qui sotto la correlazione fra anomalie termiche e di precipitazione in Europa nelle 4 stagioni canoniche.
Dall'alto al basso e da sx a dx: inverno vs estate; primavera vs autunno (figure tratte da Casty et al. 2007).

L'estate presenta un'ampia area di correlazione negativa, a tratti anche molto significativa. L'inverno, per es., presenta correlazioni positive su tutto il centro-nord del continente (il clima oceanico ma pure continentale e sub-polare della Scandinavia, come si sa, è d'inverno fortemente dipendente dal regime generale di circolazione euro-atlantico, leggasi NAO, e in presenza di aria molto umida di origine atlantica foriera di precipitazioni le temperature sono solitamente molto più miti rispetto a situazioni di blocco), denotando una maggior influenza generale di tipo avvettivo.
Le precipitazioni (in termini di anomalia) e l'umidità dei suoli (in termini di deficit o di surplus) sono però in grado di influenzare le caratteristiche estive anche con lagtimes stagionali, perché la presenza di suoli più o meno umidi in primavera, sotto specifiche condizioni, è in grado di guidare l'andamento termico estivo, irrobustendo o indebolendo eventuali anomalie bariche e termiche e/o favorendo o meno frequenza e intensità delle ondate di calore (vedi ad es. qui, qui, qui, qui, qui da cui le immagini sotto, ma vedi anche questo classico che parla proprio delle Great Plains americane).

Tornando on topic, nonostante il fatto che la variabilità nelle precipitazioni abbia senz'altro potuto aiutare a mascherare il trend termico di fondo anche negli USA continentali (pur regionale e stagionale che sia), il cambiamento climatico in atto sul lungo periodo si può manifestare anche e soprattutto con condizioni al contorno modificate. Mutate attraverso riconfigurazione delle SST, oppure feedback termo- e idro-climatico via presenza o assenza di copertura nevosa o velocità di fusione da parte dell'estensione nevosa nei mesi precedenti l'emergenza dell'anomalia in questione, o via presenza o assenza di precipitazioni con relativa umidificazione o meno dei suoli prima e durante la heatwave associata, per tacere del land use change...): su questo mi pare che non ci piova poi molto.

Concordo quindi con l'analisi generale del team (pur con le suddette limitazioni) e anche con le critiche mosse ad es. da Trenberth o dal climatologo locale (TX) Nielsen-Gammon riportate qui o qui.

La letteratura, a tal proposito, non manca: oltre ai lavori già segnalati, vedi ad es. anche qui, qui, qui o qui.

Seneviratne 2012