Outlook artico 2013 - I


Eccoci al tradizionale e puntuale primo dei 3 appuntamenti estivi di fine mese con la proiezione dell'estensione mensile minima di settembre del ghiaccio marino pan-artico.

Prima una rapida panoramica sulle condizioni generali al contorno, poi su quelle del 2013, a seguitre un refresh sul metodo previsionale usato e infine la prima stima, mia e dell'ensemble che partecipa al SEARCH.

▼ Quattro soli dati sul primo punto, tanto basta selezionare l'etichetta "Arctic" nel blog per ri-approfondire un po' (ev. questo post).

Paragone con l'inizio dell'era delle rilevazioni satellitari nel 1979:

● L'estensione del ghiaccio marino (E) è diminuita di circa il 32%;
● L'area del ghiaccio marino (A) è diminuita di circa il 39%;
● Il volume del ghiaccio marino (V) è diminuito di circa il 76%;
● Fra il 1979 e il 2006, il 52-58% dell'area massima annuale (fine inverno) spariva durante l'estate; fra il 2007 e il 2011, questo rateo è salito e si è mantenuto al 70%; nel 2012 c'è stato il record del 75%: noise o inizio di un nuovo stadio?


NASA

▼ Una veloce panoramica sulla situazione attuale. Prima il 20 giugno 2013 e il flashback degli ultimi 6 anni, dopo la rottura del 2007:


Il ghiaccio più compatto e spesso è quest'anno a nord delle isole canadesi e della Groenlandia e rispecchia il risultato di un inverno connotato da circolazione generale improntata sul segno negativo dell'AO. Il regime dei venti associato, ha parzialmente sfavorito il trasporto, la perdita dinamica e la fuga di ghiaccio pluriennale dallo stretto di Fram, disperdendolo meno, riassorbendolo e concentrandolo maggiormente fra il mare di Beaufort (Beaufort Gyre) e il bacino centrale a nord della Groenlandia (vedi foto sotto, fonte: Canadian Ice Service).
Tuttavia, ad oggi, ci sono parecchie zone con ghiaccio già fuso, il solito 25-30% circa (come in tutti gli ultimi anni a questo momento, tranne nel 2009). Come negli ultimi 4 anni, ci sono già aree libere da ghiaccio poco dopo metà giugno.
Il ghiaccio compatto ha un'estensione di circa 4 milioni di km^2, un po' più del 2007 e del 2012, ma meno degli altri anni. Vedo similitudini generali con 2007, 2010, 2011 e 2012 per quel che concerne il grado di copertura glaciale medio (attorno al 70%); maggiori analogie con i pessimi 2007 e 2012 per quel che riguarda la superficie già libera da ghiaccio all'interno del perimetro (circa 3.5 milioni di km^2, contro i circa 3 del 2008, 2010 e 2011 e i 2 del 2009).
Il 20 giugno l'estensione era vicina a 11.5 milioni di km^2, l'area a 8 milioni. Nel 2012, lo stesso giorno, mancavano però già circa 1 milione di km^2 ad entrambi i parametri.


Quest'anno l'estensione sembra reggere meglio perché la circolazione atmosferica invernale ha agito in modo conservativo, disperdendo meno ghiaccio rispetto per es. allo scorso anno.
E giugno è stato accompagnato spesso da una NAO positiva e un pattern atmosferico artico caratterizzato da alta pressione sul Mare di Barents che ha portato le temperature record in Lapponia e depressioni nell'artico centrale, tenendo basse le temperature in loco e impedendo l'export di ghiaccio attraverso lo stretto di Fram. È inoltre mancato il deleterio Dipolo Artico positivo (alta pressione sulla parte nordamericana e bassa su quella asiatico/siberiana dell'Artico) che tende a spingere e disperdere i ghiacci verso il Nordatlantico. Insomma: la variabilità naturale sta dando una mano. Vedremo se e quanto a lungo servirà.
Certo che se guardiamo all'età o allo spessore...



▼ Il metodo di proiezione è misto: prende ampio spunto (ma lo aggiorna e lo estende) da quello sviluppato dal gruppo del Polar Science Centre dell'Università di Seattle con a capo R. W. Lindsay e J. Zhang. E lo integra con un approccio empirico basato sull'osservazione dello stato annuo e interannuale delle condizioni criosferiche dell'Artico, segnatamente per quel che riguarda estensione e area, volume, spessore ed età dei ghiacci (e un occhio di riguardo al metodo del Canadian Ice Service), completandolo con un paio di valutazioni di natura prettamente statistica.
Ecco per es. nel grafico accanto le correlazioni laggate nel tempo (mesi prima di settembre) di alcune variabili usate con l'estensione di settembre del ghiaccio marino pan-artico: sopra R e sotto R^2.
Le variabili usate sono quelle che risultano essere maggiormente significative nei mesi specifici: per es. concentrazione, spessore ed estensione glaciale (linee gialle), oppure grado di copertura glaciale e aree libere da ghiaccio (rosse), oppure temperature marine a varie profondità (linee blu) o ancora pattern atmosferici specifici (AO, NAO, PNA). In più viene tenuto conto del famigerato pattern del Dipolo Artico o di caratteristiche peculiari quali frequenza di profondi cicloni artici, in particolare ad agosto. A ciò si aggiunge una valutazione dei flussi di radiazione ad onda corta a giugno e luglio.

Nel 2009 e 2010 ottenne buoni risultati, rientrando nel margine previsto di incertezza pur senza centrare il valore finale, ma con differenze minime già nel primo mese di proiezione.
Nel 2011 fece ancora meglio azzeccando il valore medio mensile con un errore inferiore a 100 migliaia di km^2.  L'anno scorso, invece, fu penalizzato dal fatto che il valore è stato molto anomalo, estremo e da record. Solo alla terza proiezione (agosto) il valore effettivo rientrava nel margine di incertezza (limite inferiore). Una hindcast dei 5 anni precedenti (sono in corso altre prove della skill) ha però potuto fornire risultati soddisfacenti, anche se di nuovo, pure in questo caso, l'estremo 2007 sfugge un po' dalle maglie previsionali.
Diciamo che si sta comportando un po' meglio dell'altro modellino di proiezione usato, quello della NAO invernale. Ma mostra anche i limiti di questo tipo di strumento quando si ha a che fare con la previsione di valori che risultano poi estremi. Ci vorrebbe forse un supporto più ampio da parte della statistica.

▼ Eccoci infine all'outlook. Prima l'ensemble raccolto dal SEARCH:
grande spread (segno di incertezza?), dai nuovi record di 3.4 milioni di km^2 previsti dal MetOffice all'improbabile 6 di Cabel Shaw.

La mediana è di 4.1 milioni di km^2.


Riccardo Reitano dice 4 (±0.15) milioni di km^2
Waitin' for tamino ...
E un sondaggio fra insider presenti alla Bjerknes Conference di Bergen dello scorso settembre (fonte):



Ed ecco infine la mia prima proiezione del 2013:

4.1 (±0.3) milioni di km^2

Se finisse davvero così, significherebbe che questa estate non supererebbe il record del 2012, ma si collocherebbe comunque al penultimo posto, superando l'ex-estate record del 2007. Il margine di incertezza previsto permette anche di ipotizzare (se finisse al limite superiore) un valore leggermente superiore anche al 2007. Stando così le cose, qualcuno potrebbe anche dire che il trend si è invertito :-D

Vedremo. Appuntamento a fine luglio con la seconda parte e l'aggiornamento.

Commenti

  1. Riccardo Reitano25 giugno 2013 01:15

    Grazie per aver citato la mia "previsione" anche se era chiaramente senza pretese. Ho fatto ciò che si fa quando non si sa che dire, l'analisi statistica; e per giunta barando sullo scarto, l'ho ridotto arbitrariamente per aggiungere un po' di pepe alla scommessa :D

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    1. Eh, però mi sa che a volte la mera analisi statistica, in casi come questo, funziona bene. :-D

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  2. l'anno sembra discreto..per il momento il pack regge..
    se dovessi scommettere però direi sicuramente record negativo..o quasi.
    un saluto.

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    1. Regge meglio perché la circolazione atmosferica invernale ha agito in modo conservativo, disperdendo meno ghiaccio rispetto per es. allo scorso anno.
      http://nsidc.org/arcticseaicenews/files/2013/04/Figure41.png
      E giugno, con una NAO positiva e un pattern atmosferico artico caratterizzato da alta pressione sul Mare di Barents che ha portato le temperature record in Lapponia e depressioni nell'artico centrale tenendo basse le temperature in loco e impedendo l'exporti di ghiaccio attraverso lo stretto di Fram. E assenza del deleterio Dipolo Artico positivo.
      Insomma: la variabilità naturale sta dando una mano. Vedremo se e quanto a lungo servirà.

      Se per es. guardiamo all'età...
      http://nsidc.org/arcticseaicenews/files/2013/04/Figure52.png

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  3. diciamo allora che tutta la zona in viola potrebbe, ipoteticamente, sparire in un paio di mesi..o anche meno..
    secondo te, gli indici, in particolar modo quelli riferiti al polo, sono causa ancora di alcuni lati positivi della situazione (come hai detto ad esempio riferendoti alla nao+) inserendosi nella varibilità, o sono anche e sopratutto conseguenza -feedback- del cambiamento climatico da quelle parti?
    ancora grazie.

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    1. Uh, poni una di quelle domande a cui è tremendamente difficile dare una risposta esauriente. Diciamo che i circoli viziosi sono di casa e ovviamente in un contesto così dinamico ed instabile come l'Artico le retroazioni sono quasi la norma. Sarei, ad oggi e cautelativamente, più propenso a sposare la prima ipotesi. Ma non è detto. L'impressione che emerge, anche studiando la letteratura scientifica che viene continuamente prodotta, è che la maggior influenza indotta sull'atmosfera polare da parte del nuovo stato di equilibrio dinamico dell'Artico si possa leggere maggiormente nelle stagioni autunnale e invernale (fino al tardo inverno, come scrivevo nel post sull'Arctic Express). Ma siamo ancora agli albori. Tieni anche presente che alcuni ipotizzano una influenza maggiore di quel che si potrebbe pensare anche alle latitudini medie in relazione al diminuito gradiente fra polo ed equatore, ma di nuovo: questo è un aspetto che viene esacerbato fra l'autunno e la primavera, di meno d'estate.
      In questo recentissimo lavoro, per es., gli autori hanno rilevato significativi aumenti nel rapporto fra segnale (cambiamento di circolazione atmosferica e dei parametri climatici indotti in ragione del nuovo stato del pack artico) e rumore (variabilità atmosferica interna) a livello locale, al di sopra della zona polare, in particolare per quel che concerne temperatura e precipitazioni in autunno e inverno. Ma nessuna risposta remota in termini di aumento di questo rapporto a latitudini più basse.

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    2. Ho dimenticato il paper:
      http://www.cgd.ucar.edu/staff/cdeser/docs/screen.seaice_atm_impacts.climdyn13.pdf

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  4. grazie mille per il tempo dedicato!
    un saluto.

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