Clima più estremo? III — Heatwaves, feedbacks

Global warming: The role of soil moisture from Climate Science Visuals on Vimeo.

Come già visto qui, gli estremi termici più caldi, su scala regionale, sono previsti aumentare più fortemente rispetto alle temperature medie globali, con cambiamenti significativamente maggiori del livello dei 2 °C di riscaldamento globale che la comunità internazionale si è prefissata di non superare. E, come già detto nello stesso post, le ragioni vanno ricercate soprattutto nel potente ruolo esercitato dai feedback di natura termo- e idro-dinamica.
Fra questi, molto importante è infatti il ruolo esercitato dalla relazione fra umidità dei suoli e temperature attraverso il bilancio dei flussi di energia. Questo tipo di feedback contribuisce in modo significativo al riscaldamento amplificato dei giorni più caldi rispetto a quello delle temperature medie globali e il suo contributo raggiunge più del 70% in vasti territori ampiamente popolati delle medie latitudini boreali come l'Europa centrale e la parte centrale del Nordamerica.


In caso di eccessiva secchezza dei suoli a tarda primavera (risultato di persistente siccità), ben il 90% del calore netto diurno emesso dal terreno si presenta in forma di calore sensibile, mentre nella norma, su un terreno coperto da vegetazione bassa (ad es. prati), il trasferimento di calore sensibile dal suolo all’atmosfera raggiunge a malapena il 30% della radiazione netta giornaliera, con il rimanente 70% impiegato nell’evaporazione. Come la disponibilità di umidità nel suolo è un fattore di innesco di forti precipitazioni (soprattutto nelle regioni più secche dell’Europa), allo stesso modo suoli secchi inibiscono la formazione di nuvolosità convettiva aumentando così la radiazione diurna ad onda corta, quindi aumentando l’evapo-traspirazione e da ultimo portando dunque ad ulteriore deficit di umidità.

Siccome, per questo tipo di risposta climatica, i trend dell'umidità dei suoli sono molto più importanti rispetto alla variazione di umidità a breve termine, c'è da aspettarsi una ulteriore amplificazione delle heatwaves data dalla relazione + caldo → maggior evaporazione dei terreni → minor contributo del calore latente e maggior contributo del calore sensibile → ancora più caldo. Con conseguenze inquietanti, per coloro i quali non dovessero riuscire ad adattarsi in maniera efficace (vedi anche qui e qui).

Seneviratne et al. @ IACETH

Per es. in questi giorni nelle nostre regioni stiamo esperendo una specie di bis sinottico dell'estremo giugno 2003 (vedi sotto, e trova le differenze...).

Solo che, mentre nelle Alpi (soprattutto centro-occidentali) questo mese è molto probabile che finisca per essere più caldo e superare il finora insuperabile giugno di quell'anno, nelle località alpine di pianura non lo farà perché l'anomalia del 2003 è stata ulteriormente amplificata dai suoli eccezionalmente secchi della primavera di quell'anno. Secondo questa simulazione, con il 25% in meno di acqua nei suoli ad aprile, il feedback amplifica il riscaldamento fino ad un valore di 2°C in più nelle aree continentali dell'Europa centrale. L'effetto è invece minimo nelle aree come la penisola iberica che in estate sono già di norma molto secche e in quelle nord europee in cui la vegetazione ha comunque acqua a sufficienza. Il feedback può anche essere negativo nelle aree montane e lungo le coste:

Fischer et al. 2007

Update 23/6: sull'Italia il feedback è moderatamente positivo, soprattutto in Pianura Padana, proprio laddove si concentra il deficit idrico più importante di questi ultimi mesi (vedi sotto). Da tenerne conto come ulteriore aggravante della preoccupante siccità che attanaglia da mesi la penisola.

La simulazione in apertura di post mostra in maniera chiara il ruolo dell'umidità dei suoli come importante e per molte regioni decisivo fattore di feedback nel GW futuro atteso.
Per i conoscitori della lingua di Goethe, ecco una spiegazione più dettagliata (all'incirca dal minuto 13 in avanti) in questa intervista effettuata alla climatologa dello IACETH e autrice della simulazione Sonia Seneviratne:

Werkstattgespräch: Von der Feldmessung zur globalen Forschung from Climate Science Visuals on Vimeo.