La ricerca sul calore violento della Terra nel 2023-24 sta riprendendo
Se hai un problema di salute cronico e all’improvviso ti ammali gravemente, tu e i tuoi medici dovete affrontare due grandi problemi: cosa c’è dietro la vostra crisi a breve termine e quali sono le implicazioni per la vostra salute a lungo termine?
I “medici del pianeta” del nostro mondo si trovano in un punto di stress simile ormai da quasi un anno. Si stanno affannando per capire perché la superficie terrestre – compresi sia l’atmosfera che gli oceani – è stata colpita da un picco di calore senza precedenti che si è protratto dalla metà del 2023 fino al 2024. Si sono anche occupati di cosa, se non altro, dice il picco a noi riguardo ai prossimi anni e oltre.
Sono stati pubblicati diversi nuovi studi su due fattori unici e molto pubblicizzati che potrebbero aver influenzato l’incredibile caldo globale del 2023-24. C’è molto di più in arrivo dal picco della ricerca: ad esempio, cinque riviste all’interno dell’ombrello di Nature stanno unendo le forze per un numero speciale tra riviste che si concentrerà sul picco. Come si legge nell’invito alla presentazione : “Non è ancora chiaro cosa abbia causato le varie anomalie climatiche nel 2023, ma le risposte modelleranno la nostra comprensione di ciò che verrà – se il 2023 è stato un anno anomalo, o se è un nuovo riferimento da cui il riscaldamento continuerà a nuovi livelli”.
La febbre immediata del pianeta non è ancora passata. Osservando le medie su scala globale calcolate quotidianamente dal Copernicus Climate Change Service, le temperature dell’aria superficiale hanno stabilito record in dozzine di date dalla metà del 2023, e le temperature della superficie del mare hanno stabilito record ogni giorno per più di un anno intero (vedere Figure 1 e 2 sotto).
Come catalogato qui nei post mensili di Jeff Masters , ogni mese da giugno 2023 è stato il più caldo a livello globale secondo osservazioni e analisi risalenti al 1850. Questo mese la NOAA e la NASA probabilmente concorderanno con il Copernicus Climate Change Service sul fatto che maggio 2024 stabilirà ancora un’altra temperatura globale, un record di calore mensile.
In un discorso speciale di mercoledì (Giornata mondiale dell’ambiente) intitolato “Un momento di verità”, il segretario generale delle Nazioni Unite António Guterres ha fatto riferimento agli ultimi dati di Copernicus e a un nuovo rapporto dell’Organizzazione meteorologica mondiale. L’OMM ha dato una probabilità del 47% che il periodo 2024-2028 avrà una media di almeno 1,5°C al di sopra dei livelli preindustriali, e una probabilità dell’86% che almeno un anno in quel periodo stabilirà un nuovo record globale annuale, battendo il 2023.
Solo nel mese di aprile, 34 località hanno stabilito i massimi mensili di tutti i tempi per le rispettive nazioni e territori. E a maggio e all’inizio di giugno, molte popolose località tropicali e subtropicali, dall’India al sud -est asiatico fino al Messico, hanno sopportato un caldo miserabile e pericoloso pari o vicino ai record di tutti i tempi.
Persino i dati satellitari sulla temperatura dell’atmosfera più bassa – a lungo usati come munizioni da coloro che respingono o negano il riscaldamento a lungo termine – non sono sfuggiti all’intenso picco.
Sembra che la fine del picco di calore del 2023-24 sia ormai certa, soprattutto perché il Pacifico si sta rapidamente spostando verso La Niña. La risalita causata da La Niña porta in genere immensi volumi di acqua più profonda e più fresca sulla superficie del Pacifico tropicale orientale, coprendo un’area che può estendersi più grande degli Stati Uniti. Possiamo aspettarci che questa fresca infusione riduca la temperatura media globale dell’aria e dell’oceano di qualche decimo di grado Fahrenheit per almeno alcuni mesi. Ciò dovrebbe essere sufficiente per porre fine all’attuale serie di record globali giornalieri e quasi record, forse già a luglio.
Potrebbe volerci molto più tempo per comprendere appieno cosa è successo nell’ultimo anno e cosa potrebbe presagire per il nostro futuro.
Navi, ciminiere e luce solare
Dovrebbe essere ovvio che il picco di calore del 2023-24 si è aggiunto all’implacabile riscaldamento a lungo termine, causato dai gas serra emessi quando i combustibili fossili vengono bruciati. Le temperature globali semplicemente non avrebbero potuto raggiungere un picco del genere senza che più di un secolo di riscaldamento globale non avesse sostenuto il picco.
Il successivo fattore più importante è stato l’ evento El Niño del 2023-24 , il più forte dal 2015-2016 e uno dei due più forti del 21° secolo finora. A differenza di La Niña, il calore oceanico diffuso attraverso il Pacifico tropicale orientale da El Niño aumenta tipicamente la temperatura dell’aria superficiale globale di diversi decimi di grado Fahrenheit.
Infatti, Michael Mann (Università della Pennsylvania) e altri hanno sostenuto che, proprio come il picco di calore di El Niño del 2015-16, i valori del 2023-24 rientrano nel margine di variabilità naturale attorno alla tendenza al riscaldamento a lungo termine.
Tuttavia, c’è stata una notevole differenza di circa 0,24 gradi Celsius o 0,43 gradi Fahrenheit tra i picchi del 2015-16 e del 2023-24 (sulla base dei dati da maggio ad aprile della NOAA, come mostrato nella Figura 3 di seguito). E rimangono delle domande: esattamente, come è riuscita la variabilità naturale, e/o qualcosa di più, a produrre un tale salto da un forte evento di El Niño a quello successivo? E perché proprio il settembre 2023 ha distrutto così tanti record ?
È quando si approfondisce il riscaldamento a lungo termine e El Niño che la saga scientifica diventa più intrigante e controversa.
Uno dei fattori secondari spesso citati è un forte calo delle emissioni di aerosol di solfato emesse dal trasporto marittimo globale. Questo declino è stato innescato dalle normative messe in atto dall’Organizzazione marittima internazionale nel 2020. Hanno ridotto le emissioni di solfati derivanti dalle spedizioni di circa il 70% e le emissioni globali di solfati di circa il 10% .
L’effetto diretto – meno aerosol che bloccano il sole e quindi più luce solare che raggiunge la superficie terrestre – è abbastanza semplice. I cambiamenti nei solfati hanno anche effetti indiretti: la presenza di aerosol può spostare il numero e la distribuzione delle dimensioni delle goccioline delle nuvole, che a loro volta influenzano la quantità di luce solare che raggiunge la superficie terrestre.
Tenendo conto di entrambi i processi, un’analisi del 2023 di Carbon Brief ha stimato che le temperature globali saranno circa 0,05 gradi Celsius più calde di quanto altrimenti previsto entro il 2050 a seguito dei tagli alle emissioni di solfati del 2020 – in effetti, accelerando il riscaldamento globale di circa due anni.
Potrebbe sembrare una semplice goccia nel mare del cambiamento climatico. Ma l’afflusso di energia è stato maggiore lungo le rotte marittime oceaniche – comprese, soprattutto, quelle attraverso il Nord Atlantico, terreno fertile per gli uragani del Golfo e dell’Atlantico degli Stati Uniti. Le temperature della superficie del mare nel Nord Atlantico hanno superato i record per gran parte dello scorso anno. Ora sono a livelli senza precedenti per l’inizio della stagione degli uragani, come discusso qui da Michael Lowry in un post del 22 maggio .
Un nuovo articolo su Communications Earth and Environment condotto da Tianle Yuan (GESTAR-II/Università del Maryland) stima che l’aumento dell’apporto solare derivante dal calo dei solfati – che l’articolo definisce uno “shock involontario di terminazione della geoingegneria” – potrebbe portare a un raddoppio tasso di riscaldamento globale negli anni ’20 rispetto all’ultimo mezzo secolo. Le nuove stime del bilancio energetico del documento sullo Yuan sono più o meno coerenti con gli studi precedenti, ma c’è stata qualche resistenza per motivi tecnici nell’estrapolazione del documento dal bilancio energetico alle tendenze della temperatura globale.
“Si tratta di uno studio tempestivo, ma fa affermazioni molto audaci sui cambiamenti di temperatura e sulla geoingegneria che sembrano difficili da giustificare sulla base delle prove”, ha affermato la dott.ssa Laura Wilcox, professoressa associata presso il Centro nazionale per le scienze atmosferiche dell’Università del Regno Unito, in una carrellata di reazioni al Science Media Centre.
Aggiornamento (5 giugno): un altro nuovo documento – ancora in forma prestampata presso EGUSphere e non ancora sottoposto a revisione paritaria – descrive le simulazioni dell’insieme CESM che incorporano un calo del 90% delle emissioni di solfati derivanti dalle spedizioni nel 2020 e producono un picco ritardato del riscaldamento globale nel 2023 non dissimile da quello effettivamente osservato.
Che ne dici di quel vulcano sottomarino?
L’ eruzione del vulcano Hunga Tonga-Hunga Haʻapai nel Pacifico sudoccidentale il 15 gennaio 2022 ha attirato l’attenzione di vulcanologi e scienziati del clima di tutto il mondo. L’eruzione è stata la più potente da quella del Monte Pinatubo nelle Filippine nel 1991.
L’immensa esplosione del Pinatubo ha emesso nella stratosfera abbastanza solfati da abbattere la temperatura globale di ben 0,6 gradi Celsius (1 grado Fahrenheit) nel corso del prossimo anno e oltre. La nuova ruga con l’ultima eruzione: Hunga Tonga si trova sotto il Pacifico sud-occidentale, piuttosto che in cima a un’isola. L’eruzione finì per spingere nell’atmosfera meno anidride solforosa rispetto al Pinatubo, ma aggiunse una massiccia infusione di vapore acqueo, sufficiente ad aumentare la quantità totale di umidità stratosferica fino al 10%. Da allora il vapore acqueo aggiunto si è fatto strada verso latitudini più elevate all’interno della stratosfera.
Come con altri gas serra ad alta quota, gli effetti radiativi del vapore acqueo aggiunto da Hunga Tonga hanno raffreddato la stratosfera riscaldando leggermente la superficie terrestre. Un paio di prime stime erano che i solfati dell’eruzione avrebbero portato a circa 0,004°C di raffreddamento globale nel 2022, e che il vapore acqueo avrebbe portato fino a 0,035°C di riscaldamento globale in cinque anni, forse rappresentando una fetta minore dell’incremento nel recente picco di calore globale.
Un articolo in revisione presso ESS Open Archive condotto da Mark Schoeberl (Science and Technology Corporation) stima che l’effetto netto sia del vapore acqueo che degli aerosol di solfato di Hunga Tonga sia stato in realtà un minuscolo raffreddamento della superficie terrestre e che gli effetti radiativi combinati siano stati quasi scomparsi entro la fine del 2023. Lo studio non valuta le condizioni al di sopra dei 35 km nella stratosfera, dove il vapore acqueo rimane circa il 10-20% più diffuso rispetto a prima dell’eruzione, poiché gli effetti sul clima derivanti dal vapore acqueo a quote così elevate sono aumentati.
Un altro articolo recente, appena pubblicato sul Journal of Climate , afferma che potremmo vedere una complessa rete di effetti meteorologici e climatici regionali negli anni a venire a causa del vapore acqueo di Hunga Tonga. Guidato da Martin Jucker (Università del Nuovo Galles del Sud), lo studio utilizza il modello climatico globale WACCM, che incorpora la chimica stratosferica, per simulare un’eruzione simile all’Hunga Tonga e i suoi impatti fino a un decennio di distanza.
La stima dello studio del riscaldamento globale dovuto al vapore acqueo aggiunto era di soli 0,015 gradi Celsius. Ciò che è molto più sorprendente è un rimpasto previsto dei modelli meteorologici nella seconda metà degli anni 2020, apparentemente causato dall’interazione dei cambiamenti di circolazione e dei feedback delle nuvole. Se le proiezioni di questo nuovo studio dovessero raggiungere l’obiettivo, il riscaldamento invernale alle alte latitudini settentrionali (compreso l’Artico) e il riscaldamento primaverile in gran parte dell’Eurasia potrebbero intensificarsi, mentre gli inverni australiani potrebbero essere più freddi e umidi della media, a parità di altre condizioni. Ci sono anche indizi che le condizioni di El Niño siano favorite nel Pacifico tropicale.
Discutendo di questi e altri “impatti sorprendenti e duraturi” in un saggio per The Conversation , Jucker ha aggiunto: “… speriamo che il nostro studio susciti interesse scientifico per cercare di capire cosa potrebbe significare una così grande quantità di vapore acqueo nella stratosfera per il nostro clima.”
Ancora un altro fattore (ma molto minore) è la tempistica del picco in corso nel ciclo solare di 11 anni. Le variazioni dell’energia termica solare attraverso il ciclo sono minime ( meno dell’1% ) rispetto alla forzante dei gas serra, e gli alti e bassi del ciclo non influenzano la nostra traiettoria di riscaldamento a lungo termine. Tuttavia, il sole si sta ora avvicinando al picco del ciclo solare 25, emettendo regioni attive (e innescando uno spettacolare spettacolo aurorale a maggio), quindi potrebbe esserci una piccola, temporanea quantità di energia solare extra nel mix in questo momento. Questo ciclo si è rivelato più attivo del previsto, anche se è ancora tra i più deboli degli ultimi 200 anni .
Il titolo principale non è cambiato
Nonostante tutta la scienza interessante che sta generando, il picco di calore del 2023-24 è innanzitutto un segnale di pericolo. Anche supponendo che la media globale delle temperature dell’aria e del mare riescano a scendere leggermente al di sotto dei livelli record per i prossimi uno o diversi anni – cosa del tutto possibile, forse anche probabile – il picco ci ha dato un’anteprima di ciò che potrebbe diventare “normale” presto, a partire dal 2030, poiché i gas serra derivanti dalle attività umane continuano ad accumularsi nell’atmosfera. Tale accumulo continuerà anche quando le emissioni globali si stabilizzeranno e inizieranno a diminuire, come potrebbe accadere nei prossimi anni. Solo quando le emissioni scenderanno quasi a zero, l’accumulo cesserà.
Considerando quanto sia stato strano il picco, è saggio non dare ancora troppo per scontato sulla sua fine. Una delle interpretazioni recenti più inquietanti è quella dell’eminente scienziato climatico della NASA James Hansen, che ha affermato con i coautori in un documento Oxford Open Climate Change del 2023, Global Warming in the Pipeline , che il calo delle emissioni globali di aerosol (compresi i tagli innescati dalle nuove normative sulle spedizioni) ) accelererà il tasso di riscaldamento planetario ben oltre le proiezioni standard.
Zeke Hausfather ha offerto un contrappunto in un post sul Carbon Brief del 4 aprile, sottolineando che una certa accelerazione del riscaldamento è stata a lungo prevista dai modelli e che il picco del 2023-24 potrebbe non segnalare nulla di insolito: “C’è il rischio di confondere il clima a breve termine variabilità con cambiamenti a lungo termine – una trappola che la comunità scientifica del clima ha già incontrato in precedenza”.
Un thread in corso avviato con un post su RealClimate il 30 maggio sta evidenziando nuove ricerche e dati relativi agli estremi del 2023. L’autore del post Gavin Schmidt, succeduto ad Hansen come direttore del Goddard Institute for Space Studies della NASA, ha anche scritto un commento su Nature il 19 marzo intitolato I modelli climatici non possono spiegare l’enorme anomalia del calore del 2023: potremmo essere in un territorio inesplorato . In quell’articolo, Schmidt ha sottolineato:
…l’anomalia della temperatura del 2023 è emersa all’improvviso, rivelando una lacuna di conoscenze senza precedenti, forse per la prima volta da circa 40 anni fa, quando i dati satellitari iniziarono a offrire ai modellisti una visione in tempo reale senza precedenti del sistema climatico della Terra. Se l’anomalia non si stabilizza entro agosto – un’aspettativa ragionevole basata sui precedenti eventi di El Niño – allora il mondo si troverà in un territorio inesplorato”.
Jeff Masters ha contribuito a questo articolo.
Autore: Bob Henson, meteorologo e giornalista con sede a Boulder, Colorado. Ha scritto su meteo e clima per il Centro nazionale per la ricerca atmosferica, Weather Underground e molti luoghi freelance. Bob è l’autore di “The Thinking Person’s Guide to Climate Change” e di “The Rough Guide to Climate Change”, un precursore di esso, e di “Weather on the Air: A History of Broadcast Meteorology”, e coautore dell’introduzione libro di testo “La meteorologia oggi”. Per cinque anni e fino all’estate del 2020 ha coprodotto il sito di notizie di categoria 6 per Weather Underground. Originariamente pubblicato su Yale Climate Connections
