sensitivita climatica
sensitivita climatica
sensitività climàtica locuz. sost. f. – Parametro (climate sensitivity) utilizzato per caratterizzare la risposta del sistema climatico a un dato forzante radiativo (v.). La s. c. (λ ) è definita dalla relazione ΔTs = λRF, in cui ΔTs rappresenta la variazione di temperatura media globale di superficie tra due stati di equilibrio e RF il forzante radiativo. Nella sua semplicità e costituendo un’approssimazione lineare, tale relazione comprende nei margini di incertezza attribuibili a λ gli effetti retroattivi (feedback) delle risposte climatiche caratteristici del sistema atmosfera-Terra. Tra questi si può citare, per es., la relazione di mutuo incremento tra temperatura atmosferica e rilascio di metano dalle zone paludose: l’aumento di temperatura atmosferica favorisce l’emissione di metano dalle zone paludose, che induce la crescita di concentrazione in atmosfera di questo gas a effetto serra, a sua volta capace di rinforzare l’aumento di temperatura atmosferica. Tali processi possono peraltro interagire con fenomeni naturali discontinui e ricorrenti come, per es., le eruzioni vulcaniche: conseguentemente all’eruzione del vulcano Pinatubo del 1991 furono immesse nella bassa stratosfera notevoli quantità di ceneri e diossido di zolfo (SO2) in grado di favorire la soppressione di metano in due modi sinergici (alterazione fotochimica con azione sulla rimozione attraverso OH atmosferico, riduzione del rilascio da zone paludose per diminuzione della temperatura e delle precipitazioni). La s. c. è di importanza capitale, anche nello sviluppo e nell’applicazione, con finalità previsionali, dei modelli di circolazione atmosferica generale, perché costituisce matematicamente un fattore di proporzionalità tra RF e la risposta in variazione della temperatura atmosferica, che è associabile alla probabilità di occorrenza delle manifestazioni dei cambiamenti climatici. Generalmente, per ragioni di opportunità, negli studi di settore la s. c. è calcolata attraverso una grandezza derivata, ossia la variazione di temperatura corrispondente al raddoppio della concentrazione di CO2 in atmosfera. La determinazione di λ può seguire modalità sia sperimentali sia di calcolo attraverso modelli, entrambe comunque implicanti fattori di incertezza riconducibili in ultima analisi ai forzanti radiativi, in particolare a quello complessivo degli aerosol. Le metodologie sperimentali si basano sulla misura della variazione della temperatura media globale di superficie relativa a un periodo di tempo noto e del forzante radiativo causalmente corrispondente. Sono stati effettuati studi a scala temporale molto diversa, considerando sia tempi geologici (per es., il riscaldamento dall’ultimo minimo glaciale al presente o il raffreddamento dal Cretacico al presente) con l’ausilio di tecniche proxy (per es., lo studio della distribuzione degli isotopi stabili nei ghiacci fossili e nei sedimenti per calcolare le variazioni di temperatura) sia tempi storici (per es., dalla rivoluzione industriale a oggi utilizzando serie di misurazioni strumentali). Tuttavia, nel primo caso le incertezze introdotte dalla deduzione sperimentale sia delle temperature sia dei forzanti tendono a comporsi in un intervallo troppo ampio per poter effettuare un confronto con le azioni indotte dai fattori antropogenici; nel secondo il termine di incertezza è dominato da quello relativo alla quantità RF totale degli aerosol. Un metodo sperimentale alternativo si avvale delle misure da satellite per determinare il tasso di riscaldamento globale attraverso il calcolo del flusso netto di energia al limite superiore dell’atmosfera (TOA, Top of the atmosphere). Tale metodo, pur caratterizzato dal vantaggio di non dover considerare l’inerzia termica delle masse oceaniche, comporta tuttavia aspetti problematici che incidono sull’accuratezza della s. c. calcolata: i forzanti radiativi, e più di altri il termine RF da aerosol, dovrebbero essere considerati non invarianti durante il periodo coperto dai dati satellitari; i dati satellitari sono parzialmente idonei a fornire la misura di un flusso radiativo globale medio (per es., le piattaforme satellitari ERBE, Earth radiation budget experiment, non coprono le regioni polari, mentre quelle CERES, Clouds and the earth’s radiant energy system, che rilevano il pianeta complessivamente, non campionano sul ciclo diurno poiché sono in orbita polare). Lo sviluppo della capacità di rilevamento da satellite con il potenziamento della rete strumentale, a cominciare dal lancio della missione NPOESS (National polar-orbiting operational environmental satellite system), rinviato dal 2011 al 2014, dovrebbe contribuire a migliorare l’efficacia del metodo. La stima della s. c. secondo l’approccio modellistico è condizionata dalla capacità dei modelli di rappresentare con sufficiente accuratezza i processi chiave del sistema climatico. Da questo punto di vista, sono rilevanti gli effetti amplificanti dei meccanismi di feedback, che possono condurre a risultati di modello significativamente diversi in funzione del tipo di approssimazione necessariamente applicata alla descrizione dei processi fisici individuali, per limiti nella capacità di calcolo e nella conoscenza dei fenomeni. L’incertezza attribuita ai singoli forzanti radiativi, in particolare nei casi in cui è ampia come per gli aerosol, limita l’accuratezza della misura modellistica della sensitività climatica.