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I record di temperatura globale sono stati superati per dodici mesi consecutivi

MeteoSvizzera-Blog | 07 giugno 2024
47 Commenti

In Svizzera, il maggio 2024 passerà alla storia come un mese piuttosto fresco. Nel nostro Paese la primavera si è rivelata grigia e umida. Ma su scala globale, è stato il maggio più caldo da quando sono iniziate le misurazioni e anche gli 11 mesi precedenti sono stati i più caldi su scala globale. Quali processi sono responsabili di questa situazione? Cerchiamo di dare una spiegazione.

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Maggio 2024 ha avuto molto in comune con aprile e marzo, oltre che con i nove mesi precedenti: è stato il mese più caldo in termini di media globale dall'inizio delle misurazioni. Dal giugno 2023, le temperature medie mensili globali sono state costantemente superiori a tutte le precedenti medie mensili nel set di dati Copernicus. I nuovi record mensili per la seconda metà del 2023 sono addirittura ben al di sopra di quanto era noto in precedenza, anche se confrontati con i dati di temperatura globale risalenti al 1850: rispetto alla media dei 12 record mensili che esistevano ancora prima del giugno 2023 (si vedano i punti viola nella Figura 1; deviazione dal 1991-2020: +0,5°C), la media dal giugno 2023 al maggio 2024 è stata superiore di 0,25°C (deviazione dal 1991-2020: +0,75°C).

Nel corso dell'intero anno, le medie mensili sono state quasi 3 deviazioni standard al di sopra della norma 1991-2020 (linea bianca come media nella figura 1. La domanda è: quali sono le ragioni di questo fenomeno? Sintetizziamo di seguito lo stato attuale delle conoscenze.

Quali processi potrebbero essere responsabili dell'attuale riscaldamento?

È scientificamente indiscutibile che le emissioni di gas a effetto serra causate dall'attività umana stiano alterando in modo significativo il clima mondiale. Dalla metà del XX secolo circa, l'influenza delle nostre emissioni è stata chiaramente la causa principale del graduale aumento della temperatura globale. Il riscaldamento risultante dall'epoca preindustriale risultava essere di +1,3°C nel 2023.

Allo stesso tempo, altri processi possono influenzare le variazioni di temperatura a breve termine. Questi includono fattori naturali come le eruzioni vulcaniche, gli aerosol e l'attività solare. Infine, esistono anche variazioni climatiche naturali che possono portare, a ondate irregolari, ad anni eccezionalmente caldi, ma anche più freddi. Nel periodo 1850-2020, questa variabilità definita naturale ha contribuito poco o nulla al riscaldamento globale (intervallo: da -0,23°C a +0,23°C).

Il modo esatto in cui questi processi funzionano in relazione al riscaldamento globale è spiegato più dettagliatamente alla fine di questo contributo, per coloro che sono interessati.

Come possono questi processi spiegare il notevole riscaldamento osservato negli ultimi 12 mesi?

I ricercatori stanno attualmente studiando intensamente questo periodo prolungato e straordinariamente caldo. Questo contributo non può quindi fornire conclusioni chiare. La figura 2 illustra graficamente i risultati scientifici pubblicati finora. Si può quindi notare che la somma di tutti i processi naturali e delle emissioni antropiche può effettivamente spiegare in parte il riscaldamento globale aggiuntivo di 0,25°C (media da giugno 2023 a maggio 2024). Oltre al forte riscaldamento globale causato dai gas serra, un'eruzione vulcanica, il fenomeno El Niño e la desolforazione dei combustibili marini sono fattori aggiuntivi.

Tuttavia, la semplice somma di tutti i dati è una semplificazione eccessiva, poiché i processi spesso interagiscono tra loro. In quest' ambito, i progetti di ricerca in corso dovranno dimostrare nei prossimi anni se i risultati ottenuti finora potranno essere definitivamente confermati.

Prossimi passi verso il futuro?

Gli ultimi dodici mesi eccezionalmente caldi mostrano che la potenziale sovrapposizione di numerosi fattori naturali e umani potrebbe portare a un riscaldamento globale di oltre 1,5°C, almeno per un breve periodo. Questo 1,5°C è l'obiettivo fissato dall'accordo sul clima di Parigi, che mira a limitare il riscaldamento globale nel lungo periodo.

L'influenza dei fattori elencati continuerà a causare fluttuazioni nelle dinamiche climatiche. Tuttavia, è molto importante ricordare che il fattore di gran lunga più importante del riscaldamento globale è rappresentato dalle emissioni di gas serra prodotte dall'uomo. Ad oggi, queste hanno causato un riscaldamento globale medio di circa 1,3°C.

Per questo motivo è fondamentale perseguire con determinazione e rapidità gli sforzi per contenere il cambiamento climatico di origine antropica, al fine di limitare l'ulteriore riscaldamento globale.

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Approfondimento su come i diversi processi influenzano il cambiamento climatico:

Emissioni di gas serra:

Con l'inizio dell'industrializzazione, la concentrazione dei principali gas serra è aumentata notevolmente. Il risultato è un aumento delle temperature globali. L'interazione è relativamente semplice: più alte sono le concentrazioni di gas serra, più alta è la temperatura media dell'aria. I principali gas serra sono l'anidride carbonica, il metano e il protossido di azoto. Dall'epoca preindustriale, l'aumento delle concentrazioni di gas a effetto serra ha portato a un riscaldamento di +1,3°C. La temperatura media del pianeta è aumentata di +1,5°C dall'inizio dell'era industriale.

Attività vulcanica:

I vulcani emettono generalmente composti di zolfo, anidride carbonica e ceneri nell'atmosfera. Questi gas possono raggiungere la stratosfera, cioè gli strati superiori dell'atmosfera. A seconda dell'esplosività e della composizione della colonna di fumo vulcanico, è anche possibile che grandi quantità di vapore acqueo raggiungano le alte quote.

Gli aerosol di composti di zolfo riflettono la luce visibile in entrata e hanno quindi un effetto di raffreddamento sulla superficie terrestre. Durante le eruzioni vulcaniche su larga scala, il raffreddamento può durare diversi anni. Anche il vapore acqueo introdotto nell'atmosfera durante le eruzioni può influenzare la temperatura superficiale attraverso vari processi dinamici.

Ciclo solare :

Il campo magnetico del Sole cambia polarità ogni 11 anni. Durante questo ciclo di 11 anni, il numero e l'estensione delle macchie solari variano. Il risultato è un'attività solare che cambia regolarmente, con un'intensità luminosa che varia di circa lo 0,1%. Poiché la Terra ha un sistema climatico estremamente inerte a causa dei suoi immensi oceani e la variazione della radiazione solare varia molto poco, anche gli effetti di questo ciclo di 11 anni sulla temperatura globale sono difficilmente rilevabili.

Variabilità naturale :

La variabilità climatica naturale si riferisce alle variazioni naturali all'interno del sistema climatico, causate da processi interni e dalle interazioni tra i diversi componenti del sistema (atmosfera, oceani, masse terrestri, superfici ghiacciate). Questa variabilità si verifica indipendentemente da influenze esterne come l'attività solare, gli aerosol o le eruzioni vulcaniche ed è una parte essenziale delle dinamiche climatiche naturali a breve termine. Può determinare un clima più freddo o più caldo per alcuni anni o decenni.

Poiché questi processi hanno un comportamento molto caotico, non è possibile prevederli con precisione. Per questo motivo le proiezioni dei modelli indicano sempre una gamma di possibili variazioni di temperatura.

Esiste anche una serie di modelli classici di variazione che, a seconda della loro scala, possono portare a episodi climatici temporanei a livello locale o addirittura globale. Uno di questi episodi ricorrenti è l' "El Niño/Southern Oscillation" . Ne abbiamo già parlato in blog recenti. Nel 2023, un nuovo ciclo El Niño ha sostituito la configurazione La Niña in atto da diversi anni, che tende a portare a un aumento delle temperature globali. Tuttavia, questa fase di El Niño si sta già indebolendo.

Sforzi nella protezione del clima :

Tra il 1960 e il 1990, l'inquinamento atmosferico dovuto ai processi di combustione ha portato a una riduzione della radiazione solare incidente (“global dimming”). Negli ultimi decenni, la qualità dell'aria è migliorata notevolmente, soprattutto nelle aree densamente popolate, grazie alle nuove tecnologie. Questo ha avuto un effetto anche sulla radiazione solare incidente, che è tornata a livelli più alti di questo secolo. Vedi contributo del 2 maggio.

Mentre non possiamo più aspettarci grandi cambiamenti nella qualità dell'aria sulla terraferma - in particolare in Europa - la situazione è diversa nel settore del trasporto marittimo: dal gennaio 2020 è in vigore un nuovo valore limite per lo zolfo per il trasporto marittimo internazionale. Ciò ha portato a una riduzione di circa il 70% delle emissioni di anidride solforosa prodotte dal trasporto marittimo [1].

Le emissioni di anidride solforosa tendono a portare alla formazione di passaggi di nubi a basso livello (chiamati “shiptracks”, vedi Figura 4) nel dominio marino. Queste riflettono parte della radiazione solare in entrata, raffreddando la superficie terrestre. La riduzione delle emissioni di zolfo ha sicuramente un effetto positivo sulla qualità dell'aria. Parallelamente però la formazione di una minore copertura nuvolosa, ed emmissioni inferiori di aerosol, hanno contribuito ad un incremento delle temperature.

Fonti:

[1]: IMO, https://www.imo.org/en/MediaCentre/PressBriefings/pages/02-IMO-2020.aspx

[2]: Schmidt, G. (2024). World view. Nature, 627, 467, https://ntrs.nasa.gov/api/citations/20240004066/downloads/GSchmidtNatureWhyReprint.pdf

[3]: Stenchikov, G., Ukhov, A., & Osipov, S. (2024). Modeling of Instantaneous and Adjusted Radiative Forcing of the 2022 Hunga Volcano Explosion (No. EGU24-2141). Copernicus Meetings.

[4]: Vömel, H., Evan, S., & Tully, M. (2022). Water vapor injection into the stratosphere by Hunga Tonga-Hunga Ha’apai. Science, 377(6613), 1444-1447.

[5]: Schoeberl, M. R., Wang, Y., Ueyama, R., Taha, G., Jensen, E., & Yu, W. (2022). Analysis and impact of the Hunga Tonga‐Hunga Ha'apai stratospheric water vapor plume. Geophysical Research Letters, 49(20), e2022GL100248.

[6]: Jucker, M., Lucas, C., & Dutta, D. (2023). Long-term climate impact of large stratospheric water vapor perturbations. Authorea Preprints.

[7]: Nedoluha, G. E., Gomez, R. M., Boyd, I., Neal, H., Allen, D. R., & Lambert, A. (2024). The Spread of the Hunga Tonga H2O Plume in the Middle Atmosphere Over the First Two Years Since Eruption. Authorea Preprints.

[8]: Millan, L., Santee, M. L., Lambert, A., Livesey, N. J., Werner, F., Schwartz, M. J., Pumphrey, H.C., Manney, G.L., Wang, Y., Su, H., Wu, L., Read, W.G., & Froidevaux, L. (2022). The Hunga Tonga‐Hunga Ha'apai hydration of the stratosphere. Geophysical Research Letters, 49(13), e2022GL099381.

[9]: Amdur, T., Stine, A. R., & Huybers, P. (2021). Global surface temperature response to 11-yr solar cycle forcing consistent with general circulation model results. Journal of Climate, 34(8), 2893-2903.

[10]: Total and Spectral Solar Irradiance Sensor TSIS-1 Data, last accessed: 27.05.2024, https://lasp.colorado.edu/lisird/data/tsis_tsi_24hr

[11]: Hobday, A. J., Burrows, M. T., Filbee-Dexter, K., Holbrook, N. J., Sen Gupta, A., Smale, D. A., Kathryn, E.S., Thomsen, M.S., & Wernberg, T. (2023). With the arrival of El Niño, prepare for stronger marine heatwaves. Nature, 621(7977), 38-41.

[12]: Menary, M., & Hermanson, L. (2024). Global surface ocean temperature anomalies in 2023 and their climate context (No. EGU24-5681). Copernicus Meetings.

[13]: Jiang, N., Zhu, C., Hu, Z. Z., McPhaden, M. J., Chen, D., Liu, B., Shuangmei, M., Yan, Y., Zhou, T., Qian, W., Luo, J., Yang, X., Lio, F. & Zhu, Y. (2024). Enhanced risk of record-breaking regional temperatures during the 2023–24 El Niño. Scientific Reports, 14(1), 2521.

[14]: Schumacher, D. L., Singh, J., Hauser, M., Fischer, E. M., Wild, M., & Seneviratne, S. I. (2024). Exacerbated summer European warming not captured by climate models neglecting long-term aerosol changes. Communications Earth & Environment, 5(1), 182.

[15]: Yuan, T., Song, H., Oreopoulos, L., Wood, R., Bian, H., Breen, K., Chin, M., Yu, H., Barahona, D., Meyer, K. & Platnick, S. (2024). Abrupt reduction in shipping emission as an inadvertent geoengineering termination shock produces substantial radiative warming. Communications Earth & Environment, 5(1), 281.

[16]: Hausfather, Z. (2024). A problematic estimate of warming from low-sulfur marine fuels. The Clmate Brink, last accessed: 03.06.2024, https://www.theclimatebrink.com/p/a-problematic-estimate-of-warming

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