I Cambiamenti Climatici
e il Ciclo Idrologico
Erika Coppola
Centro Internazionale di Fisica Teorica, Trieste
Connessione tra il riscaldamento Globale e il
ciclo idrologico
Evapotranspiration
Sublimation
Snow Accumulation
Mountain
Front
Recharge
1 Precipitation
Snowmelt
Runoff
3 Overland 2
flow
4
Interceptio
Infiltration
n
Groundwater flow
Evaporation
Discharge
Surface
Runoff
3
Surfac
e
Runoff
Discharge
Recharge
Fattori
umani
Aerosol
atmosferico
Emissioni di
Gas Serra
Attivita’
Vulcanica
Il clima terrestre
puo’ cambiare per cause
naturali o cause legate
alle attivita’ umane
Uso del territorio
Fattori
naturali
Variazioni della
attivita’ solare e
dell’orbita terrestre
Variabilita’
Naturale (El Nino)
Periodi glaciali ed interglaciali si sono
succeduti a intervalli di circa 120.000 anni a
causa di piccole variazioni nell’orbita terrestre
Quello di cui siamo preoccupati sono le emissioni
sempre maggiori di gas serra, cioe’ di gas che
producono l”EFFETTO SERRA”.
Irradiata
nello spazio
Radiazione
dal sole
Assorbita in atmosfera
dai gas serra
Nel 1896 Arrhenius
calcolo’ che un
raddoppio di CO2
porterebbe ad un
riscaldamento di 5-6 ° C
Radiazione infrarossa
emessa dalla superficie
La concentrazione di questi gas serra in atmosfera
e’ aumentata vertiginosamente dall’ inizio della
rivoluzione industriale e la teoria ci dice che questo
dovrebbe portare ad un riscaldamento del clima
Ma il clima si sta effettivamente riscaldando?
Esistono molteplici evidenze che provano che
stiamo assistendo ad un riscaldamento globale
(Il 2010 e’ stato l’anno il piu’ caldo dal 1850)
Period
Rate
50 0.128±0.026
100 0.074±0.018
Years °/decade
Gli andamenti della temperatura non
sono geograficamente omogenei
Andamento della temperatura media dal1979 al 2003
Scioglimento della calotta Artica
15 Settembre 1980
15 Settembre 2005
15 Settembre 2007
15 Settembre 2008
Scioglimento dei ghiacciai
Pizzo Bernina, 1978
Pizzo Bernina, 2003
Alps
Riscaldamento degli oceani
Riscaldamento
del Mediterraneo
Riscaldamento globale
degli oceani
Aumento del livello del mare
Il livello del mare globale si e’ alzato di circa 20 cm dal 1880
Altri cambiamenti osservati
Intensificazione del ciclo idrologico
Aumento delle intensita’
delle precipitazioni
“Piove meno frequentemente
Aumento di siccita’ e
ma piu’ intensamente”
ondate di calore
IPCC-2007
Il riscaldamento del sistema clima e’
inequivocabile, come comprovato
da osservazioni di aumento di
temperatura globale atmosferica
e oceanica, scioglimento di
neve e ghiacci, e aumento del
livello del mare globale
Ma questo riscaldamento e’
effettivamente dovuto all’aumento
dei gas serra in atmosfera?
Molti studi hanno chiaramente
riscontrato l’impronta umana sul
riscaldamento globale in particolare
dalla meta’ del 20mo secolo
Solo considerando i gas serra si spiega
il riscaldamento negli ultimi 50 anni
Come si identifica “l’impronta”
umana sul clima
• other GHGs
• aerosols
• volcanic
• solar
• natural internal
Climate models
All Forcings
Natural Forcings
Impronta umana
sul clima
Solo quando si considera
l’effetto dei gas serra da
attivita’ umane si riesce a
riprodurre il riscaldamento
osservato negli ultimi 50 anni
Il contributo umano al forcing
radiativo dal 1750 e’ molto
maggiore di quello naturale
Cosa possiamo
aspettarci
per il futuro?
Scenari futuri di emissioni e concentrazioni
di gas serra (SRES-IPCC 2000)
Emissione di CO2
Concentrazione di CO2
A2
A2
A1B
B1
A1B
B1
Piu’ di 20 modelli climatici globali da tutto il mondo sono stati
usati pr simulare la risposta del clima a questi scenari
Cosa ci dicono I modelli
per il 21mo secolo
Aumento della
temperatura
globale fino
a 6 gradi
Aumento del
livello del
mare fino
a 60 cm
Distribuzione geografica del cambiamento
futuro di temperatura e precipitazione
Il Mediterraneo e’ una “climate change Hot-spot”
Temperature change DJF
Precipitation change DJF
Scenario A1B, 20 modelli,
2080-2099
INVERNO BOREALE
Temperature change JJA
ESTATE BOREALE
INVERNO BOREALE
Precipitation change JJA
ESTATE BOREALE
Proiezioni di cambiamenti climatici sull’Italia
10 modelli regionali, Scenario A2, 2070-2100
Temperatura
Precipitazione
Inverno
Inverno
Estate
Estate
Alcuni effetti previsti del riscaldamento
globale dovuto all’aumento dei gas serra
Aumento di fenomeni
alluvionali
Scioglimento dei
ghiacci
Espansione di alcune
malattie infettive
Veneto, 2010
Perdita di
Biodiversita’
Innalzamento del
livello del mare
Aumento di siccita’
e ondate di caldo
Estate 2003
Stiamo gia’ assistendo al nostro futuro climatico?
Estate 2003 in Europa
L’ondata di calore dell’estate
2003 in Europa ha causato circa
35000 morti, danni all’agricoltura
per piu’ di 12 Miliardi di Euro ed
incendi boschivi su vasta scala
Stiamo gia’ assistendo al nostro futuro climatico?
Agosto 2010
Un forte riscaldamento al di la’ del 21mo secolo
potrebbe portare a cambiamenti semi-irreversibili
Collasso della
circolazione oceanica
Knutti et al. (2003)
Scioglimento dei ghiacci su
Groenlandia e Antartico Occident.
(aumento livello del mare > 12 m)
Scomparsa della
foresta Amazzonica
Realta’ o
fantascienza?
2002: Collasso della
Larsen-B Ice Shelf
Si puo’ fare qualcosa per rispondere
al problema dei cambiamenti
climatici?
La risposta e’ si’.
Il cuore del dibattito e’ su come ridurre
le emissioni e quindi stabilizzare le
quantita’ di gas serra in atmosfera ed il relativo
riscaldamento globale al di sotto del “livello
di pericolo”, oggi accettato come 2°C
Questo e’ possibile a costi contenibili
usando una molteplicita’ di strategie
Efficienza energetica
Riforestazione e
cattura del CO2
Nucleare?
Energie
alternative
Potenziale di riduzione di emissioni
per diverse politiche di mitigazione
Costo stimato per diverse “Target” di
stabilizzazione di CO2
L’esempio della California
Per Capita Electricity Sales (not including self-generation)
(kWh/person) (2006 to 2008 are forecast data)
14,000
12,000
United States
8,000
California
6,000
France
4,000
W. Europe
Spain
2,000
Portugal
2008
2006
2004
2002
2000
1998
1996
1994
1992
1990
1988
1986
1984
1982
1980
1978
1976
1974
1972
1970
1968
1966
1964
1962
0
1960
kWh/person
10,000
Recent emissions
0
Emissioni
dall’uso
di combustibili
fossili
1850
1900
1950
2000
2050
2100
CO2 Emissions (GtC y-1)
10
9
8
7
Actual emissions: CDIAC
Actual emissions: EIA
450ppm stabilisation
650ppm stabilisation
A1FI
A1B
A1T
A2
B1
B2
SRES (2000)
growth rates in
% y -1 for
2000-2010:
2006
2005
6
5
1990
A1B: 2.42
A1FI: 2.71
A1T: 1.63
A2: 2.13
B1: 1.79
B2: 1.61
Observed
2000-2006
3.3%
1995
2000
2005
2010
Le emissioni attuali sono in linea con il piu’ pessimistico
degli scenari elaborati dall’IPCC nel 2000
Emissioni di gas serra nel 2004
La soluzione del problema richiede
uno sforzo globale di cooperazione
fra tutti i paesi
Kyoto (1998)
Bali (2007)
Copenhagen (2009)
Cancun (2010)
Alcune considerazioni finali
• Il problema del riscaldamento globale puo’ essere
riassunto nella frase “Gestire l’inevitabile (adattamento)
ed evitare l’ingestibile (mitigazione)”.
Alcune considerazioni finali
• Il problema del riscaldamento globale puo’ essere
riassunto nella frase “Gestire l’inevitabile (adattamento)
ed evitare l’ingestibile (mitigazione)”.
• Nonostante le incertezze che la scienza deve ancora
risolvere, le evidenze sono tali da non giustificare la
mancanza di una azione rapida e decisa.
Alcune considerazioni finali
• Il problema del riscaldamento globale puo’ essere
riassunto nella frase “Gestire l’inevitabile (adattamento)
ed evitare l’ingestibile (mitigazione)”.
• Nonostante le incertezze che la scienza deve ancora
risolvere, le evidenze sono tali da non giustificare la
mancanza di una azione rapida e decisa.
• Putroppo quello dei cambiamenti climatici e’ diventato
un problema fondamentalmente politico.
Alcune considerazioni finali
• Il problema del riscaldamento globale puo’ essere
riassunto nella frase “Gestire l’inevitabile (adattamento)
ed evitare l’ingestibile (mitigazione)”.
• Nonostante le incertezze che la scienza deve ancora
risolvere, le evidenze sono tali da non giustificare la
mancanza di una azione rapida e decisa.
• Putroppo quello dei cambiamenti climatici e’ diventato
un problema fondamentalmente politico.
• Dal punto di vista economico, la risposta ai cambiamenti
climatici va vista come una opportunita’ (la green
economy) e non una minaccia.
Alcune considerazioni finali
• Il problema del riscaldamento globale puo’ essere
riassunto nella frase “Gestire l’inevitabile (adattamento)
ed evitare l’ingestibile (mitigazione)”.
• Nonostante le incertezze che la scienza deve ancora
risolvere, le evidenze sono tali da non giustificare la
mancanza di una azione rapida e decisa.
• Putroppo quello dei cambiamenti climatici e’ diventato
un problema fondamentalmente politico
• Dal punto di vista economico, la risposta ai cambiamenti
climatici va vista come una opportunita’ (la green
economy) e non una minaccia.
• La risposta ai cambiamneti climatici probabilmente verra’
dal basso e non dai governi.
GRAZIE
Connessione tra il riscaldamento Globale e il
ciclo idrologico
Siccita’
Saturated Vapor Pressure
Riscaldamento
t
t+20
Temperatura
Evaporazione
Capacita di
contenere
acqua
Umidita’
dell’
atmosfera
Effetto
serra
?
Siccita’
?
Temperature oF
Created by: Gi-Hyeon Park
DOMANDA
• A causa dell’effetto serra, il ciclo idrologico
viene alterato e si possono avere sia
lunghi periodi di siccita’ e sia cosa?
Cos’altro serve per chiudere il ciclo
idrologico?
