1% - Gruppo Hera

Cambiamenti climatici:
un allarme esagerato
Sergio Castellari
Centro EuroEuro-Mediterraneo per i Cambiamenti Climatici (CMCC)
Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV)
IPCC Focal Point Italia
E-mail: [email protected]
26 marzo 2009
Modena
Un Pozzo di Scienza
FONDAZIONE “MARINO GOLINELLI”
Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia
(INGV)
Esempio:
2 possibili
futuri climatici
per l’Europa
1
Proiezioni future di temperatura
media superficiale in Europa
(Modello globale CMCC):
Proiezioni future di precipitazione
media superficiale in Europa
(Modello globale CMCC):
Il Quarto Rapporto di Valutazione
(AR4) dell’IPCC
™
2 febbraio 2007 (Parigi):
™
6 aprile 2007 (Bruxelles):
™
4 maggio 2007 (Bangkok):
™
17 novembre 2007 (Valencia):
WG1-AR4 (basi fisiche)
WG2-AR4 (impatti, adattamento e
vulnerabilità)
WG3-AR4 (mitigazione)
Rapporto di Sintesi
2
10 dicembre 2007:
Premio Nobel per la Pace all’IPCC
"for their efforts to build up
and disseminate greater knowledge about man-made
climate change, and to lay the foundations for the
measures that are needed to counteract such change".
Background:
3
Definizione di “Clima”:
L’insieme delle condizioni meteorologiche o
ambientali che caratterizzano una regione
geografica e vengono definite in termini di
PROPRIETÀ STATISTICHE (valore medio
della T in una regione).
Definizione di “Cambiamenti Climatici”:
“Variazione significativa statisticamente dello
stato medio del clima o della sua variabilità,
persistente per un periodo esteso (tipicamente
decenni o di più).”
Quindi, un cambiamento climatico implica una
VARIAZIONE DELLE PROPRIETA’
STATISTICHE e non può essere associato
a un evento singolo.
Non ha senso la domanda:
“L’alluvione in un dato luogo e giorno è causata da
un cambiamento climatico?”
Ha invece senso la domanda:
“Un cambiamento climatico può comportare una
aumentata probabilità che si verifichino
fenomeni alluvionali, oppure un aumento
dell’intensità media degli uragani?”
4
Le cause del
riscaldamento
globale
Fattori
naturali
Fattori
umani
Aerosol
atmosferico
Attività
Attività
vulcanica
Variazione della
radiazione solare
Effetto Serra
Effetto Serra
Rinforzato
Uso del
territorio
Variabilità
Variabilità
naturale
(ENSO, NAO)
NAO)
5
• Metano (CH4)
• Protossido di azoto (NO2)
• CFC, HFC, CF4
•Vapor acqueo
CO2
2005:
Variazione delle concentrazioni
di GHG e del Forzante Radiativo:
3791) ppm
negli ultimi 10000 anni
2) 1750-2006
7500 AC –1750:
260 - 280 ppm
CH4
2005: 1732 ppb
CO2 (2008):
384 ppm
7500 AC -1750:
715 ppb
N2O
2005: 319 ppb
7500 AC - 1750:
circa 270 ppb
6
SORGENTI
VITA MEDIA
(anni)
POTENZIALE DI
RISCALDAMENTO
GLOBALE
1) combustione di combustibili fossili, 2) cambio
variabile
1
12
21
120
310
GAS SERRA
Anidride Carbonica
(CO2)
di uso del territorio, 3) produzione di cemento
1) perdite di gas naturale e di altri combustibili
Metano
(CH4)
Protossido di azoto
(N2O)
fossili durante l'estrazione ed il trasporto, 2)
combustione di biomasse, 3) agricoltura (risaie)
e zootecnica (allevamenti animali ruminanti), 4)
discariche.di rifiuti, 5) naturalmente da
mangrovie e paludi
1) fertilizzanti azotati usati in agricoltura, 2)
alcune produzioni industriali..
CFC
refrigeranti
100
6200-7100
HCFC
refrigeranti
12
1300-1400
50000
6500
3200
23900
Perfluorometano
(PF4)
Esafloruro
produzione di alluminio
fluido dielettrico
di zolfo
(SF6)
Vapor Acqueo
presente in atmosfera in seguito
all’evaporazione da tutte le fonti idriche (mari,
fiumi, laghi, ecc.) e come prodotto delle varie
combustioni.
variabile
(giornisettimane)
Il vapore acqueo:
potente gas serra
Fattore amplificante del
riscaldamento, il suo
contenuto in atmosfera
dipende dalla
temperatura
(Equazione
Equazione di ClausiusClausiusClapeyron)
Clapeyron)
CO2 funge da innesco
7
La concentrazione atmosferica
di CO2 è cambiata:
La nostra
atmosfera:
0.038%
- 0.028%
= 0.010%
0.010%
di differenza
• 21%
Ossigeno
• 78% Azoto
• un
1% Argon
INCREMENTO
• 1% H2O
vapore acqueo
0.038%
CO2
(Valore
attuale)
• 0.028%
CO2
(Valore
preindustriale)
di circa 36%!!!
Concentrazioni dei gas serra e “proxy”
della temperatura nel passato fino a
650000 anni fa
N2O
380
CO2
CH4
ΔD
(T)
2006
8
“Tutto si spiega
con la variazione
dell’attività solare
e le eruzioni
vulcaniche.”
“Gli scettici”
scettici”
“Gli
1850 – 2007: attività solare
Ultimi 1000 anni: la variabilità può essere
spiegata con l’effetto (a corto termine) di
eruzioni vulcaniche e a variazioni di riscaldamento
solare.
XX secolo - inizi XXI secolo:
•l’aumento del riscaldamento solare può
spiegare in parte il riscaldamento degli inizi
del secolo.
•3 grandi eruzioni vulcaniche nel 1963, 1982 e
1991 hanno causato 1-2 anni di raffreddamento.
• Le misurazioni satellitari dal 1978 hanno
mostrato che non esiste una apprezzabile
variazione nel riscaldamento solare negli ultimi
30 anni.
9
1850 – 2007: attività solare
Irradianza solare totale W/m2
Il recente riscaldamento globale non può essere
spiegato con l’attività solare o altri fattori
naturali.
Le misurazioni satellitari dal
1978 hanno mostrato che non
esiste una apprezzabile
variazione nel riscaldamento
solare negli ultimi 30 anni.
“Il
riscaldamento del sistema
climatico è INEQUIVOCABILE,
come è ora evidente dalle osservazioni
dell’incremento delle temperature globali
dell’aria e delle temperature degli oceani,
dello scioglimento diffuso di neve e
ghiaccio, e dell’innalzamento globale del
livello del mare.”
SPM-WG1-AR4-IPCC (2007)
10
Il riscaldamento globale
è INEQUIVOCABILE WG1-AR4-IPCC (2007)
AUMENTO:
((dal
dal 1970)
1) Temperature superficiali globali
2) Temperature della troposfera
3) Temperature globali degli oceani
4) Livello globale dei mari
5) Vapor acqueo
6) Intensità
Intensità delle piogge
7) La precipitazione negli extra-tropici
extra
extra-tropici
8) Intensità
Intensità degli uragani
9) Siccità
Siccità
10) Estremi di alta temperatura
11) Onde di calore
DIMINUZIONE:
1) ghiaccio marino Art
ico
Artico
2) ghiacciai
3) temperature fredde
“Il riscaldamento
globale è terminato
nel 1998 e ora si
ha un raffreddamento”
“Gli scettici”
11
1880-2008:
Anomalie globali annuali (land and ocean combined)
combined)
relative alla media 19011901-2000
18801880-2008: Anomalie globali annuali (land and ocean combined)
combined)
1880 -0.1467
1881 -0.0896
1882 -0.1182
1883 -0.1607
1884 -0.2056
1885 -0.1720
1886 -0.1456
1887 -0.2147
1888 -0.1424
1889 -0.1012
1890 -0.2468
1891 -0.1992
1892 -0.2631
1893 -0.2878
1894 -0.2482
1895 -0.1747
1896 -0.0578
1897 -0.0925
1898 -0.1997
1899 -0.0967
1900 -0.0282
1901 -0.0975
1902 -0.1736
1903 -0.2930
1904 -0.3286
1905 -0.2160
1906 -0.1799
1907 -0.3468
1908 -0.3769
1909 -0.3806
1910 -0.3657
1911 -0.3622
1912 -0.3038
1913 -0.2861
1914 -0.1134
1915 -0.0559
1916 -0.2710
1917 -0.3265
1918 -0.2099
1919 -0.2072
1920 -0.1675
1921 -0.1226
1922 -0.2144
1923 -0.1906
1924 -0.1850
1925 -0.1145
1926 -0.0214
1927 -0.0994
1928 -0.0980
1929 -0.2246
1930 -0.0252
1931 -0.0036
1932 -0.0271
1933 -0.1606
1934 -0.0243
1935 -0.0497
1936 -0.0179
1937 0.0827
1938 0.0979
1939 0.0748
1940 0.1162
1941 0.1378
1942 0.1240
1943 0.1177
1944 0.2132
1945 0.0665
1946 -0.0289
1947 -0.0305
1948 -0.0415
1949 -0.0682
1950 -0.1556
1951 -0.0119
1952 0.0337
1953 0.1128
1954 -0.1117 1978 0.0502
1955 -0.1315 1979 0.1405
1956 -0.1879 1980 0.1885
1957 0.0488 1981 0.2292
1958 0.0992 1982 0.1132
1959 0.0528 1983 0.2714
1960 0.0047 1984 0.0796
1961 0.0744 1985 0.0624
1962 0.0977 1986 0.1491
1963 0.1271 1987 0.2866
1964 -0.1401 1988 0.2886
1965 -0.0734 1989 0.2088
1966 -0.0299 1990 0.3701
1967 -0.0143 1991 0.3240
1968 -0.0213 1992 0.1898
1969 0.0785 1993 0.2226
1970 0.0322 1994 0.2817
1971 -0.0645 1995 0.3991
1972 0.0177 1996 0.2587
1973 0.1428
1974 -0.1048
1975 -0.0320
1976 -0.1108
1977 0.1281
1997 0.4629
1998 0.5775
1999 0.3970
2000 0.3671
2001 0.4951
2002 0.5592
2003 0.5584
2004 0.5352
2005 0.6061
2006 0.5566
2007 0.5485
2008 0.4872
ftp://ftp.ncdc.noaa.gov/pub/data/anomalies/annual.land_and_ocean.90S.90N.df_1901-2000mean.dat
12
o Il cambiamento climatico continua.
o T media globale cresciuta oltre 0,15°C per
decennio da metà anni 70..
o Però negli ultimi anni le temperature sono
cresciute più lentamente (La Nina 2007 e 2008)
o Questo non significa che il prossimo anno sarà
necessariamente più caldo di quest’anno, ma che
il TREND A LUNGO TERMINE è di CRESCITA
DI TEMPERATURE.
“Ma il riscaldamento
non è globale!”
“Gli scettici”
13
Riscaldamento globale:
Emisfero Nord e Emisfero Sud
EMISFERO NORD
EMISFERO SUD
1850 – 2006: ANOMALIE di temperature superficiali atmosferiche e
temperature superficiali marine (SST) relative al periodo 1961-1990
(HadCRUT3)
WGI-AR4-IPCC (2007)
“Il riscaldamento di per sè
non è importante. Solo la
quantità
è importante.
Il riscaldamento
globale
Finora
riscaldamento è
non èil grande.
stato solo di pochi decimi di
grado
“Gli.”scettici”
Prof. Richard Lindzen (MIT, USA)
Coldiretti Ambrosetti
Territorio e Clima: prospettive e soluzioni per l’energia del
futuro
Venezia, 12 aprile 2007
14
Anomalie di Temperatura annuale globale e Artica
WGI-AR4-IPCC (2007)
1.45
0.45
ARTICO
GLOBO
Il
riscaldamento
nell’Artico è
DOPPIO
rispetto a
quello globale
dal 1960.
Effetto del feedback
albedo-ghiaccio.
“Il 2008 è stato
un anno freddo”
“Gli scettici”
15
ITALIA 1800-2008:
Temperatura media
(deviazione dalla media 1961-1990)
Analyses based on the data of the Historical Climatology Group of the ISACISAC-CNR
ITALIA:
Il DICEMBRE 2008 è il 58°
tra i più caldi dal 1800.
Inoltre è il SESTO per
piovosità.
Gruppo di Climatologia Storica
– ISAC-CNR
16
GLOBALMENTE:
il 2008 con il 2001 è l’OTTAVO ANNO
PIU’ CALDO globalmente dal 1880
Il mese di DICEMBRE 2009 da solo è l’OTTAVO
DICEMBRE PIU’ CALDO globalmente dal 1880.
1880
Il mese di AGOSTO 2008 con l’agosto 1995 è
il DECIMO AGOSTO PIU’ CALDO
globalmente dal 1880.
1880
“I satelliti non misurano
l’aumento della
temperatura nella
bassa e media
troposfera.”
“Gli scettici”
17
Nuove analisi di misure della temperatura con
satelliti e radiosonde della bassa e media
troposfera mostrano che le variazioni di
riscaldamento sono consistenti tra di loro e con
quelli misurati alla superficie.
Dal 1979:
Riscaldamento globale superficiale:
0.16°C - 0.18°C per decennio,
Riscaldamento globale troposferico:
0.12°C - 0.19°C
per decennio
WGIWGI-AR4AR4-IPCC (2007)
Altre
osservazioni:
18
WGI-AR4-IPCC (2007)
Il riscaldamento oceanico:
Annual ocean heat content 0-700m
relative to 1961-90 average
Ishii et al 2006
Levitus WOA
Willis et al 2004
1955
2005
La precipitazione al suolo è cambiata in varie aree
NORD AM. CENTR.
NORD AM. ORIEN.
NORD EUROPA
NORD AM. OCCID.
AUMENTO
NORD ASIA
SUD AM. MERID.
ASIA CENTRALE
AFRICA OCCID.
MEDITERRANEO
AFRICA MERID.
ASIA MERID.
DIMINUZIONE
WGI-AR4-IPCC (2007)
1900 – 2005:
Anomalie annuali di precipitazione al suolo (%)
19
1900-2002: WGI-AR4-IPCC (2007)
INDICE DI SICCITA’
(Monthly Palmer Drought Severity Index - PDSI)).
PDSI)
(The PDSI is an index of drought and measures the cumulative deficit (relative to
local mean conditions) in surface land moisture by incorporating previous precipitation
and estimates of moisture drawn into the atmosphere.
Il livello medio globale marino è
aumentato nel secolo XX
Differenze dalla media 1961-1990
del livello globale medio marino
3.1 ± 0.7
mm/anno
(1993-2003)
1.7 ± 0.5
mm/anno
(XX secolo)
WGI-AR4-IPCC (2007)
20
GHIACCIAI a livello globale
Bilancio globale medio di massa superficiale [Kg/m2 a]
Fonte:
WGI–AR4–IPCC(2007)
anno
WGII-AR4-IPCC (2007)
Riduzione della maggior parte dei ghiacciai montani.
montani
Motivi di
preoccupazione:
21
TIPPING ELEMENTS:
punti critici del sistema climatico
terrestre per cui l’attività umana
potrebbe portare a un superamento di una
soglia critica (tipping point):
il verificarsi di una piccola perturbazione
potrebbe qualitativamente alterare lo stato o
l’evoluzione del sistema climatico provocando, a
cascata, un’ampia scala di impatto sui sistemi
umani e naturali.
Lenton et al. “Tipping elements in the Earth’s climate system”
PNAS, 12 February 2008, vol. 105 no. 6
22
Estensione della calotta Artica:
Settembre
1979
Settembre
2005
3
Settembre
2007
23 Settembre
2008
1
2
La linea rosa indica la estensione di ghiaccio media di
Settembre 1979-2000
16 settembre 2008
… La copertura del ghiaccio marino Artico sembra
che abbia raggiunto la sua estensione minima per
l’anno 2008, la seconda estensione minima
dall’inizio della era dei satelliti.
Leggermente al di sopra del minimo assoluto del 2007,
questa stagione rinforza ulteriormente il
TREND NEGATIVO NELLA
ESTENSIONE DI GHIACCIO MARINO
ESTIVO OSSERVATO NEGLI ULTIMI
30 ANNI.
Fonte:
NATIONAL SNOW AND ICE DATA CENTER (NSIDC)
http://nsidc.org/arcticseaicenews/
23
Ocean currents: the conveyor belt
L’Antartide si sta riscaldando:
Un nuovo studio ha combinato i dati
delle stazioni Antartiche con i dati
satellitari:
non solo la Penisola Occidentale
Antartica si sta riscaldando,
ma anche la maggior parte
dell’Antartico Occidentale.
24
ANTARTIDE EST
Riscaldamento dell’Antartide:
Antartide Orientale:
0.1C per decennio
Antartide Occidentale: 0.17C per decennio
ANTARTIDE OVEST
1957
2006
Modelli climatici
e proiezioni
climatiche future:
25
Che cosa accadrà?
Gli scienziati non sono
degli indovini !
Non sappiamo esattamente cosa accadrà nel futuro,
ma possiamo usare dei MODELLI CLIMATICI per
fare SCENARI.
Uno SCENARIO è una descrizione plausibile di cosa potrebbe accadere
nel Sistema Terra come lo conosciamo, basato su un insieme coerente ed
internamente consistente di assunzioni sulle forze che lo guidano
(soprattutto economiche, tassi di sviluppo tecnologico, andamento dei
mercati, etc.).
Gli SCENARI non sono previsioni!!!
Gli SCENARI “SRES” sono quelli più utilizzati e sono SCENARI DI EMISSIONI.
Emissioni globali di CO2 degli SRES:
26
Le proiezioni della temperatura media globale e
dell’innalzamento del livello medio globale del
mare per 2090-2099 rispetto al 1980-1999:
(WG1-AR4, IPCC 2007)
SCENARIO:
Variazione
di Temperatura
Migliore
stima
Innalzamento del livello
medio globale del mare
IPCC-AR4:
1,8°
1,8°C
– 0,38 di
m
B1
esperimenti
coordinati di 160,18
Gruppi
0,20 – 0,45 m
2,4°
2,4°C
A1T
Modellisti
Climatici da 11 Nazioni
e con
modelli globali.
2,4°
C
2,4°23
0,20 – 0,43 m
B2
A1B
2,8°
2,8°C
0,21 – 0,48 m
A2
3,4 C
A1FI
4,0°
4,0°C
0,23 – 0,51 m
0,26 – 0,59 m
Scenari B1, A1B, A2:
Differenze di Tsurf rispetto al (1980-99)
20202020-2029
20902090-2099
B1
A1B
A2
27
Le proiezioni della precipitazione per il XXI secolo
INVERNO
ESTATE
La precipitazione:
• aumenterà molto probabilmente alle alte latitudini.
L’area
Mediterranea
è un
• diminuirà
probabilmente
nelle aree subtropicali.
“hot-spot”, molto sensibile
ai cambiamenti climatici!!!
Scenario A1B:
differenza in % (2090-2099) – (1980-1999).
[medie di modelli]
Per materiale informativo sui
cambiamenti climatici e IPCC:
www.cmcc.it
FINE
28