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L’articolo di oggi nasce da un certo senso di sconforto nel vedere come chi dovrebbe informare correttamente le persone e prendere decisioni per il futuro del Paese, non sia dotato di sufficiente professionalità (fortunatamente non tutti sono così).
Questa estate si sono susseguite diverse frasi che mettevano in dubbio la realtà della problematica del riscaldamento globale da parte di persone che, mettiamola così, non sono note per i loro studi in campo climatico.
Si sono dette cose del tipo: “Va di moda accanirsi contro i mutamenti climatici…nessuno ha buona memoria e ricorda che il caldo c’è sempre stato”.
Ma anche nel recente passato ricorderete forse l’uscita di un uomo, la cui foto segnaletica è ormai storia, che si faceva beffe del riscaldamento globale, affidando le sue memorie a un tweet: “Fa freddo, servirebbe un po’ di riscaldamento globale”.
Lo scopo dell’articolo di oggi non è dare risposte (che non ho) su questa problematica, ma fare una riflessione un po’ più approfondita sulla complessità della tematica “clima” e sul perché, pur rispettando la libertà di opinione ed espressione di tutti (sia mai che poi venga accusato di dittatura), non tutte le affermazioni sul clima possono avere lo stesso peso (questo vale per qualsiasi argomento scientifico).
D’altra parte, voi vi fidereste ciecamente di un chirurgo che non ha mai operato?
Innanzitutto, partiamo con un concetto di base: meteorologia e climatologia sono due cose distinte.
Il tempo meteorologico prende in considerazione le condizioni istantanee delle variabili atmosferiche (dove con istantanee si intende un arco di tempo che va dal giorno alla settimana generalmente) [1].
Con variabili atmosferiche si intende quel set di valori, quali temperatura, umidità, pressione, direzione dei venti, precipitazioni, copertura nuvolosa (e altri…), che vengono misurati dai meteorologi, secondo specifici protocolli definiti a livello globale dalla WMO (World Meteorological Organization) [2], [3].
Tuttavia, l’atmosfera è soggetta a rapide fluttuazioni spaziali e temporali. Pertanto, per avere dei dati su cui fare delle analisi di andamento ed evoluzione del clima, la climatologia prende in considerazione intervalli temporali di 30 anni su cui andare a effettuare analisi statistiche dei dati raccolti, determinando in questo modo il clima di una determinata regione in quell’arco di tempo [1].
Quindi, il solo fatto che una giornata o una settimana siano particolarmente fredde, o ci siano precipitazioni sopra la media, non dà indicazioni sul clima.
Se volete, sarebbe come considerare il percorso scolastico di uno studente basandosi su una sola verifica; se questo prendesse 10 in tutte le verifiche e, per qualche motivo, una volta prendesse 4, direste mai che quello studente dovrebbe essere rimandato?
Parlando di clima, forse la prima cosa che salta in mente è l’atmosfera (e già questa è complessa da studiare di per sé).
Tuttavia, lo studio del clima è ancora più complesso in quanto il sistema complessivo che si va a studiare è costituito da un insieme di sottosistemi che interagiscono tra loro in modi non elementari.
Se avete ricordi delle scuole superiori, nelle ore di Fisica solitamente si svolgevano esercizi dove si andava a studiare un semplice sistema (un contenitore, un corpo che si muove, …); tutto il resto entrava a far parte dell’ambiente, ossia la parte di universo che circonda il sistema. Spesso negli esercizi il sistema nemmeno interagiva con l’ambiente e, magari, l’esercizio era già difficile così.
Ebbene, in climatologia la musica cambia.
Qui avete un macrosistema che riceve radiazione dal Sole e ne riemette una certa frazione.
Vi sembra semplice, vero?
Bene, allora andiamo a considerare i vari sottosistemi da cui è costituito il macrosistema climatico [4]:
- Atmosfera (e come poteva mancare?) 🡪 si tratta di uno strato composto da una mistura di gas che avvolge il nostro pianeta. Questa può essere suddivisa in troposfera, stratosfera, mesosfera, termosfera ed esosfera in base all’andamento della temperatura. Il tempo di risposta a una perturbazione di questa componente è più piccolo rispetto a quello delle altre componenti del sistema climatico, essendo dell’ordine dei giorni (questo spiega perché si fa riferimento soprattutto a questa componente quando si parla di tempo meteorologico).
- Idrosfera 🡪 consiste di tutta l’acqua in fase liquida distribuita sulla Terra: oceani, laghi, mari, fiumi, acque sotterranee…
Gli oceani, coprendo circa 2/3 della superficie terrestre, ed avendo l’acqua elevato calore specifico, sono elementi importanti nella regolazione della temperatura a livello globale, grazie alle correnti. I tempi di risposta a una perturbazione variano in base alla profondità: si va dalle settimane per gli strati superiori, ai secoli per gli strati più profondi.
- Criosfera 🡪 comprende le grandi masse di neve e ghiaccio presenti sulla superficie terrestre e sono costituite da un’elevata riflettività della luce solare. Anche in questo caso i tempi di risposta sono a livello stagionale.
- Litosfera 🡪 include i continenti, la “parte rigida” dell’intero sistema; la topografia della litosfera condiziona il moto di aria e acqua. Tra tutte le componenti, è quella con i tempi di risposta più lunghi.
- Biosfera 🡪 comprende flora e fauna terrestri e oceanici. La vegetazione contribuisce al clima alterando la scabrezza del suolo, l’albedo della superficie, l’evaporazione, ecc…
La biosfera, nel suo complesso, influenza anche il bilancio di CO2 tramite i processi di respirazione e fotosintesi.
Già solamente elencando i vari sottosistemi che entrano a far parte del sistema climatico comprendiamo come si tratti di un argomento complesso, che richiede l’apporto di conoscenze da vari settori, dalla Fisica alla Geologia, dall’Oceanografia alla Biologia, senza dimenticare la Statistica, per analizzare e interpretare correttamente i dati, e la Matematica e l’Informatica, per permetterci di migliorare i modelli alla base delle simulazioni.
Come anticipato, ovviamente tutte queste componenti non vanno considerate come a sè stanti, in quanto sono presenti complesse interazioni che i modelli fisico-matematici possono solamente approssimare più o meno bene.
Ecco quindi che dovrete andare a considerare le equazioni di conservazione della massa tenendo conto dei contributi delle varie componenti (e, quindi, pensando all’acqua, dovrete tenere presente che questa può evaporare, condensare, diventare ghiaccio, andare ad aumentare la copertura nuvolosa, …), del momento, della conservazione dell’energia (energia che proviene dalla radiazione solare, energia riemessa dalla Terra, energia assorbita dalle varie componenti, energia scambiata, …), Capite dove voglio arrivare?
Come se non bastasse, sono presenti anche dei meccanismi di feedback, positivi e negativi, che vanno a complicare ulteriormente la trattazione del modello [1], [4].
Nei meccanismi di feedback parte dell’output entra a far parte dell’input del sistema, influenzando la risposta di questo.
Un feedback positivo amplificherà la risposta del sistema, un feedback negativo tenderà a smorzarla.
Consideriamo, come esempio di feedback positivo, l’albedo, che indica la frazione di luce solare riflessa da un corpo.
Ghiacci e neve danno un gran contributo alla riflessione della luce solare e si innesca un meccanismo di feedback positivo che lega albedo e ghiacci/neve [4].
Analizziamo il meccanismo:
- L’estensione di ghiacci e neve dipende dalla temperatura dell’aria nei pressi della superficie terrestre.
- Se la temperatura diminuisce, l’estensione di ghiaccio e neve aumenta.
- Di conseguenza, aumenta la frazione di radiazione solare riflessa e la superficie si raffredda.
- La temperatura diminuisce e si forma uno strato di ghiaccio maggiore.
Il meccanismo, come potete facilmente intuire, funziona anche al contrario: un aumento della temperatura farà sì che il ghiaccio si sciolga, diminuendo l’albedo e portando a un maggior assorbimento di radiazione, anziché rifletterla.
Vi sono altri meccanismi di feedback che interessano altre componenti del sistema climatico, come il riscaldamento degli oceani e la concentrazione di CO2 in atmosfera.
Gli eventi estremi a cui stiamo assistendo sempre più frequentemente in tutto il mondo non sono casuali e, soprattutto, non sono sempre avvenuti con tale frequenza.
Sono innumerevoli ormai gli studi di attribuzione climatica che indicano come i cambiamenti climatici in atto siano strettamente correlati e siano causa dell’intensità e della crescente frequenza di fenomeni meteorologici estremi [5].
Secondo un report dell’IPCC del 2021, il cambiamento climatico ha aumentato l’intensità e la frequenza degli eventi di caldo estremo e ha diminuito l’intensità e la frequenza degli eventi di freddo estremo. Inoltre, ha portato a un aumento dell’intensità delle precipitazioni estreme in certe regioni.
Questo trend si ripresenterà e si intensificherà nel futuro [6].
In conclusione, di fronte a una tale complessità, sarebbe ora di smetterla di mettere in discussione la scienza senza dati concreti in mano.
Ci sono dati, analisi, articoli sottoposti a processi di revisione che danno determinate indicazioni e chi si addentra in questi temi, soprattutto se copre determinate posizioni a livello politico o di stampa, dovrebbe essere più responsabile e smetterla di dire che il riscaldamento globale è una moda, basandosi esclusivamente su determinati orientamenti politici o su una visione complottista del mondo.
Il riscaldamento globale è un dato di fatto, è scienza ed è un argomento troppo complesso per liquidarlo come “una semplice moda”.
Laurea Magistrale in Fisica con una tesi sui dischi circumstellari presso l’Università degli Studi di Padova.
Appassionato di scienza fin da bambino, tifoso della Juventus, nel tempo libero mi piace dedicarmi all’attività fisica.
“I’m just a mad man in a box”.
Fonti:
- L. Mercalli, “Che tempo che farà”, Rizzoli (2009)
- Department of Meteorology (Pennsylvania State University), “An introduction to Atmospheric Variables”: https://learningweather.psu.edu/node/32#:~:text=The%20set%20of%20routinely%20collected,and%20several%20other%20atmospheric%20variables.
- WMO, “Guide to Instruments and Methods of Observation – Vol. 1: Measurement of Meteorological Variables”, ed. 2021
- J. P. Peixoto, A. H. Oort, “Physics of Climate”, AIP (1992)
- L. Parshley, “Di chi è la colpa?”, Le Scienze (Agosto 2023)
- IPCC, “Climate Change 2021 – The Physical Science Basis”
