Dall’inizio dell’era industriale, l’aumento della concentrazione di anidride carbonica nell’atmosfera ha riscaldato sempre di più la Terra. Gli attuali modelli climatici tentano di prevedere quanto durerà questa tendenza al riscaldamento, ma le risposte circa la temperatura media globale e l’aumento delle concentrazioni di gas serra sono diverse da modello a modello (è questa la cosiddetta “sensibilità climatica”). Ora, in un nuovo studio, Florent Brient, ricercatore post-dottorato presso il Centre National de Recherches Météorologiques (Météo-France / CNRS) in Francia, ha esaminato un nuovo metodo, noto come “a vincoli emergenti”, che utilizza le informazioni sul clima attuale per limitare le previsioni delle possibili evoluzioni future del clima. I risultati della ricerca sono stati pubblicati sulla rivista Advances in Atmospher Sciences.

Per prevedere con precisione le temperatura che la Terra raggiungerà in futuro, è necessario sapere come si evolveranno le concentrazioni di anidride carbonica nell’atmosfera (oltre a formulare una una valutazione accurata della sensibilità climatica). Se i livelli di anidride carbonica raddoppiassero, i modelli attuali prevedono, per esempio, che la Terra si riscalderebbe di 1,2 gradi, il che indurrebbe cambiamenti che possono temperare questi effetti oppure determinare un ulteriore riscaldamento. Un aumento del riscaldamento può infatti aumentare l’umidità atmosferica, fornendo un feedback positivo che indurrebbe un ulteriore riscaldamento perché il vapore acqueo è un potente gas serra. Il riscaldamento, inoltre, scioglie il ghiaccio marino e la neve che riflettono la luce solare lontano dalla Terra (il cosiddetto “effetto albedo”).
D’altro canto, un aumento della copertura nuvolosa, per esempio, potrebbe fornire un feedback negativo, poiché anche le nuvole più basse riflettono la luce solare lontano dalla Terra. Tuttavia, poiché le nuvole sono correlate a varie scale dinamiche e i loro effetti radiativi variano considerevolmente con l’altezza, i loro effetti sul riscaldamento superficiale sono complessi da prevedere. Di conseguenza, sono proprio le nuvole a essere una delle principali fonti di disaccordo tra i modelli.

Nel nuovo studio, Brient esamina il concetto di vincoli emergenti e descrive vincoli emergenti noti, che riducono le incertezze nei vari scenari simulati di cambiamenti climatici. Lo scienziato analizza le potenziali connessioni tra i vincoli emergenti e l’influenza delle metodologie statistiche nella quantificazione delle proiezioni più probabili, cercando di verificare se i vincoli emergenti possano globalmente ridurre le discrepanze nella sensibilità climatica fornita dai vari modelli climatici.

“I vincoli emergenti sono utili per restringere le differenze tra le proiezioni climatiche e per indurre lo sviluppo di modelli climatici più realistici”, ha spiegato Brient. “Tuttavia, i vincoli sono sensibili a vari fattori, come il modo in cui l’inferenza statistica è stata eseguita o il modo in cui sono state ottenute le incertezze osservative. Pertanto, è necessaria una maggiore coerenza tra i vincoli emergenti per ottenere una migliore convalida incrociata delle proiezioni più probabili”.

“L’imminente sesta fase del Coupled Model Intercomparison Project (CMIP6) probabilmente stimolerà l’entusiasmo che circonda i vincoli emergenti, consentendo una migliore comprensione di alcuni fenomeni climatici e un ulteriore restringimento dell’incertezza delle loro proiezioni”, ha aggiunto Brient. “Tuttavia, ciò richiede la condivisione di metodi statistici utilizzati per queste quantificazioni, come abbiamo fatto in questo studio”.

Secondo Brient, rimangono ancora due domande da porsi. In primo luogo, “quali sono le connessioni tra i diversi predittori utilizzati per restringere le proiezioni di un determinato cambiamento climatico? Una migliore comprensione dei collegamenti tra circolazione e nuvole aiuterebbe a fare progressi in questo senso”, ha spiegato. E, in secondo luogo, “come si possono restringere in modo affidabile le discrepanze delle proiezioni climatiche se i vincoli emergenti non sono in accordo tra loro? Ciò suggerisce che alcuni vincoli emergenti potrebbero scoprirsi più affidabili di altri, ma questa è una cosa che resta da indagare”.