sabato 26 ottobre 2019

Il livello del mare e la temperatura





Traggo questa prima parte del post, almeno parzialmente, dal sito di Euan Mears.
Gli scettici affermano spesso che la crescita attuale del livello del mare e la perdita di ghiaccio dei ghiacciai sono uno dei risultati di un recupero naturale dalla Piccola Era Glaciale (PEG), mentre i credenti nell’AGW (o qualunque sia la sua definizione odierna) dichiarano che un “recupero dalla PEG” non è una spiegazione accettabile. Secondo loro è necessario definire un meccanismo causale.


Però anche i pro-AGW non sono in grado di produrre un meccanismo (una causa) che spieghi perché il livello del mare è salito e i ghiacciai hanno cominciato a ritirarsi da ben più di un centinaio di anni, molto prima che le emissioni umane divenissero significative. L’AGW di sicuro non lo spiega.

La figura 1a, in cui si confrontano tre serie del livello marino globale, di cui una -quella ricostruita da Church e White (2011) che nel seguito chiamerò anche CSIRO (Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation, in Australia), dove sono disponibili i dati- è la serie adottata dall’IPCC, con la serie di temperatura HadCRUT4, mostra che genericamente il livello marino cresce come la temperatura ma con importanti differenze che si osservano tra il 1945 e il 1975, con una crescita lineare del livello del mare e una stasi (o leggera diminuzione) della temperatura e tra il 2000 e il 2013 (la pausa) quando il livello marino subisce addirittura una brusca impennata, sempre secondo la ricostruzione di Church e White.

Sappiamo che il livello marino non reagisce subito ad un aumento di temperatura a causa dell’inerzia termica, ma nei dati (osservati e ricostruiti) non si vede un effetto ritardato della variazione di temperatura; anzi si vede bene che tra il 1925 e 2000 la crescita del livello è stata lineare.
Nei dati di Jevrejeva et al. (2008) si osserva una pausa tra il 1960 e il 1980, ma questa stasi inizia 15 anni dopo il livellamento della temperatura e finisce solo 5 anni dopo la sua fine. Quello tra inizio e fine sembra un comportamento troppo asimmetrico dell’inerzia termica, per essere un effetto diretto della temperatura. Anche nel caso della pausa 2001-2013 l’inizio di stasi nel livello marino che si intravede (figura 1b, da cui si vede anche che la serie termina) sembra troppo immediata per l’inerzia del mare.


Fig.1: a) livello del mare ricostruito da Church e White (2011), dati mensili (grigio) e annuali (nero), confrontato con il livello di Jevrejeva et al. (2008, verde) e i dati da colorado.edu (viola). Per verificare la dipendenza del livello marino dalla temperatura viene mostrata (rosso) anche l’anomalia da HadCRUT4. b) Come sopra, dal 1980 al 2017 e senza il confronto con la temperatura.

 
Fermo restando che il livello del mare dipende dalla temperatura, per espansione termica, non sembra che l’aumento di temperatura dovuto all’eccesso di CO2 immesso in atmosfera dalle attività umane sia il solo agente -o il principale- a cui attribuire l’aumento del livello marino globale.

Se ci chiediamo quale possa essere l’agente, su cui possa eventualmente innestarsi l’effetto-CO2, ritorniamo all’inizio: una delle scelte possibili è quella del recupero dalla PEG, che è stata caratterizzata da alti e bassi e quindi compatibile con un andamento a gradini, con tutte le sue azioni sia sulla temperatura che sull’albedo che, ad esempio, sul diminuito peso del ghiaccio e il conseguente sollevamento delle terre; questo a meno di non ipotizzare una forte influenza (ma, a mia conoscenza, senza prove concrete) e un continuo aumento (ancora meno certo) dell’attività magmatica delle dorsali oceaniche.
Le interazioni crosta-mantello hanno senz’altro la capacità di generare l’energia sufficiente per un riscaldamento globale naturale, ma i loro tempi sono geologici, enormemente più lunghi dei circa 160 anni (o 200) di cui stiamo discutendo e quindi, credo, senza alcuna possibilità di incidere visibilmente su questo processo.

In un lavoro del 2004, Holgate e Woodworth affermano che il livello del mare misurato fino a quel momento mostra una salita al tasso di 1-2 mm/anno, mentre l’altimetria radar mostra una crescita di circa 3 mm/anno. Questa differenza suggerisce una accelerazione del livello marino globale, anche se la loro figura 3, riprodotta nella successiva figura 2, non sembra mostrare un deciso aumento della pendenza ma solo un andamento oscillante, mediamente costante.


Fig.2: Figura 3 di Holgate e Woodworth (2004) che mostra la serie temporale della pendenza del livello marino per vari mari/oceani. Alcuni bacini sembrano mostrare -il grafico non è chiarissimo- un aumento della pendenza (cioè un’accelerazione positiva) ma l’aspetto complessivo è quello di una sostanziale costanza, con l’alternarsi di salite e discese temporanee.

Usando i dati di colorado.edu (viola in figura 1) ho calcolato i fit lineare e parabolico ottenendo questi risultati:
  • Fit lineare: pendenza=(3.15±0.02) mm/anno; R2=0.968
  • Fit parabolico: accelerazione=(0.096±0.004) mm/anno2; R2=0.966
Se uso i dati completi sia di Jevrejeva che di Church e White (CSIRO) ottengo, per le accelerazioni:
  • Jevrejeva: (0.00999±0.00042) mm/anno2; R2=0.802
  • CSIRO: (0.00922±0.00083) mm/anno2; R2=0.981
valori circa 10 volte inferiori a quelli di colorado.edu. È chiaro che le ultime due serie si riferiscono ad un periodo molto più lungo della prima e che si possa immaginare un’accelerazione crescente nel tempo e quindi più alta nei dati di colorado.edu.

Quindi, se accettiamo come vera l’accelerazione di colorado.edu, vediamo che dal 1993 il livello globale è cresciuto di circa un decimo di millimetro all’anno, per ogni anno (nei trascorsi 26 anni completi, 1993-2018, il livello del mare è salito in media di 2.6 mm). Sfido chiunque a dichiarare di aver notato questo aumento

(accelerato o meno che sia) e di esserne preoccupato. Qui siamo molto lontani dai grattacieli, sommersi per metà della loro altezza, che il catastrofismo dilagante usa spesso come immagine evocativa.


Il confronto con la CO2
 
Qualcosa di simile a quanto descritto qui lo avevo fatto nel 2016 su CM, confrontando la serie della concentrazione di CO2 e la serie (2 serie) di temperatura. Le conclusioni non sembrano molto diverse: a fronte di una somiglianza tra andamento di temperatura e di CO2, la crescita continua dell’anidride carbonica si scontra con la salita “a gradini” della temperatura. In figura 3 ho ripreso uno dei grafici del 2016, in cui la CO2 si confronta con la temperatura globale NOAA.


Fig.3: a) Confronto tra la serie annuale NOAA (1880-2016) e la serie storica di CO2 (1000-2009). b) Relazione tra temperatura e logaritmo della CO2. La relazione lineare evidenziata dalla riga rossa porterebbe ad un’anomalia positive della temperatura pari a 3°C al raddoppio della CO2 (ln 800 ppm=6.68; y=3.04°C).
La figura 3b mi ha fatto pensare di utilizzare lo stesso criterio per confrontare temperatura e livello del mare. Il risultato è in figura 4 nella quale, a differenza della figura 3, si nota un chiaro cambiamento di pendenza in corrispondenza dell’anomalia del livello marino pari a -30 mm (nel 1973).


Fig.4: Relazione tra livello marino (CSIRO) e temperatura (HadCRUT4).


Dai fit si possono derivare due estrapolazioni relative a quando l’anomalia di temperatura raggiungerà 1.5°C, cioè quando l’estensione dell’asse y sarà cresciuta del 50% rispetto a quella in figura, (da usare con molta, molta cautela come tutte le estrapolazioni):
  • con il fit completo (linea rossa) il livello marino raggiungerebbe i 33 cm.
  • con il fit dal 1973 (linea blu) il livello marino raggiungerebbe 15.7 cm; infatti in questo tipo di grafico maggiore pendenza significa minore variazione del livello marino con la temperatura.
Otteniamo ancora valori del livello marino del tutto accettabili se la temperatura continua a crescere e del tutto privi di elementi catastrofici e ansiogeni.

I dati di questo post sono disponbili nel sito di supporto.

Bibliografia


Fonte: ClimateMonitor

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