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All IPCC definitions taken from Climate Change 2007: The Physical Science Basis. Working Group I Contribution to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change, Annex I, Glossary, pp. 941-954. Cambridge University Press.

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Climate Hustle

I Modelli sono inaffidabili

Che cosa dice la Scienza...

Malgrado sussistano ancora alcune incertezze sui modelli climatici, questi sono stati in grado di riprodurre episodi del passato ed hanno anche fornito previsioni che sono state poi confermate dalle osservazioni.

Le argomentazioni degli scettici...

"Models do a very poor job of describing the clouds, the dust, the chemistry and the biology of fields, farms and forests. They are full of fudge factors so the models more or less agree with the observed data. But there is no reason to believe the same fudge factors would give the right behaviour in a world with different chemistry, for example in a world with increased CO2." (Freeman Dyson)

Esistono due principali questioni circa i modelli climatici: possono riprodurre accuratamente il passato (previsione a posteriori) ? e possono predire con accuratezza il futuro? Per rispondere alla prima domanda facciamo riferimento al documento della IPCC model results of surface temperature from the 1800's – con e senza forcings climatici dovuti all’uomo. Tutti i modelli risultano inidonei a predire il recente riscaldamento se non si include l’effetto dell’aumento della CO2. Nessuno è stato in grado di creare un modello di circolazione generale che potesse spiegare l’andamento del secolo scorso senza il contributo del riscaldamento dovuto alla CO2

Figure 1: Confronto dei modelli climatici con le osservazioni. (a) simulazioni comprendenti solo forcings naturali, variazioni solari e attività dei vulcani. (b) simulazioni fatte con forcings antropici, gas serra e aerosol solfati.(c) simulazioni comprendenti entrambi I tipi di forcings, naturali e antropici(IPCC).
Previsioni/proiezioni riguardanti il futuro.

Una obiezione che si sente comunemente è: gli scienziati  non sono in grado di prevedere il tempo della prossima settimana , come possono predire quello degli anni a venire? Questa affermazione contiene una disinformazione, c’è differenza tra tempo meteorologico che è di per se un sistema caotico ed in certa misura non prevedibile, e Clima che non è altro che il tempo mediato su un periodo definito. Così come non può prevedersi con certezza  se una moneta cadrà dalla parte di testa o croce, si può al contrario prevedere il risultato statistico di un elevato numero di lanci. In termini meteorologici non è possibile predire con esattezza la traiettoria di un temporale ma è possibile prevedere la temperatura media e la quantità media di precipitazioni in una certa area indipendentemente da quale sarà la rotta del temporale. Esistono delle notevoli difficoltà nella previsione del clima futuro. Ad esempio è difficile prevedere il comportamento del Sole. Anche fattori di breve periodo come El Nino sono difficili da prevedere. Ciononostante i forcings principali che regolano il clima sono ben compresi. Nel 1988 James Hansen ha fatto una proiezione dell’andamento delle  temperature (Hansen 1988). Queste proiezioni hanno mostrato un buon accordo con altre osservazioni fatte successivamente (Hansen 2006).

Figure 2: Temperatura superficiale globale calcolata per gli scenari A,B e C confrontata con due analisi di dati di osservazioni.(Hansen 2006).

Lo scenario B di Hansen (definito come opzione più probabile e più vicina al livello di emissioni di CO2 ) mostra una stretta correlazione con le temperature osservate. Hansen ha sovrastimato I futuri livelli di CO2 tra il 5 ed 10%, pertanto se il modello venisse corretto per i livelli dei forcings l’accordo sarebbe anche più stretto. Appaiono deviazioni tra un anno e l’altro ma questo è normale. La natura caotica del tempo introduce  rumore al segnale ma l’insieme del trend appare riconoscibile.

Quando il Monte Pinatubo esplose nel 1991 fornì una ottima occasione per testare come i modelli potessero predire la risposta climatica alla immissione di aerosols solfati in atmosfera. I modelli hanno accuratamente riprodotto il conseguente raffreddamento di 0.5°C verificatosi dopo la eruzione. Inoltre anche il processo radiativo ed i feedback del vapore acqueo e quello dinamico compresi nei modelli hanno subito una verifica quantitativa (Hansen 2007).

Figure 3:Cambiamenti della temperatura globale osservata e prevista durante la eruzione del Monte Pinatubo. I valori in verde rappresentanole temperature osservate nelle stazioni meteorologiche. Quelli in blu si riferiscono alle temperature sul terreno e negli oceani. Il colore rosse corrisponde al valore medio fornito dal modello.(Hansen 2007).
Uncertainties in future projections
E’ una convinzione errata piuttosto comune credere che i modelli climatici tendano a esagerare gli effetti della CO2, ma si dimentica di considerare che l’incertezza può essere anche nell’altro verso, cioè per difetto. In effetti in un sistema climatico ove sia presente un feedback netto positivo, l’incertezza è caso mai nel senso di una risposta climatica più accentuata (Roe 2007). E’ questo il motivo per il quale molte delle previsioni della IPCC si sono rivelate in seguito sottostimate. Misure da satellite e da mareometri hanno dimostrato che l’aumento del livello dei mari è superiore a quanto previsto dalla IPCC. La media dell’aumento del periodo 1993-2008 misurato da satellite è 3.4 mm per anno mentre il TAR (Terzo Rapporto IPCC) dava un valore di 1.9 mm per anno per lo stesso periodo. Le osservazioni in corso si situano nella fascia alta del range di previsioni del livello dei mari (Copenhagen Diagnosis 2009).

Figure 4: Cambiamento del livello del mare. I dati dei mareometri sono in rosso, quelli da satellite in blu. La banda grigia rappresenta le previsioni del TAR-IPCC (
Copenhagen Diagnosis 2009).

Similarly, summertime melting of Arctic sea-ice has accelerated far beyond the expectations of climate models. The area of sea-ice melt during 2007-2009 was about 40% greater than the average prediction from IPCC AR4 climate models. The thickness of Arctic sea ice has also been on a steady decline over the last several decades.

Figure 5: Estensione del ghiaccio marino artico del mese di Settembre in milioni di km2: linea rossa (osservazioni), la  linea nera continua rappresenta la media di 13 modelli riportati nel IPCC-AR4,le linee nere tratteggiate mostrano il range superiore ed inferiore. Recentemente il minimo 2009 è stato valutato di 5.10 km2,il  terzo più basso nella scala annuale ed anche molto più basso del peggior scenario IPCC (Copenhagen Diagnosis 2009).
Sappiamo abbastanza per intervenire?
Gli scettici sostengono che dobbiamo attendere che i modelli climatici siano assolutamente sicuri prima di intervenire per cercare di ridurre le emissioni di CO2. Se dobbiamo aspettare che i modelli siano certi al 100% non interverremo mai. I modelli sono in un processo di continuo sviluppo onde includere sempre più processi, si basano su un numero di approssimazioni sempre minore ed affidano la loro risoluzione alla crescita della potenza di calcolo dei computer. La complessità e la natura non lineare del Clima comporta che sarà sempre in corso la fase di miglioramento e raffinamento del processo di calcolo. Il punto principale è se conosciamo già abbastanza per intervenire. I modelli si sono evoluti al punto che riescono a predire con successo i trends di lungo termine e sono nella fase di sviluppo della capacità di prevedere cambiamenti di breve termine di natura più caotica
.  Multiple evidenze sia empiriche che da modelli ci indicano che la temperatura globale aumenterà di 3°C con il raddoppio della CO2 (Knutti & Hegerl 2008). Non è necessario che i modelli riproducano un quadro esatto di ogni aspetto per fornirci un trend complessivo sufficientemente accurato e completo dei suoi effetti, e questo è quanto abbiamo già. Se noi fossimo consapevoli che abbiamo la  probabilità del 90% di andare incontro ad un incidente con l’auto, non saliremmo sull’auto ( o almeno metteremmo le cinture di sicurezza). La IPCC conclude che, con probabilità maggiore del 90%, l’Uomo sta provocando il riscaldamento globale. Attendere per il 100% di certezza prima di agire è pericolosamente irresponsabile.

 

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Translation by lciattaglia, . View original English version.



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