Meteo estremo: il nostro mondo si sta riscaldando

Un’ondata di calore da record si abbatte. Un’alluvione devastante travolge una città. Naturalmente ci chiediamo: il cambiamento climatico ha causato tutto questo? È una domanda legittima, ma che ignora un punto scientifico fondamentale.

Il meteo è ciò che osserviamo quotidianamente. Il clima, invece, è la tendenza a lungo termine. Il sistema climatico terrestre elabora costantemente l’energia proveniente dal sole. L’atmosfera, gli oceani, la terra e i ghiacci interagiscono tra loro. Alcuni gas, come l’anidride carbonica, intrappolano parte del calore che si irradia verso l’esterno. Questo effetto serra naturale mantiene il nostro pianeta abbastanza caldo per la vita. Ma abbiamo rilasciato nell’atmosfera grandi quantità di questi gas. Questi gas formano una sorta di coperta aggiuntiva, intrappolando più calore e provocando un riscaldamento costante del pianeta.

Oltre la semplice causa ed effetto

Nel luglio 2022, un’ondata di calore torrida ha attanagliato l’Europa occidentale. Le temperature hanno superato i 40°C nel Regno Unito per la prima volta. Molte persone si sono chieste direttamente: “Il cambiamento climatico ha causato questa ondata di calore?” La risposta non è un semplice sì o no. Gli scienziati raramente affermano che il cambiamento climatico “causi” un singolo evento meteorologico.

Pensate a come si truccano i dadi. Un dado non truccato ha la stessa probabilità di far uscire qualsiasi numero. Il cambiamento climatico non fa sì che il dado cada magicamente sul sei ogni volta. Invece, altera sottilmente le probabilità. Rende molto più probabile l’uscita di un sei – che rappresenta un evento estremo. Il dado in sé esiste ancora. Si potrebbe ancora ottenere un uno. Ma le probabilità sono ora sbilanciate.

Questa è la scienza dell’attribuzione. Indaga come il cambiamento climatico di origine antropica influenzi la probabilità e l’intensità di specifici eventi meteorologici estremi. Va oltre la domanda “Il cambiamento climatico ha causato questo?” Si chiede: il cambiamento climatico ha reso questo evento più probabile o più intenso? La dottoressa Friederike Otto, co-leader dell’iniziativa World Weather Attribution (WWA), sottolinea questa differenza. Spiega che l’influenza umana agisce come un “moltiplicatore di minacce”.

Come gli scienziati uniscono i puntini

Il Gruppo intergovernativo sui cambiamenti climatici (IPCC) lo ha evidenziato nel suo Sesto Rapporto di Valutazione del 2021. L’influenza umana ha reso gli eventi meteorologici estremi più frequenti e intensi in molte regioni. Gli scienziati ottengono questo risultato utilizzando metodi sofisticati. Non si limitano a esaminare i registri delle temperature. Creano modelli climatici.

La dottoressa Friederike Otto è una pioniera della scienza climatica e co-leader dell'iniziativa World Weather Attribution (WWA), che valuta rapidamente l'impatto dell'attività umana sugli eventi meteorologici estremi. Il suo lavoro è cruciale per comprendere come il cambiamento climatico agisca come un "moltiplicatore di minacce" per fenomeni come ondate di calore e alluvioni. (Fonte: aaespeakers.com)

Questi modelli sono come complesse riproduzioni digitali del sistema climatico terrestre. Simulano le interazioni tra atmosfera, oceani e terra. I ricercatori li eseguono due volte. Innanzitutto, simulano il mondo così com’è oggi, includendo tutti i gas serra di origine antropica. In secondo luogo, simulano un “mondo controfattuale”. Questo mondo è privo di emissioni di origine antropica. Rappresenta un clima preindustriale.

Confrontando migliaia di simulazioni da entrambi gli scenari, gli scienziati determinano la probabilità che un evento estremo si verifichi in ciascun mondo. Ad esempio, uno studio WWA del 2022 ha rilevato che l’ondata di calore europea era “praticamente impossibile” senza il cambiamento climatico di origine antropica. Lo studio ha concluso che l’attività umana ha reso l’evento almeno 10 volte più probabile. Questo confronto rivela come le emissioni umane abbiano alterato il sistema climatico.

Le forti piogge sono un altro esempio. L’aria più calda trattiene più umidità. Per ogni 1°C di riscaldamento, l’atmosfera può trattenere circa il 7% in più di vapore acqueo, secondo l’equazione di Clausius-Clapeyron. Questa umidità aggiuntiva alimenta direttamente acquazzoni più intensi durante le tempeste. Il dottor Noah Diffenbaugh, scienziato climatico presso la Stanford University, ha dimostrato questo meccanismo. Questo meccanismo collega direttamente il riscaldamento globale all’aumento degli eventi di precipitazioni intense in molte regioni.

Come gli eventi meteorologici estremi si aggravano

Le temperature medie globali sono aumentate di circa 1,2°C rispetto ai livelli preindustriali, secondo quanto riportato dall’Organizzazione Meteorologica Mondiale (WMO). Questo riscaldamento provoca diversi cambiamenti distinti negli eventi meteorologici estremi. Ogni tipo di evento risponde a diversi meccanismi fisici.

Le ondate di calore stanno diventando più intense e più lunghe. Ciò accade perché la temperatura di base è aumentata. Immaginate un’ondata di calore che in passato avrebbe raggiunto il picco a 35°C. Ora, con 1,2°C di riscaldamento, la stessa ondata di calore potrebbe raggiungere i 36,2°C. Inoltre, i fenomeni di blocco atmosferico possono diventare più persistenti. Creano le cosiddette “cupole di calore”. Queste cupole intrappolano l’aria calda su una regione per periodi prolungati, intensificando il calore.

Anche le piogge intense e le inondazioni sono in aumento. Come abbiamo visto, l’aria più calda trattiene più umidità. Quando quest’aria umida si raffredda, rilascia quell’acqua in eccesso sotto forma di pioggia. Di conseguenza, le tempeste possono scaricare volumi d’acqua molto maggiori. Ciò porta a inondazioni improvvise e a piene fluviali più intense. Uno studio di Nature Communications del 2022 ha collegato gli aumenti osservati nelle precipitazioni estreme sulla Cina al riscaldamento di origine antropica.

Una cupola di calore è un sistema di alta pressione persistente che intrappola l'aria calda su una regione, intensificando le ondate di calore per periodi prolungati. Questi fenomeni di blocco atmosferico stanno diventando più frequenti e persistenti a causa del cambiamento climatico, portando a temperature da record. (Fonte: earthsky.org)

I cicloni tropicali (uragani e tifoni) non stanno necessariamente aumentando di numero. Ma la loro intensità è in aumento. Acque oceaniche più calde forniscono più energia a queste tempeste. Ciò consente loro di rafforzarsi più velocemente, un fenomeno chiamato intensificazione rapida. Tendono anche a trasportare più precipitazioni. Una ricerca pubblicata su Science nel 2020 ha evidenziato un aumento. Ha rivelato un aumento dei cicloni tropicali molto intensi a livello globale negli ultimi quattro decenni.

Le siccità stanno diventando più intense in molte regioni. Temperature più elevate aumentano l’evaporazione dal suolo e dalla vegetazione. Ciò prosciuga i paesaggi più rapidamente. Pertanto, anche se le quantità di pioggia non cambiano drasticamente, l’aumentata domanda evaporativa peggiora le condizioni di siccità. La National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) degli Stati Uniti attribuisce la gravità delle recenti siccità negli Stati Uniti occidentali in parte a questa essiccazione indotta dalle temperature.

Strumenti e limiti delle previsioni

Gli scienziati utilizzano strumenti specializzati per comprendere e prevedere gli eventi meteorologici estremi. I supercomputer, come quelli del Centro europeo per le previsioni meteorologiche a medio termine (ECMWF), eseguono modelli globali dettagliati. Questi modelli incorporano una grande quantità di dati. Questi dati provengono da satelliti, palloni sonda, radar e stazioni a terra.

Questa vasta rete di osservazione fornisce la materia prima per le simulazioni. Aiuta a inizializzare le previsioni meteorologiche e a convalidare i modelli climatici. Gli scienziati utilizzano questi strumenti per migliorare le previsioni meteorologiche a breve termine. Affinano anche le proiezioni climatiche a lungo termine.

Tuttavia, la previsione precisa di singoli eventi estremi rimane una sfida. L’atmosfera è un sistema caotico. Piccole incertezze iniziali possono crescere drasticamente nel tempo. Ciò rende difficile la previsione a lungo termine del percorso di un uragano specifico o della data esatta di inizio di un’ondata di calore. Anche le dinamiche climatiche regionali aggiungono un ulteriore livello di complessità. La topografia locale e i cambiamenti nell’uso del suolo possono influenzare significativamente il modo in cui il riscaldamento globale si manifesta a livello locale.

Nonostante questi limiti, la scienza dell’attribuzione ha fatto grandi progressi. Ora fornisce indicazioni chiare sull’impronta umana su molti tipi di eventi meteorologici estremi. La dottoressa Sonia Seneviratne, autrice principale dell’IPCC, osserva che la scienza è passata da previsioni generali all’analisi di eventi specifici. Possiamo ora quantificare l’influenza umana su singoli eventi estremi con un alto grado di fiducia.

Perché questa scienza è importante

Un pallone sonda sale nell'atmosfera, trasportando una radiosonda per raccogliere dati vitali su temperatura, umidità e pressione. Queste informazioni cruciali alimentano i modelli dei supercomputer, migliorando la nostra capacità di prevedere e comprendere gli eventi meteorologici estremi. (Fonte: skyrora.com)

Gli eventi meteorologici estremi hanno implicazioni significative per le nostre società. Nel 2023, ad esempio, gli Stati Uniti hanno subito 28 disastri meteorologici e climatici distinti. Ciascuno di essi è costato oltre 1 miliardo di dollari. La NOAA ha stimato che il costo totale ha raggiunto i 92,9 miliardi di dollari. Questi dati evidenziano il reale impatto economico.

Questa comprensione scientifica è fondamentale per le strategie di adattamento. Sapere che le ondate di calore sono più intense aiuta le città a sviluppare centri di raffreddamento e sistemi di allerta precoce. Riconoscere l’aumento delle piogge intense favorisce una migliore pianificazione del drenaggio urbano e delle difese contro le inondazioni. Aiuta le comunità a prepararsi meglio per gli impatti futuri.

La scienza rafforza anche l’urgenza degli sforzi di mitigazione. Ridurre le emissioni di gas serra è fondamentale. Rallenta il ritmo del riscaldamento globale. Ciò riduce il “truccare i dadi” per futuri eventi estremi. L’IPCC ha costantemente sottolineato la necessità di riduzioni rapide, profonde e sostenute delle emissioni.

Continuare a investire nella scienza e nel monitoraggio del clima è cruciale. Ci consente di anticipare e prepararci meglio a un clima che cambia. Fornisce le conoscenze necessarie per prendere decisioni informate. Queste decisioni plasmeranno la nostra sicurezza e prosperità future mentre affrontiamo eventi meteorologici estremi più frequenti e intensi. Questa ricerca in corso è il nostro miglior strumento per affrontare le sfide future.

Domande frequenti

D1: Il cambiamento climatico causa eventi meteorologici estremi? No, il cambiamento climatico non “causa” direttamente un singolo evento meteorologico estremo. Invece, aumenta significativamente la probabilità e l’intensità di molti di questi eventi. Rende gli eventi meteorologici estremi molto più probabili rispetto a un clima preindustriale.

D2: Tutti gli eventi estremi sono collegati al cambiamento climatico? Non tutti gli eventi estremi sono fortemente influenzati dal cambiamento climatico; alcuni rientrano ancora nell’ambito della variabilità naturale. Tuttavia, gli scienziati stanno trovando sempre più un’impronta umana su ondate di calore, eventi di piogge intense e siccità.

D3: Possiamo prevedere con precisione la prossima grande tempesta? Prevedere il momento e il percorso esatti di singoli eventi meteorologici estremi rimane difficile. Ciò è dovuto alla natura caotica dell’atmosfera. I modelli climatici forniscono proiezioni su tendenze e probabilità future, non previsioni specifiche e precise di singoli eventi con mesi di anticipo.

Le siccità, caratterizzate da periodi prolungati di precipitazioni insolitamente scarse, sono tra gli eventi meteorologici estremi sempre più influenzati dal cambiamento climatico, che portano a paesaggi aridi, scarsità d'acqua e significative devastazioni economiche ed ecologiche. (Fonte: gettyimages.com)

D4: Qual è la più grande sfida scientifica in questo campo? Una sfida significativa è comprendere gli impatti climatici regionali. I modelli globali forniscono tendenze generali, ma i fattori locali influenzano notevolmente gli eventi meteorologici estremi specifici. Migliorare le proiezioni regionali e comprendere le interazioni complesse tra i diversi sistemi climatici rimane un obiettivo chiave per i ricercatori.

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