Sta cambiando il clima?

1. Sta cambiando il clima? Il pianeta e il cambiamento, Museo Civico di Reggio Emilia, 19 Luglio 2006

2. Schema della presentazione • Che cosa determina la temperatura di un pianeta? • Che cos’è l’effetto serra? E l’origine antropica? • I cambiamenti osservati: CO2, temperatura, precipitazione, mare, ghiacci, eventi estremi: dalla scala globale alla scala locale • Quale clima futuro? I modelli climatici • I modelli sono attendibili? I problemi della modellistica • Rimedi e adattamento. Stiamo facendo qualcosa?

3. Che cosa è il clima di un pianeta? • L’insieme dei valori medi di tutte le variabili che, nella loro quotidiana variabilità, determinano il tempo atmosferico • Non solo valori medi delle variabili ma anche comportamento medio della variabilità (che cos’è la media?) • Che cosa lo determina? Distanza dal sole, struttura fisica e composizione chimica del pianeta e della sua atmosfera (e degli oceani, se ci sono) • Quali di questi fattori sono influenzabili dall’uomo sulla terra?

4. Notare la differenza!

5. (corte) (un po’ più lunghe)

6. E allora, che cos’è l’effetto serra?

7. L’atmosfera si comporta diversamente a seconda del tipo di onde elettromagnetiche che la attraversano (lunghe o corte): è trasparente alla luce visibile del sole che la può attraversare facilmente ma non è completamente trasparente ai raggi infrarossi emessi dalla terra, come il vetro di una serra.

9. Per poter emettere tutta l’energia che riceve dal sole (poiché deve rimanere in equilibrio termico), la terra è quindi costretta a scaldarsi per poter emettere più energia (ricordiamo che un corpo più è caldo più energia emette), cosicché l’energia che riesce ad uscire sia uguale a quella che entra: questo è l’effetto serra “naturale”

10. L’effetto serra “naturale” permette quindi alla terra di avere una temperatura alla superficie di circa 15°C, invece di quella che avrebbe senza l’atmosfera, cioècirca -20°C (per esempio come quella della luna).

11. Perché l’atmosfera non è trasparente alla radiazione infrarossa come lo è a quella visibile (cioè, perché si comporta come il vetro di una serra)? Perché contiene dei gas che assorbono e riemettono la radiazione infrarossa. Questi gas vengono chiamati gas “otticamente attivi” o gas “serra”

12. La composizione della nostra atmosfera

13. GWP (20Y) -- 1 56 280 (N2O) 0,00003 (N2O)

14. Fin qui tutto normale e naturale, anzi molto utile! In effetti non ci sarebbe vita umana senza l’effetto serra naturale, dovuto soprattutto al vapor d’acqua.Allora dove sta il problema??Il problema è che le attività dell’uomo (per esempio la produzione di energia ottenuta bruciando materiali fossili come carbone e petrolio) fanno aumentare i gas serra nell’atmosfera, e in particolare l’anidride carbonica (CO2), il che fa aumentare la temperatura della superficie della terra e dell’atmosfera vicina al suolo: ecco quindi l’effetto serra di origine antropica. Sarebbe più corretto parlare di “aumento antropico dell’effetto serra naturale”

15. L’aumento della CO2 (ma non solo) Dal 1750 ad oggi la concentrazione di CO2 nell’atmosfera è cresciuta di un terzo. La concentrazione attuale è a un livello che non ha precedenti negli ultimi 420.000 anni e forse negli ultimi 20 milioni di anni; I due terzi dell’incremento negli ultimi 20 anni è dovuto al consumo di combustibili fossili (perché non tutto? Da dove viene il resto della CO2?); Con la concentrazione in crescita e la diminuzione dell’assorbimento naturale di CO2, i modelli prevedono per il 2100 una concentrazione che va dalle 540 alle 970 parti per milione (ppm), da confrontare con le 280 ppm dell’era pre-industriale alle circa 367 ppm di oggi.

16. L’AUMENTO DELL’ANIDRIDE CARBONICA (Cortesia del SMAM, Sestola)

18. CO2 CH4 N2O

19. Il clima del passato

20. GLI ULTIMI 150 ANNI

21. GLI ULTIMI 1000 ANNI

22. La CO2 OGGI GLI ULTIMI 420.000 ANNI (ASSE X INVERTITO!)

23. I cambiamenti del clima si vedono già? La temperatura Le precipitazioni Il livello del mare I ghiacci di calotte polari e ghiacciai Gli eventi estremi?

24. IPCC Reports: FAR-1990, SAR-1996 e TAR-2001 In arrivo l’AR4-2006 (bozza ancora riservatissima!!) Climate Change 2001: The Scientific Basis Climate Change 2001: Impacts, Adaptationand VulnerabilityClimate Change 2001: MitigationClimate Change 2001: Synthesis Report

25. I dati globali

26. I DATI sino ad oggi (dal 3° Rapporto IPCC: TAR) Temperatura La temperatura media dell’aria è cresciuta di circa 1 grado dal 1860 ad oggi, e il riscaldamento del 20° secolo è probabilmente il più alto degli ultimi 10 secoli. Gli anni 90’ e il 1998 sono stati rispettivamente il decennio e l’anno più caldi. L’incremento medio globale della temperatura dell’aria dal 1990 al 2100 è stimato da circa 1.5 a 6 gradi, questo sarebbe un evento che non ha precedenti negli ultimi diecimila anni. Livello del mare Il livello medio dei mari è cresciuto fra 10 e 20 centimetri nel corso del 20° secolo, probabilmente a causa dell’espansione termica delle acque dei mari e dello scioglimento dei ghiacci. Il livello di innalzamento dei mari durante il 20° secolo non ha precedenti negli ultimi tremila anni. (Il Mediterraneo è aumentato di livello molto meno, malgrado si sia riscaldato più della media: come mai?)

28. E i ghiacci delle calotte polari e quelli dei ghiacciai montani (per esempio alpini)?

29. 2003 1979

30. Ghiacciaio andino di Upsala, Argentina

31. Sono molti più i ghiacciai che stanno scomparendo di quelli che aumentano: • Stanno scomparendo quasi tutti i ghiacciai alpini • Stanno scomparendo quasi tutti i ghiacciai andini • Aumentano i ghiacciai dell’emisfero sud (Nuova Zelanda) • Stazionarietà o variabilità in Asia • Ghiacci artici? Diminuiscono enormemente. Tempi durissimi per gli Inuit e per gli orsi polari • Ghiacci antartici? Pareri discordi, peccato per CryoSat…. • Perché l’Antartide non perde volume di ghiaccio come l’Artide?

32. Che legame c’è tra aumento di temperatura, fusione dei ghiacci e aumento del livello dei mari? • L’aumento di temperatura fa fondere i ghiacci e quindi fa aumentare il livello dei mari: ma solo il ghiaccio che non galleggia fa aumentare il livello, controllare per credere con un cubetto di ghiaccio (la banchisa artica galleggia, ma i ghiacci antartici e groenlandesi no) • L’aumento della temperatura dell’aria riscalda l’acqua dei mari che si espande, cioè aumenta di volume, come quasi tutti i corpi che si riscaldano, e quindi aumenta il livello • L’effetto “espansione da riscaldamento” è ritenuto maggiore di quello da “fusione” (di quanto dipende dalla profondità raggiunta dal riscaldamento marino, questione di tempi di risposta)

33. Il Nord Italia

34. T Max T Min

35. ANNO P I E A

36. Trend della precipitazione nel nord Italia: la tropicalizzazione? Brunetti, Buffoni, Maugeri e Nanni, 2000, Int Jour of Clim

37. PRECIPITAZIONI TROPICALIZZAZIONE:significativo aumento degli eventi intensi ed estremi. Tale tendenza è stata spesso riscontrata non solo dove le pioggie aumentano ma anche dove le piogge mostrano un trend negativo o assente.

38. Emilia-Romagna

39. TEMPERATURE ANNUE MONTE CIMONE

41. Alcuni punti fermi sulle tendenze in atto per il Nord Italia • Temperature medie, minime e massime tutte in deciso aumento, di più in primavera e estate (1991-2000). • Precipitazione totale in lieve diminuzione, ma “tropicalizzazione” dei regimi di pioggia • Ghiacciai alpini in decisa diminuzione, sia per l’aumento della temperatura che per la diminuzione della precipitazione, ma più per la prima causa che per la seconda • Qualche aumentato rischio di periodi siccitosi estivi, soprattutto se si tiene conto dei fabbisogni irrigui, sempre in aumento

42. Quale potrebbe essere allora il clima che ci attende nel futuro prossimo? Lo si può prevedere e come? Ovvero, siamo in grado di fare una previsione quantitativa dei futuri cambiamenti climatici a scala globale, regionale e locale ? Gli strumenti: I modelli (numerici e statistici) del clima globali e regionali

43. I modelli matematici numerici: si chiamano “modelli di circolazione generale dell’atmosfera e dell’oceano” o “modelli climatici regionali”: usano i grandi supercalcolatoriSono essenzialmente gli stessi modelli usati per le previsioni meteorologiche

44. I modelli Globali di Circolazione della Atmosfera e dell’Oceano (GCM/AGCM/OGCM)

45. La modellistica del clima: Modelli Globali (GCM) e Modelli Regionali (RCM)

46. Ma i modelli hanno bisogno di scenari di sviluppo economico sui quali basarsi…

48. Dal 3o report IPCC del 2001... Gli scenari possibili

49. Le conseguenze su temperatura e livello del mare(e le correnti oceaniche, p.es. quella del golfo? collasso?)

50. L’aumento previsto della temperatura (IPCC 2001)