Il ciclo di 60 anni, i dati NOAA e il mal di pancia dei soliti noti

A maggio 2013 è uscito un lavoro di S. Akasofu (pdf disponibile qui). Sembra essere la stesura finale di una ricerca del 2009, pubblicata in rete (54 MB), seguita da un articolo del 2010 su Natural Science (1.6 MB, qui). L’articolo del 2010 è stato commentato su CM e sulla stessa rivista, da Dana Nuccitelli di Skeptical Science (qui il commento sul blog) e dA altri tre ricercatori che cercano di dimostrare l’impostazione totalmente sbagliata delle premesse e delle conclusioni di Akasofu (tra cui una lezioncina su come un fit lineare sia diverso da un fit parabolico). La pubblicazione ha provocato anche le dimissioni di un menbro del comitato editoriale della rivista, con tanto di giustificazione a mezzo post su Skeptical Science.

Akasofu in vari interventi viene qualificato come un “ottuagenario” e “pensionato” che, pur avendo un background fisico (è stato direttore dell’International Arctic Reasearch Center dell’Università dell’Alaska a Fairbanks), ha presentato nel suo lavoro un argomento “very unphysical” affermando che il riscaldamento globale è semplicemente il risultato di un recupero del pianeta dalla LIA. Ancora, si dice che sia riuscito a pubblicare questo lavoro del 2013 dopo che una sua collaboratrice è diventata direttore della rivista; che ha una qualificata reputazione nel campo delle aurore boreali … ma in climatologia …; insomma, le solite cose che, tutto sommato, lasciano il tempo che trovano.

Vorrei sottolineare che se si vuole costruire un sistema che spieghi le cause e sia in grado di prevedere gli sviluppi futuri di un evento come effetti dovuti a quelle cause, allora, certo, bisogna costruire un modello “fisico” con dentro le equazioni, le condizioni al contorno, i parametri (in quantità industriale e non sempre ben conosciuti) e tutto quello che serve per ottenere risultati su cui tutti -IPCC compreso- stanno discutendo per il loro discostamento dai dati osservati. Questo lavoro viene portato avanti da molti gruppi di ricerca che necessitano di persone e finanziamenti per gestire la grande massa di informazioni, procedimenti matematici e servizi tecnici indispensabili ad un modello fisico; non può essere appannaggio di un singolo. Akasofu, quindi, non può essere accusato di non aver costruito un modello fisico. A mio parere ha tentato di descrivere quanto si osserva, in modo analitico, con una retta cui si sovrappone una sinusoide. Questo è sempre possibile (ad esempio qui, purtroppo senza data) ma l’estrapolazione può essere un’operazione molto approssimata e anche discutibile, se il tutto viene presentato come nella figura 5 di Akasofu che riproduco di seguito.

Infatti la sinusoide non è utilizzata per rappresentare l’intero dataset. In questo modo si lascia credere che il seno sia un innesto strano e molto parziale rispetto alla totalità dei dati, tale da non consentire un’estrapolazione anche minima. Questa situazione non si verifica nel sito citato sopra dove si vede come il fit con la combinazione retta+seno possa rappresentare bene i dati osservati.

Ho cercato di riprodurre la figura di Akasofu partendo da un’idea leggermente diversa: la retta su cui si pone la sinusoide è il fit delle medie annuali del dataset NOAA aggiornato ad agosto 2013: non quindi la “recovery” dalla LIA, con pendenza 0.5°C/secolo, che ha suscitato perplessità (non è vero che sia lineare; per parlare di recupero bisogna evidenziare i meccanismi di questo recupero; una parabola approssima meglio i dati, ecc.), ma semplicemente una retta rappresentativa dell’andamento complessivo dati: dal fit si ricava una pendenza di (0.65±0.03)°C/secolo (questo valore viene riportato nella fig.5 dei miei post sull’aggiornamento dei dati NOAA mese per mese. Da questa figura si vede la stabilità della pendenza nel tempo). In pratica ho calcolato le anomalie medie annuali e a queste ho fittato una retta. Poi le ho sovrapposto una funzione seno della quale ho aggiustato manualmente i valori di ampiezza (0.2 °C), periodo (60 anni) e anni iniziale e finale (1867 e 2100). Con questi valori ho preparato il grafico successivo che riproduce parzialmente la figura di Akasofu, anche nella
posizione della LIA che in questo caso non è legata in alcun modo al grafico.

La sinusoide riproduce piuttosto bene i dati (cross-correlazione=0.929 a lag=0) e lo fa su un intervallo temporale di 133 anni e 8 mesi, o anche più ampio, anche se meno preciso nella parte iniziale, usando i dati Hadcrut3gl-sst, le anomalie delle temperature marine di Hadcrut4, anch’essi di agosto 2013, che iniziano nel 1850 e che qui sotto sono rappresentate con un seno di 62 anni).

I dati NOAA dell’emisfero nord (sempre ad agosto 2013) e l’approssimazione sinusoidale, ancora con periodo di 60 anni, sono mostrati nella figura successiva.

La discrepanza tra seno e dati osservati, dal 2000 in poi, non modifica la bontà della rappresentazione complessiva. Trovo molto comodo e flessibile usare l’approssimazione semi-empirica che ho descritto, ma ho anche usato un fit non lineare per rappresentare i dati NOAA globali. Cambiano leggermente i numeri ma non il concetto complessivo. I grafici e i dati numerici sono disponibili nel sito di supporto.

E vengo al periodo usato: 60 anni sono il periodo legato ai cicli Giove-Saturno nei lavori di Scafetta e la sua impronta si vede negli spettri dei dati globali Hadcrut3 (64.8 anni) e in quelli dei dati NOAA (66 anni, che però nel 2012 era attorno ai 62 anni); nei dati TSI di Steinhilbert (2009) relativi a tutto l’Olocene (debole picco a 61.2 anni); nei carotaggi del Mar di Kara (debole, 65.8 anni, Darby et al.,2012); il lavoro di Li et al.,2013 (qui su CM) porta ancora allo stesso periodo; Wyatt e Curry,2013 (qui su CM) arrivano allo stesso valore da premesse e analisi molto diverse; e poi… rappresenta bene i dati. Perché non usarlo? Nessuno crede che l’andamento lineare possa durare per sempre; anche se fosse la recovery dalla LIA, che a me sembra ipotesi da non scartare a priori, dovrebbe prima o poi appiattirsi per arrivare a un valore di equilibrio.

Quindi, per finire, un’altra domandina semplice semplice: perché una rappresentazione empirica che descrive 130-160 anni di dati non può descriverne altri 15 o 20 (cioè un ulteriore 10-15% circa)? Se il non-modello è sbagliato lo scopriremo presto e saremo in grado di giudicare la sua (non) bontà prima del rimbambimento senile (parlo per me).