Clima e Modelli Climatici, un problema di fondamenta

E’ un argomento ricorrente sulle nostre pagine quello della scarsa capacità dei modelli di riprodurre efficacemente il sistema climatico. Lo è molto meno nella letteratura scientifica mainstream, dove ormai le simulazioni hanno preso il posto della realtà e indicano la strada delle policy climatiche.

Ma non è sempre così, ogni tanto, sebbene con voce sommessa e senza mai andare al nocciolo del problema – una riproduzione inefficace non può essere presa in considerazione perché la realtà supera sempre l’immaginazione – capita anche di leggere che, sì, in effetti, i modelli climatici qualche problemino ce lo hanno…

Beh, quello di cui parliamo oggi è molto più di un problemino. Si parte da questo paper:

The double ITCZ bias in CMIP5 models: interaction between SST, large-scale circulation and precipitation. Climate Dynamics 44: 585-607 (qui il pre-print in pdf)

Gli autori compiono un’analisi degli output dei modelli del progetto CMIP5, ossia della generazione di modelli utilizzata per l’ultimo report IPCC e giungono alla conclusione che rispetto al precedente set di modelli CMIP3, non sono stati fatti progressi tangibili nel rappresentare la Zona di Convergenza Intertropicale (ITCZ). Sussiste infatti un errore sistematico nelle caratteristiche essenziali di uno dei meccanismi più importanti del funzionamento della macchina del clima, noto come Double ITCZ Bias o DI. In sostanza, i modelli, praticamente tutti, o descrivono due zone di convergenza una per emisfero sul Pacifico, o ne descrivono una sola esattamente sull’equatore, mancando di rappresentarne correttamente la posizione, notoriamente qualche grado sopra l’equatore e con una escursione stagionale che detta il ritmo della formazione della nuvolosità e delle precipitazioni. Per inciso, si parla di un pattern atmosferico che detta anche il ritmo della vita del pianeta, visto che vi sono coinvolti meccanismi di primaria importanza come i Monsoni, l’ENSO, la Madden Julian Oscillation, fattori questi che se messi insieme sono responsabili per esempio del 90% delle precipitazioni che cadono sul pianeta.

Cercando più informazioni su questo errore sistematico, ho trovato un’altra pubblicazione:

The Double-ITCZ Syndrome in Coupled General Circulation Models: The Role of Large-Scale Vertical Circulation regimes – Journal of Climate (qui il pdf)

Il problema è nella riproduzione della struttura della circolazione verticale (l’ITCZ è la zona dove sussiste il trasporto verticale di calore per convezione, ossia il ramo ascendente delle due Celle di Hadley), probabilmente derivante da un errore sistematico nella stima delle temperature superficiali dell’oceano, cui si somma l’errata interpretazione della diversa distribuzione di oceani e terre emerse tra i due emisferi. Il tutto, si traduce poi in una sovrastima delle precipitazioni, che non è un problema limitato al fatto che qualcuno si bagna di più, visto che le precipitazioni sono il meccanismo attraverso cui il sistema si libera dell’energia accumulata in atmosfera… Una quisquilia, che volete che sia. In fondo la fascia intertropicale è solo quella dove arriva la maggior parte del calore e si mette in moto tutto il meccanismo della Circolazione Generale Atmosferica, da cui poi derivano le posizioni dei centri di massa dell’atmosfera, le zone di contrasto, le correnti a getto etc etc…

Allora la domanda è: ma che diavolo di sistema riproducono i modelli climatici? Possibile mai che sia bastato riuscire ad avvicinare (neanche più di tanto visti gli ultimi tre lustri) le curve della temperatura media superficiale osservata e simulata per dichiarare questi sistemi idonei a predire quale sarà l’assetto del clima nei prossimi decenni?

Io non ho una risposta a questa domanda. E voi?