Osservazione empirica dell’amplificazione artica: 25 stazioni su due fasce di latitudini

Premessa
All’inizio di dicembre 2021 ho visitato il sito di Tony Heller (TH) dove ho trovato un attacco ai dati GISS delle singole stazioni e un esempio (figura 1) riferito a Reykjavik, con i link ai due dataset usati per il grafico (o almeno ho creduto che fosse così).

Il GISS (NASA Goddard Institute for Space Studies, diretto da Gavin Schmidt) usa le stesse stazioni del GHCN (Global Historical Climatology Network) le cui serie mensili di temperatura globale (terra+oceano e solo oceano) scarico ogni mese dal novembre 2011; quindi so bene che questi dati possono variare, ma le variazioni mostrate in figura 1 mi sono sembrate troppo elevate: ho tentato di verificarle usando i link che TH riporta e ho aggiunto anche l’ultima serie disponibile (ottobre 2021):

Si vede subito che la versione indicata con “WITH” è sistematicamente più “calda” di quella attuale di 0.2-0.3 °C nella parte più vicina al 1900 e più “fredda” di qualche centesimo di grado dal 1995 in poi, sempre in modo sistematico. Questo è un fenomeno già noto e denunciato più volte (raffreddare il passato e scaldare il presente, in modo da accentuare la tendenza al riscaldamento) ma non è quell’evento quasi incredibile mostrato da TH. Da figura 2 si vede anche che la serie indicata con “WITHOUT“, nettamente diversa dalle altre due attorno al 1940-60, inizia dal 1942 e quindi non può essere la stessa mostrata in figura 1 dove entrambe iniziano nel 1900.

Ho quindi scritto nel blog di TH il commento che segue

Franco Zavatti says:
December 5, 2021 at 4:32 pm
Hi, I’m looking for Reykjavik temperature and noted the animated gif over two equal-range series, while the datasets you link are different: the 
shorter one starts in 1940 and the longer in 1900. Is there some reason for that? Can you link the no-warming (tampered) numerical series from 1900? 
Thank you. Franco

ottenendo questa risposta

tonyheller says:
December 5, 2021 at 6:40 pm
NASA is constantly altering both axes of the data. I have saved more than 
a dozen different versions of the same NASA graph.

che però non risponde affatto alla mia richiesta di rendere disponibili i dati della serie “meno calda” della gif animata.

Devo dire che questo atteggiamento di Tony Heller (non mettere a disposizione i dati usati per il suo grafico) mi ha reso sospettoso (il link “corto” è a un file GISS di Reykjavik che come tale dovrebbe iniziare dal 1900, o prima, e non dal 1942) e quindi perplesso sulla reale volontà di barare dei gestori del database e sul fenomeno “scoperto” da TH.
E questo è quanto.
Non sono particolarmente contento di quello che ho trovato e dei miei dubbi, ma, almeno, i tentativi di capire mi hanno portato a lavorare un po’ con la mappa interattiva GISS delle singole stazioni e all’idea di verificare sperimentalmente l’amplificazione artica, tramite il confronto statistico tra stazioni di alta e di medio-bassa latitudine.

L’Amplificazione Artica

A quanto precede bisogna aggiungere la scelta delle stazioni usate per mostrare empiricamente che la parte di alta latitudine del pianeta si riscalda più della parte di latitudine medio-bassa. La tabella 1 elenca (ordinate per latitudine decrescente) le stazioni usate e poi nazione, coordinate geografiche e nome, spesso contratto, del relativo file di dati. Sono state selezionate 13 stazioni di alta latitudine -da circa 70 a circa 55 gradi nord- e 12 stazioni di medio-bassa latitudine (da 19 a 42 gradi nord); la longitudine varia da 94 gradi ovest a 99 gradi est. Le due serie sono a loro volta divise in due sezioni, per maggiore chiarezza nella rappresentazione grafica. Le stazioni sono state selezionate tramite la mappa interattiva GISS descritta nella premessa.

La stazione di Kaliningrad (Russia), con la minore latitudine della serie nordica, viene usata come cerniera tra i due gruppi di stazioni, per mostrare il “ginocchio” o cambio di pendenza dal 1980.

I valori numerici del fit e il test sulle pendenze sono mostrati nel sito di supporto.

Le prime 6 stazioni di alta latitudine sono mostrate in figura 4, scalate in temperatura per mostrare una scala più ampia possibile.

Lo stesso grafico senza scalatura mostra l’intervallo reale nelle temperature che in questo caso è di circa 18 °C.
Per le tre semi-serie rimanenti, i sei grafici -con e senza scalatura- sono disponibili nel sito di supporto.
La presenza del cambiamento di pendenza nel 1980 mi ha fatto pensare di poter rappresentare l’amplificazione artica con il confronto tra la pendenza delle serie nell’intervallo 1980-2021 (ottobre) per poi verificare statisticamente l’ipotesi di uguaglianza tra le pendenze dei due gruppi di alta e medio-bassa latitudine.

In questo elenco sono riportati i parametri dei fit lineari con, in fondo, il risultato del test di Student per le tre possibili combinazioni tra i dati; è preferibile il test relativo alla totalità dei dati (probabilità del 98% che le pendenze siano diverse) perché risente meno delle fluttuazioni delle singole stazioni.

Perché uso le pendenze dal 1980?
Se l’amplificazione artica dipendesse dal fatto che l’eccesso di energia che il Sole fornisce alle zone equatoriali viene trasportato verso nord dal sistema oceano-atmosfera dovrei poter osservare questo effetto in qualunque intervallo temporale delle serie di temperatura; se dovesse dipendere dalle attività antropiche, dovrei poterlo osservare -in particolare nell’emisfero nord e ad un ritmo crescente- dal 1850 in poi, cioè dall’inizio convenzionale della rivoluzione industriale; se invece dovesse dipendere dalla combinazione delle grandi oscillazioni oceaniche e atmosferiche (AMO, NAO, …), anche in questo caso dovrei poterlo osservare dall’inizio delle serie.

Nel sito divulgativo dell’INGV^* si legge, a proposito di amplificazione artica, “I dati a nostra disposizione mostrano che, dalla seconda metà del ventesimo secolo, il tasso di riscaldamento dell’artico è accelerato rispetto a quello della media globale. Negli ultimi vent’anni la temperatura superficiale in Artide è aumentata di più del doppio rispetto alla media globale.” (neretto loro).
Tra le due date, 1950 e 2000, sottolineate dall’INGV, ne ho scelta una intermedia, caratterizzata dalla presenza di un cambiamento di pendenza nelle temperature (anche in quelle globali) che si osserva bene nelle zone di alta latitudine, meno bene in quelle di latitudine intermedia, come si vede in figura 5, e affatto nelle stazioni di più bassa latitudine (ad es. Chiang, Teheran, Panj).

In conclusione,

• anche con una scelta limitata di esempi, è possibile verificare che le regioni di più alta latitudine si scaldano ad un ritmo superiore rispetto a quelle di latitudine inferiore, anche se non mi sembra di vedere un’accelerazione delle stazioni del nord rispetto alle altre.
• Si può notare che le stazioni di alta e alcune di medio-bassa latitudine mostrano un aumento tra gli anni ’40 e ’60 del secolo scorso che GISS non si preoccupa di “nascondere”, a differenza di quanto Tony Heller pensa sia successo per Reykjavik.
• Come “effetto collaterale” si sono potute osservare alcune delle serie che contribuiscono alle temperature globali e le loro fluttuazioni annuali anche di 3, 4 o più gradi. Alcune di queste serie sono caratterizzate da ampie mancanze di dati sperimentali che vengono coperte nella fase di elaborazione finale e che, per queste operazioni, generano numerose polemiche.^*Nel sito sono presenti numerosi articoli divulgativi che, almeno quelli che ho letto, sono ben scritti e ricchi di riferimenti bibliografici e storici. Si può selezionare un autore o la lista degli articoli dal “CHI SIAMO”, nella parte alta della pagina.
  

  Tutti i dati e i grafici sono disponibili al sito di supporto

  Foto di Mario Hagen da Pixabay