[23/08/2010] News
Dati sul cambiamento climatico: ora l'Ipcc ha il Community earth system model
LIVORNO. Gli scienziati possono ora studiare i cambiamenti climatici in dettaglio con un nuovo computer software molto più potente realizzato dal National center for atmospheric research (Ncar) di Boulder, in Colorado, Si tratta del Community earth system model (Csem) che sarà uno dei principali modelli climatici utilizzati dall'Intergovernmental panel on climate change (Ipcc) nelle sue prossime valutazioni. E' l'ultimo di una serie di modelli globali sviluppati dal Ncar negli ultimi 30 anni attraverso progetti finanziati congiuntamente dal Dipartimento per l'energia Usa (Doe) e dal principale sponsor del Ncar: la National science foundation (Nsf), un'agenzia Usa indipendente che sostiene la ricerca di base e all'istruzione in tutti i campi della scienza e dell'ingegneria e che dispone per il 2010 di un bilancio di circa 6,9 miliardi dollari e che ogni anno finanzia con i suoi fondi circa 2.000 università e istituzioni scientifiche, riceve 45.000 richieste di contributi, distribuisce 11.500 nuovi funding awards e assegna ogni anno oltre 400 contratti di servizio e professionali.
Il Csem è stato sviluppato dagli scienziati ed ingegneri del Ncar insieme a quelli dei laboratori del Doe ed a diverse università ed Anjuli Bamzai, program director della divisione della divisione atmospheric and geospace sciences della Nfs, sottolinea che «Il Community earth system model è ancora un altro passo verso una migliore rappresentazione fisica e biogeochimica in un "coupled model". Mentre la nostra comprensione dei processi climatici rilevanti migliora, è indispensabile rappresentare questi processi in un modello».
Secondo la Nsf «Le nuove funzionalità avanzate del modello aiuteranno gli scienziati a fare nuova luce su alcuni dei principali misteri del global warming, tra i quali: Quale impatto avrà il riscaldamento le temperature sulla massa degli di ghiaccio in Groenlandia e Antartide? In che modo i patterns dell'oceano e dell'atmosfera influenzano il clima regionale nei prossimi decenni? Quale sarà l'interazione tra cambiamento climatico e cicloni tropicali, inclusi gli uragani? Come le minuscole particelle nell'aria, conosciute come aerosol, influiscono su nubi e temperature?».
Il Cesm è l'ultimo di una dozzina di climate models a livello mondiale che possono essere utilizzati per simulare i vari componenti del sistema climatico terrestre, inclusi gli oceani, l'atmosfera, i ghiacci marini, e la copertura delle terre emerse. Rispetto agli altri modelli il Cesm ha la caratteristica di essere stato sviluppato da un'estesa comunità di scienziati e di essere disponibile gratuitamente per i ricercatori di tutto il mondo .
James Hurrell, lo scienziato della Ncar che ha presieduto lo steering committee che ha sviluppato il Cesm, evidenzia che «Con il Community earth system model siamo in grado di seguire le problematiche scientifiche che non abbiamo potuto affrontare in precedenza. Grazie alla sua fisica migliorata e alla biogeochimica ampliata, ci dà una migliore rappresentazione del mondo reale».
Utilizzando il Cesm gli scienziati della Ncar sperano di saperne di più su modelli oceano-atmosfera come la North Atlantic Oscillation e la Pacific Decadal, che influenzano sia le temperature della superficie del mare che le condizioni atmosferiche.
«Tale conoscenza sottolina Hurrell - può portare a previsioni di diversi anni sugli impatti potenziali del clima, su come una particolare regione debba far fronte ad una alta probabilità di siccità, o un'altra regione possa dover affrontare diversi anni di condizioni di freddo e umidità. I decision makers nelle diverse arene devono i sapere in che misura gli eventi climatici che vedono sono il prodotto di variabilità naturale, e quindi si possono aspettare che in qualche punto tornino indietro, o se sono il risultato di potenzialmente irreversibili effetti umani sul cambiamento climatico. Il Cesm sarà uno strumento importante per affrontare tali questioni». Infatti, il nuovo computer software potrebbe dare ancora maggiore credibilità ai rapporti Ipcc, visto che gli scienziati del clima si basano su modelli informatici per meglio comprendere il sistema climatico terrestre perché non riescono a condurre esperimenti su larga scala sull'atmosfera.
La Nsf spiega che «I climate models, come i modelli meteorologici, contano su una rete tridimensionale che si sviluppa nell'atmosfera e negli oceani. A intervalli spaziali regolari, o grid points, i modelli utilizzano le leggi della fisica per calcolare le variabili atmosferiche e ambientali, simulando gli scambi fra i gas, le particelle e l'energia attraverso l'atmosfera. Perché i modelli climatici possano coprire periodi molto più lunghi rispetto ai weather models, non possono includere più dettagli. Così, le proiezioni climatiche appaiono su cala globale e regionale, piuttosto che su scala locale. Questo approccio consente ai ricercatori di simulare il clima globale nel corso di anni, decenni o millenni. Per verificare la precisione di un modello , gli scienziati in genere simulano condizioni passate e poi confrontano i risultati del modello con le osservazioni attuali. Il Cesm si basa sul Community climate system model, che gli scienziati Ncar e i loro collaboratori hanno regolarmente aggiornato e sviluppato da oltre un decennio. Il nuovo modello consente agli scienziati di avere una visione più ampia del sistema climatico terrestre, incorporando più influenze. Utilizzando il Cesm, i ricercatori possono ora simulare l'interazione degli ecosistemi marini con i gas serra; l'influenza climatica di ozono, polveri ed altri prodotti chimici nell'atmosfera, il ciclo del carbonio attraverso l'atmosfera, gli oceani, e la superficie terrestre e l'influenza dei gas serra sull'atmosfera superiore. Inoltre, con una rappresentazione del tutto nuova dei processi atmosferici il Cesm permetterà ai ricercatori di seguire una varietà molto più ampia di applicazioni, compresi gli studi della qualità dell'aria e i biogeochemical feedback mechanisms».
Il nuovo rapporto Ipcc conterrà informazioni sui cambiamenti climatici regionali nei prossimi decenni e la National science foundation spiega che «Gli scienziati hanno iniziato a utilizzare sia il Cesm che il Community climate system model per un gruppo di ambiziosi esperimenti climatici che dovrebbero essere presenti nei prossimi Ipcc assessment reports, la cui uscita è prevista durante il 2013-14. La maggior parte delle simulazioni a sostegno di tale ssessment sono programmate per essere completate e pubblicate a partire da fine 2010, in modo che la più ampia comunità di ricerca sia in grado di completare le sue analisi in tempo per l'inclusione nell'assessment».