Uno degli obiettivi di ClimarisQ è spiegare la complessità del clima. Il clima è la media delle condizioni meteorologiche che prevalgono su una data regione durante un lungo periodo di tempo. Per l’Organizzazione Meteorologica Mondiale, il periodo di riferimento deve essere di almeno 30 anni.
Il sistema climatico: un insieme di molte componenti interconnesse
Lo studio del clima richiede la definizione del sistema climatico, un sistema complesso composto da cinque componenti principali:
- L’Atmosfera
- La litosfera (superfici continentali)
- L’idrosfera (oceani, laghi, fiumi, acque sotterranee…)
- La criosfera (ghiaccio terrestre o marino, copertura nevosa)
- La biosfera (tutti gli organismi viventi nell’aria, sulla terra e negli oceani)
Possiamo fare previsioni climatiche?
Anche semplificato, il sistema climatico rimane complesso (sensibilità alle condizioni iniziali, comportamento caotico). I sistemi caotici mostrano una sensibilità esponenziale a piccole perturbazioni nelle condizioni iniziali. Sistemi di questo tipo, sebbene governati da leggi deterministiche, sono capaci di esibire casualità empirica nell’evoluzione delle variabili dinamiche. Nel 1963, il meteorologo americano Edward N. Lorenz modellò la convezione atmosferica, senza turbolenza, con tre equazioni deterministiche. Queste gli permisero di dimostrare per la prima volta l’effetto farfalla, un segno di comportamento caotico illustrato dalla domanda: “Il battito d’ali di una farfalla in Brasile può scatenare un tornado in Texas?”, che apparve negli atti di una conferenza di Lorenz nel 1972. Il caos implica anche che le previsioni climatiche sono impossibili: non possiamo determinare come sarà il tempo il 01 gennaio 2098.
Proiezioni climatiche
Se ci impedisce di fare previsioni climatiche esatte, l’esistenza del caos nel clima ci permette di fare delle proiezioni: guardando l’insieme delle traiettorie possibili per una data futura, condizionata dagli scenari climatici, possiamo determinare la probabilità delle variabili meteorologiche per una certa data nel futuro, per esempio quale sarà la probabilità che la temperatura superi i 15°C il 01 gennaio 2098.
L’effetto serra e il riscaldamento globale
In climatologia, il termine riscaldamento globale indica il cambiamento del clima terrestre che si è sviluppato nel corso del XX secolo ed è ancora in corso. Questo cambiamento è in gran parte attribuito all’emissione di quantità crescenti di gas serra nell’atmosfera terrestre (con un conseguente aumento dell’effetto serra) e ad altri fattori che la comunità scientifica ha identificato come attribuibili all’attività umana.
Durante la storia della Terra, ci sono state diverse variazioni climatiche che hanno portato il pianeta ad attraversare diverse ere glaciali alternate a periodi più caldi chiamati ere interglaciali. Queste variazioni sono dovute principalmente a cambiamenti periodici nella struttura orbitale del nostro pianeta. In climatologia, il termine riscaldamento globale indica il cambiamento del clima terrestre che si è sviluppato nel corso del XX secolo ed è ancora in corso. Questo cambiamento è in gran parte attribuito all’emissione di quantità crescenti di gas serra nell’atmosfera terrestre (con un conseguente aumento dell’effetto serra) e ad altri fattori che la comunità scientifica ha identificato come attribuibili all’attività umana.
Esiste un effetto serra naturale e un altro causato da cause artificiali. Quello naturale è essenziale per la vita sulla terra perché altrimenti la temperatura sarebbe di circa 18 gradi sotto zero: la terra riceve la radiazione solare e l’atmosfera e la superficie della terra emettono in cambio una radiazione infrarossa che le nuvole e i gas serra (vapore acqueo, anidride carbonica, ozono e metano i più importanti) assorbono e riemettono in gran parte verso il suolo. Ma dalla rivoluzione industriale, l’attività umana ha portato a una produzione eccessiva di CO2 e la sua concentrazione è aumentata massicciamente negli ultimi 150 anni. L’intensità dell’effetto serra sta ora disturbando l’equilibrio dell’ambiente. A causa dell’aumento globale della temperatura, le calotte polari si stanno sciogliendo e il livello dei mari si sta alzando, causando uno sconvolgimento climatico senza precedenti.