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DI QUANTO AUMENTERÀ LA TEMPERATURA IN EUROPA?

DIPENDERÀ DALL’INDEBOLIMENTO DELLE CORRENTI ATLANTICHE

Lo studio “Future climate change shaped by inter-model differences in Atlantic Meridional Overturning Circulation response” condotto da Politecnico di Torino e CNR ha comparato le previsioni di 30 modelli climatici differenti individuandone il punto debole nella discordanza delle previsioni.

Fondamentale affinare tali modelli con le campagne di osservazione nel Nord Atlantico

Torino, 16 giugno 2021

Quello delle previsioni e delle conseguenze dei cambiamenti climatici è ormai un argomento cruciale non solo per scienziati e meteorologi, ma coinvolge da vicino ed interessa direttamente anche il pubblico dei non addetti ai lavori, che ne avverte come tutti noi gli effetti quotidianamente.

Uno studio condotto da ricercatori dell’Istituto di Scienze dell’Atmosfera e del Clima, Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR-ISAC), e dal Dipartimento di Ingegneria dell’Ambiente, del Territorio e delle Infrastrutture (DIATI) del Politecnico di Torino dal titolo “Future climate change shaped by inter-model differences in Atlantic Meridional Overturning Circulation response” ha messo a confronto le previsioni fornite da 30 modelli climatici di ultima generazione che includono nel loro codice numerico tutto ciò che si sa riguardo al sistema climatico.

Le previsioni fatte da questi modelli, che verranno incluse nel prossimo report IPCC (Intergovernamental Panel on Climate Change), dimostrano che le incertezze nella previsione dei cambiamenti climatici in Europa dipendono fortemente dalla risposta all’incremento dei gas serra antropici delle correnti oceaniche nel Nord Atlantico.

I ricercatori hanno trovato che tra questi 30 modelli c’è grande incertezza su quanto diminuirà la velocità delle correnti oceaniche nel Nord Atlantico: la stima va da un minimo di circa il 18% rispetto alla media del periodo pre-industriale, fino ad un declino molto più drastico, di circa il 74%. Inoltre i ricercatori hanno trovato che le variazioni climatiche future sull’Europa dipendono fortemente da quanto queste correnti si indeboliranno.

“Nei modelli in cui la diminuzione delle correnti del Nord Atlantico è minore, il riscaldamento in Europa è maggiore. Ciò comporta anche un aumento maggiore delle piogge sul Nord Europa. Invece, nei modelli in cui le correnti del Nord Atlantico diminuiscono maggiormente, la temperatura e le piogge aumentano di meno, ma la corrente a getto si sposta verso nord modificando così il percorso tipico delle perturbazioni cicloniche durante l’inverno sull’Europa”, spiega Katinka Bellomo, responsabile dello studio presso il Dipartimento di Ingegneria dell’Ambiente, del Territorio e delle Infrastrutture del Politecnico da questo giugno, proveniente dall’Istituto di Scienze dell’Atmosfera del Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR-ISAC).

In passato si era già dimostrato che una riduzione della velocità delle correnti nel Nord Atlantico porta a una riduzione del riscaldamento globale e una variazione nelle piogge. Tuttavia, la novità presentata in questo studio è che l’incertezza nelle previsioni di temperatura e pioggia in questi modelli deriva in gran parte dalle correnti nel Nord Atlantico. Il motivo principale delle incertezze sulle previsioni climatiche è dovuto alla rappresentazione semplificata, che varia da modello a modello, dei complessi fenomeni fisico-chimici del sistema Terra, ma non si sa con precisione quali di questi fenomeni sia il responsabile. Il team ha dimostrato che la maggior parte delle discordanze nel predire il cambiamento climatico sull’Europa è collegato alle correnti oceaniche nel Nord Atlantico.

“Questo significa che se fossimo in grado di dire con precisione come le correnti oceaniche cambiano quando sono forzate dalle emissioni di gas serra, allora potremmo drasticamente ridurre l’incertezza nelle previsioni climatiche per l’Europa. Grazie alle campagne di osservazioni che vengono svolte attualmente nel Nord Atlantico, ora siamo in grado di capire meglio la dinamica degli oceani. Quindi è importante continuare in questa direzione visto che sembra molto plausibile che a breve saremo in grado di produrre modelli molto più precisi” aggiunge la ricercatrice.

“Questo lavoro fornisce inoltre informazioni importanti sui possibili cambiamenti nella circolazione atmosferica e su impatti climatici in Europa a seguito dell’attraversamento di un “tipping point” nella circolazione oceanica Atlantica. Si tratta di un argomento di grande attualità, che il nostro gruppo sta investigando attraverso lo sviluppo di modelli numerici”, nota Jost von Hardenberg, coautore dello studio e docente al Politecnico di Torino.

La ricerca – a cui hanno partecipato anche Susanna Corti del CNR-ISAC e Michela Angeloni del dipartimento di Fisica e Astronomia dell’Università di Bologna e CNR-ISAC – è stata finanziata dalla Commissione Europea nell’ambito dei progetti Horizon 2020 TiPES e CRESCENDO al CNR-ISAC, ed è stata appena pubblicata su Nature Communications.

HOW MUCH WILL TEMPERATURE CHANGE IN EUROPE?

STUDY FINDS THAT IT DEPENDS ON THE NORTH ATLANTIC CURRENTS

A study titled “Future climate change shaped by inter-model differences in Atlantic Meridional Overturning Circulation response” led by researchers at Politecnico di Torino and the National Research Council of Italy compared 30 climate models, finding that the North Atlantic currents represent one of the major sources of uncertainty for predictions of climate change over Europe.

 Continued observational campaigns over the North Atlantic will help improve the predictions made by these models and reduce the uncertainties

 Torino, June 16 2021

Predicting the impacts of climate change is no longer only a scientific pursuit, but it has become a societal challenge of great interest to the general public and policy makers, given the large socioeconomic impacts of climate change on everyday life.

A study led by researchers at the National Research Council of Italy – Institute of Atmospheric Sciences and Climate (CNR-ISAC) and the Politecnico di Torino – Department of Environment, Land and Infrastructure Engineering (DIATI) titled “Future climate change shaped by inter-model differences in Atlantic Meridional Overturning Circulation response” compared 30 state-of-the-art climate models, which include in their numerical codes all that we know about the earth system.

Predictions about future climate that are provided by these models are included in the upcoming Intergovernamental Panel on Climate Change (IPCC) report for policy makers. The research team found the uncertainty in the prediction of climate change over Europe strongly depends on the response of the North Atlantic ocean currents to the increase in anthropogenic greenhouse gases.

The researchers found that among the 30 climate models there is a large range in the projected decline rate of the North Atlantic currents, with a spread ranging from a relatively small 18% decrease compared to the pre-industrial climate, to a drastic 74% decrease. The projected climate change over the North Atlantic Ocean and Europe strongly depends on the North Atlantic currents decline rate across the models.

“In the models in which the North Atlantic currents decrease less, there is an enhanced warming in the ocean and over Europe, which is also associated with amplified rainfall. Instead, in the models in which the North Atlantic currents decrease more, the warming and precipitation increases are smaller, but the jet-stream moves poleward changing the influence of the storm tracks over Europe” – explains Katinka Bellomo, lead author of the study, at the Department of Environment, Land and Infrastructure Engineering of the Politecnico di Torino since June, previously at the Institute of Atmospheric Sciences and climate of the National Research council (CNR-ISAC).

While previous studies had shown that imposing a reduction in the strength of the North Atlantic ocean currents in a climate model leads to reduced warming in Europe and shifting rainfall patterns, what is novel about these results is that the decrease of the North Atlantic currents can actually explain the differences across the models. Current climate models predict a range in future climate change scenarios depending on the specific parameterizations in each of these models. However, it is not clear which of these parameterizations are responsible for the uncertainties. This team of researchers found that a large part of these uncertainties in predicting future climate change over Europe can be traced back to the response of the North Atlantic ocean.

“This means that if we are able to predict the response of the North Atlantic currents to greenhouse gases, then we can drastically reduce the uncertainty in the projections of future climate change over Europe. With the continued observational campaigns over the North Atlantic, we are now better able to understand how the ocean works, so an improved representation of the currents in upcoming generations of climate models seems like an achievable and promising task.” – adds Katinka.

“This work highlights the possible climate impacts that could be experienced by people living in European countries, especially if the North Atlantic currents decline so much under the continued influence of human induced climate change that they will nearly shut down, crossing a so-called tipping point.” – says Jost von Hardenberg, co-author of the study and professor at Politecnico of Torino. “In my group we are developing numerical models of varying degrees of complexity to tackle these uncertainties, in collaboration with international research centers.” 

The co-authors of this study also include Susanna Corti of CNR-ISAC and Michela Angeloni of Alma Mater Studiorum – University of Bologna, Department of Physics and Astronomy and CNR-ISAC. This investigation was supported by grants from the European Commission in the framework of the collaborative Horizon 2020 projects TiPES and CRESCENDO to CNR-ISAC, and it has just been published in the journal Nature Communications.

The podcast is available online