Edizione telematica
di
Ambiente Risorse Salute
Anno 2003
Maggio
******
Ambiente
Terzo rapporto di valutazione del Gruppo di Lavoro I dell'IPCC sui cambiamenti Climatici
Sommario per operatori politici e amministrativi
Il
Terzo rapporto di valutazione del Gruppo di Lavoro I del Panel Intergovernativo sui Cambiamenti Climatici (IPCC)
si basa sulle valutazioni passate e comprende nuovi risultati dagli ultimi
cinque anni di ricerca sui mutamenti climatici(1). Molte centinaia di scienziati(2) di molti paesi hanno partecipato alla
sua preparazione e revisione.
Questo Sommario per operatori politici
e amministrativi, che è stato approvata dai governi membri dell’IPCC a Shanghai in
Gennaio 2001(3), descrive lo stato attuale della comprensione del
sistema climatico e fornisce stime della sua futura evoluzione, in proiezione,
e sulle incertezze che esse presentano. Ulteriori dettagli sono forniti dal
rapporto integrale e dalla Bibliogra ad esso allegata.
Una crescente quantità di osservazioni fornisce un
quadro d’insieme di un mondo che si riscalda e di altri mutamenti nel sistema
climatico
Dalla pubblicazione del Secondo Rapporto di Valutazione (SAR)(4), ulteriori dati provenienti da nuovi studi del clima attuale e dei paleoclimi, la migliore analisi dei dati complessivi, la più rigorosa valutazione della loro qualità, e il confronto fra dati di varie fonti hanno portato ad una maggiore comprensione dei fenomeni legati al mutamento climatico.
La temperatura globale media della superficie è aumentata nel 20° secolo di circa 0,6 °C
* Dal 1861, la temperatura globale
media della superficie (la media della temperatura dell’aria vicina alla
superficie, sopra la terra, e della superficie del mare) è cresciuta. Nel 20°
secolo laumento è stato di 0,6 ±0,2°C. (
Fig. 1a
). Questo valore è
di circa 0,15 °C maggiore di quello stimato dal SAR per il periodo fino al
1994, a causa delle temperature relativamente elevate degli anni successivi
(1995 - 2000) e dei migliori metodi di trattamento dei dati. Questi numeri
considerano vari aggiustamenti, compresi gli effetti del calore urbano. Il
documento indica un notevole grado di variabilità; ad esempio, la maggior parte
del riscaldamento, nel 20° secolo, si è verificato durante due periodi, dal1910
al 1945 e dal 1976 al 2000.
* Globalmente, è molto probabile(7) che il decennio 1990 - 2000 sia stato il più caldo e il
1998 l’anno più caldo, nelle registrazioni strumentali, dal 1861. (
Fig. 1a
).
* Nuove
analisi di dati recenti indicano, per l’emisfero settentrionale, che l’aumento
della temperatura nel 20° secolo è stato probabilmente(7) il più grande di qualsiasi secolo negli ultimi 1.000 anni.
È anche probabile(7) che, nell’Emisfero Nord, gli anni 90’ siano stati la
decade più calda e il 1998 l’anno più caldo (
Fig. 1b
). Poiché
sono disponibili meno dati, meno si conosce sulle medie annuali prima di 1000
anni fa e sulle condizioni prevalenti nella maggior parte dell’Emisfero Sud
prima del 1861.
* In media, tra il 1950 e il 1993, di notte, le temperature minime dell’aria sulla terra sono aumentate di circa 0,2 °C per decade. Questo aumento è circa doppio del ritmo d’incremento della temperatura massima dell'aria durante il giorno (0,1 °C per decade). Ciò ha prolungato la stagione senza gelate in molte regioni a medie ed elevate latitudini. In questo periodo, l’aumento della temperatura della superficie del mare è circa la metà di quello della temperatura media dell’aria sulla superficie della terra.
Durante le ultime quattro decadi, si sono elevate le
temperature negli 8 chilometri inferiori dell’atmosfera
* Dai tardi anni
50’ (il periodo delle prime osservazioni sufficienti provenienti dai palloni
sonda atmosferici), gli aumenti della temperatura complessiva globale negli 8
chilometri inferiori dell’atmosfera e della temperatura sulla superficie sono
stati attorno a 0,1 °C per decade.
*Dall’inizio delle
registrazioni dei satelliti, nel 1979, le misurazioni, sia dei satelliti che dei
palloni sonda atmosferici, mostrano che la temperatura globale media degli 8
chilometri inferiori dell’atmosfera è cambiata attorno a +0,05 ± 0,10 °C per
decade, ma la temperatura media globale della superficie è aumentata
significativamente attorno a 0,15 ± 0,05 °C per decade. La differenza negli
indici di riscaldamento è statisticamente significativa. Questa differenza si
verifica principalmente sulle regioni tropicali e sub-tropicali.
* Gli 8 chilometri
inferiori dell’atmosfera e la superficie sono influenzati in maniera diversa da
fattori quali la diminuzione dell’azoto stratosferico, gli aerosol atmosferici e
il fenomeno El Niño. Perciò, è fisicamente plausibile aspettarsi che in breve
periodo di tempo (es. 20 anni) si possano verificare differenze nelle
temperature tendenziali. Inoltre, anche le tecniche di campionamento spaziale
possono spiegare alcune differenze nelle tendenze, ma queste differenze non sono
del tutto risolte.
Sono diminuite la copertura nevosa e l’estensione dei
ghiacci
* I dati
da satellite mostrano che dai tardi anni '60, molto probabilmente(7) si sono verificate diminuzioni di circa il 10%
nell’estensione della copertura nevosa, e le osservazioni da terra mostrano che
è molto probabile(7) si sia verificata una riduzione di circa due settimane
nella durata annua della copertura di ghiaccio di laghi e fiumi alle medie ed
elevate latitudini dell’Emisfero Nord, durante il 20° secolo.
* Durante il 20°
secolo, c'è stato un diffuso ritiro dei ghiacciai montani nelle regioni non
polari.
*
Nell’emisfero settentrionale, l’estensione primaverile ed estiva del ghiaccio
marino è diminuita di circa il 10 - 15% dagli anni '50. È probabile(7) che, nei decenni recenti, ci sia stata una diminuzione
dello spessore del ghiaccio del mare Artico di circa il 40% durante la tarda
estate e l'inizio dell’autunno, e una diminuzione considerevolmente più lenta
nello spessore del ghiaccio marino invernale.
È cresciuto il livello medio globale dei mari ed è
aumentato il contenuto termico dell’oceano
*I dati
mareografici mostrano che il livello globale medio del mare è aumentato tra 0,1
e 0,2 metri durante il 20° secolo.
* Il contenuto
termico globale degli oceani è aumentato, dai tardi anni ‘50, il periodo per il
quale sono disponibili sufficienti osservazioni delle temperature della
subsuperficie oceanica.
* È
molto probabile(7) che le precipitazioni siano aumentate tra 0,5 e 1% per
decade nel 20° secolo sulla maggior parte dei contenenti a medie e alte
latitudini dell’emisfero settentrionale, ed è probabile(7) che la piovosità sia aumentata di 0,2 – 0,3% per decade
sulle aree terrestri tropicali (da 10° N a 10° S). Non sono evidenti incrementi
ai tropici nei decenni più recenti. Probabilmente(7) anche la piovosità è diminuita su molte aree terrestri
subtropicali dell’emisfero settentrionale (da 10° N a 30° N) durante il 20°
secolo di circa lo 0,3% per decennio. In contrasto con l’emisfero
settentrionale, nessun cambiamento sistematico comparabile è stato rilevato in
ampie zone a latitudini medie nell’emisfero meridionale. I dati per stabilire le
tendenze nelle precipitazioni sopra gli oceani sono insufficienti.
* Alle
medie e alte latitudini dell’emisfero settentrionale nell’ultima metà del 20°
secolo, probabilmente(7) si è verificato un incremento del 2 - 4% nella frequenza
di eventi di forti precipitazioni. Gli incrementi degli eventi di forte
precipitazione possono avere un certo numero di cause, ad es. mutamenti
nell’umidità atmosferica, nell’attività temporalesca e nelle perturbazioni
atmosferiche su vasta scala.
*
Probabilmente(7) c’è stato un aumento del 2% della copertura nuvolosa sopra
le terre emerse delle medie ed elevate latitudini durante il 20° secolo. Nella
maggior parte delle aree le tendenze sono collegate alla diminuzione osservata
nell’escursione della temperatura giornaliera.
* È
molto probabile(7) che, dal 1950 si sia verificata una riduzione nella
frequenza di temperature estremamente basse, con un aumento miore nella
frequenza di temperature estremamente elevate.
* Episodi di caldo
legati al fenomeno El Niño-Southern Oscillation (ENSO) (che influenzano in
maniera consistente le variazioni regionali di precipitazioni e temperatura su
molte aree tropicali, subtropicali e su alcune aree di media latitudine) sono
stati più frequenti, persistenti e intensi dalla metà degli anni ‘70, in
confronto ai precedenti 100 anni.
* Nel 20° secolo
(dal 1900 al 1995), si sono verificati relativamente piccoli aumenti delle aree
terrestri globali soggette a siccità o piovosità severe. In molte regioni,
questi cambiamenti sono stati dominati da variabilità climatica nell’arco di
dieci anni o per molti decenni, come lo spostamento dei fenomeni ENSO verso
eventi di maggiore caldo.
* È stato osservato che in qualche regione, come in parti di Asia e Africa, la frequenza e l’intensità di periodi di siccità sono aumentati nei decenni recenti.
* Poche aree del
globo non hanno subito fenomeni di riscaldamento nei recenti decenni,
principalmente alcune aree oceaniche dell’emisfero meridionale e
dell’Antartico.
* Nessuna
significativa tendenza nell’estensione del ghiaccio marino antartico sembra
manifestarsi dal 1978, il periodo in cui le misurazioni con i satelliti
diventano affidabili.
* Globalmente i
cambiamenti nell’intensità e frequenza dei temporali tropicali e extratropicali
sono dominati da variazioni nell’arco di dieci anni e fra molti decenni, con
nessuna tendenza significativa evidente nel 20° secolo. Analisi contrastanti
rendono difficile trarre conclusioni definitive circa i cambiamenti nelle
attività temporalesche, specialmente nelle aree extratropicali.
* Non sono
evidenti nelle limitate aree analizzate mutamenti sistematici nella frequenza di
tornado, di giorni di temporale o di grandinate.
Emissioni di gas serra e aerosol dovuti all’attività umana
continuano ad alterare l’atmosfera in modo tale che si prevede influenzino il
clima
I
cambiamenti climatici avvengono come risultato sia della variabilità intrinseca
al sistema climatico che per fattori esterni (naturali o antropogenici).
L’influenza di fattori esterni sul clima può essere ampiamente confrontata
usando il concetto di radiative forcing (pressione
radiativa (8)). Un forcing radiativo
positivo, come quello prodotto da concentrazioni crescenti di gas serra, tende a
riscaldare la superficie. Un forcing radiativo negativo, proveniente magari da un
aumento di alcuni tipi di aerosol (particelle aeree microscopiche) tende a
raffreddare la superficie. Anche fattori naturali, come i mutamenti
nell’attività solare o nelle attività vulcaniche esplosive, possono causare un
forcing
radiativo. La caratterizzazione di questi agenti di forcing climatico e
dei loro cambiamenti nel tempo ( Fig. 2 ) è necessaria per comprendere i mutamenti
climatici del passato nel contesto delle variazioni naturali e per fare
proiezioni su quali mutamenti climatici potrebbero avvenire in futuro. La
figura 3
mostra le
stime attuali del forcing radiativo dovuto alle concentrazioni aumentate
di costituenti atmosferici e ad altri meccanismi.
Le
concentrazioni di gas serra atmosferici e il loro forcing radiativo continuano a
crescere a causa delle attività umane
* La
concentrazione atmosferica di biossido di carbonio (CO2) è aumentata del 31% dal 1750. L’attuale concentrazione di
CO2 non è stata superata durante gli ultimi 420.000 anni e
probabilmente(7) neanche durante gli ultimi 20 milioni di anni. L’attuale
ritmo di crescita è senza precedenti almeno negli ultimi 20.000 anni.
* Circa
tre quarti delle emissioni antropogeniche di CO2 nell’atmosfera, durante gli ultimi 20 anni, sono dovuti al
consumo di combustibile fossile. Il resto è prevalentemente dovuto ai
cambiamenti nell’uso del suolo, specialmente alla deforestazione.
*
Attualmente l’oceano e la terra insieme assorbono circa metà delle emissioni
antropogeniche di CO2. Sulla terra, durante gli anni ’90, molto
probabilmente(7) l’assorbimento di CO2 antropogenico ha superato il rilascio di CO2 attraverso i processi di deforestazione.
* Il
ritmo d’incremento della concentrazione di CO2 atmosferico è stato di circa 1,5 ppm(9) (0,4%) all’anno nelle ultime due decadi. Durante gli anni
‘90 l’aumento annuale è variato da 0,9 ppm (0,2%) a 2,8 ppm (0,8%). Una gran
parte di questa variabilità è dovuta all’effetto della variabilità climatica (ad
es. gli eventi legati a El Niño) sull’assorbimento e rilascio di CO2 da parte della terra e degli oceani.
* Dal
1750, la concentrazione atmosferica di metano (CH4) è cresciuta di circa 1060 ppb(9) (151%), e continua a crescere. L’attuale concentrazione di
CH4 non è stata superata durante gli ultimi 420.000 anni. La
crescita annuale della concentrazione di CH4 è rallentata ed è divenuta più variabile negli anni ‘90, a
confronto con gli anni ‘80. Poco più della metà delle attuali emissioni di
CH4 sono di natura antropogenica (ad es. uso di combustibili
fossili, allevamento bovino, coltivazione del riso e discariche). Inoltre, le
emissioni di monossido di carbonio (CO) sono state di recente riconosciute come
una causa dell’aumento della concentrazione di CH4.
* La
concentrazione atmosferica di ossido di azoto (N2O) è aumentata di 46 ppb (17%) dal 1750 e continua ad
aumentare. L’attuale concentrazione di N2O non è stata superata almeno durante gli ultimi mille
anni. Circa un terzo delle attuali emissioni di N2O sono di natura antropogenica (ad es. suoli agricoli,
pascoli e industria chimica).
* Dal
1995, le concentrazioni atmosferiche di molti di quei carburi alogenati gassosi
che riducono lo strato d’ozono e sono anche gas serra (ad es. CFCl3, e CF2Cl2), stanno aumentando più lentamente o diminuendo, in
risposta alla regolamentazione delle emissioni dovuta al Protocollo di Montreal
e ai suoi Emendamenti. Anche i loro composti di sostituzione (ad es.
CHF2Cl e CF3CH2F) e qualche altro composto sintetico (ad es.
perfluorocarburi (PFCs) e l‘esafluoruro di zolfo (SF6) sono gas serra, e le loro concentrazioni stanno
attualmente aumentando.
* Il forcing radiativo dovuto agli aumenti, dal 1750 al
2000, di questa bella miscela di gas serra è stimato in 2,43
Wm-2; dei quali 1,46 Wm-2 dovuti a CO2; 0,48 Wm-2 a CH4; 0.34 Wm-2 a idrocarburi alogenati; e 0,15 Wm-2 a N2O. (Vedere in proposito la figura 3, dove sono
illustrate anche le incertezze).
* La
riduzione dello strato di ozono stratosferico (O3), osservata dal 1970 al 2000, si stima abbia causato un forcing radiative
negativo (-0.15 Wm-2). Ipotizzando una completa attuazione dell’attuale
normativa sui carburi alogenati, il forcing positivo degli stessi verrà ridotto in
proporzione dell’entità del forcing negativo dovuto alla riduzione dell'ozono
stratosferico, in quanto lo strato di ozono ha un recupero nel 21° secolo.
* Si stima che la quantità totale dell’O3 nella troposfera sia aumentata del 36% dal 1750, principalmente a causa delle emissioni antropogeniche di numerosi gas generatori di O3. Ciò corrisponde ad un forcing radiativo positivo di 0,35 Wm-2. Il forcing dell'ozono varia considerevolmente da regione a regione e risponde molto più rapidamente ai cambiamenti nelle emissioni dei gas serra a lunga persistenza, tipo CO2.
Gli aerosol di origine
antropogenica sono di breve persistenza e producono principalmente un forcing
radiativo negativo
Le fonti maggiori di aerosol antropogenici sono i
combustibili fossili e la combustione di biomasse. Queste fonti sono anche
connesse al degrado della qualità dell’aria e alle deposizioni acide.
* Dal
SAR, sono stati ottenuti significativi progressi nella migliore
caratterizzazione dei ruoli radiativi diretti di vari tipi di aerosol. Si stima
che il forcing
radiativo diretto sia di -0,4 Wm-2 per i solfati, -0,2 Wm-2 per gli aerosol da combustione di biomasse, -0,1
Wm-2
per gli aerosol
da combustibile di carbonio organico fossile e +0,2 Wm-2 per quelli da combustibile di carbonio (?) fossile da
nerofumo. C’è molta meno fiducia nella capacità di quantificare l'effetto
diretto totale degli aerosol e di stimare la loro evoluzione nel tempo, rispetto
a quella per i gas sopra citati. Anche gli aerosol variano considerevolmente per
regioni e rispondono rapidamente ai cambiamenti nelle emissioni.
* Oltre al loro forcing radiativo diretto, gli aerosol hanno un forcing radiativo indiretto attraverso i loro effetti sulle nubi. Questo effetto indiretto, che è negativo, è ora più evidente, sebbene di ampiezza molto incerta.
I fattori naturali hanno dato
contributi ridotti al forcing radiativo nel secolo trascorso
Il forcing radiativo
dovuto ai cambiamenti nell’irradiazione solare, è stimato, per il periodo dal
1750, di circa +0,3 Wm-2, di cui la maggior parte si è verificato durante la prima
metà del 20° secolo. Dai tardi anni '70, gli strumenti satellitari hanno
osservato piccole oscillazioni dovute al ciclo solare undecennale. Sono stati
proposti meccanismi per l’amplificazione degli effetti solari sul clima, ma
attualmente manca una rigorosa base teorica o di osservazioni.
* Gli aerosol
stratosferici da eruzioni vulcaniche esplosive portano ad un forcing negativo,
che dura pochi anni. Alcune delle maggiori eruzioni sono avvenute nei periodi
che vanno dal 1880 al 1920 e dal 1960 al 1991.
* Si stima che il
mutamento combinato nel forcing radiativo dei due maggiori fattori naturali
(variazione della irradiazione solare e aerosol vulcanici) sia negativo per gli
ultimi due, e forse per gli ultimi quattro, decenni.
È aumentata la fiducia nella capacità dei
modelli di fare proiezioni sul clima futuro
Per fornire stime
dettagliate delle retroazioni e dei caratteri regionali sono necessari modelli
climatici complessi basati sulla fisica. Tali modelli non possono ancora
simulare tutti gli aspetti del clima (ad es. essi non possono ancora dar conto
pienamente delle tendenze osservate nelle differenze di temperatura tra la
superficie e la troposfera, dal 1979) e ci sono particolari incertezze associate
alle nubi e alla loro interazione con la radiazione e gli aerosol. Tuttavia, la
fiducia nella capacità di questi modelli di fornire utili proiezioni del clima
futuro è migliorata grazie alle prestazioni dimostrate su una gamma di scale
spaziali e temporali.
* La comprensione dei processi climatici e il loro
inserimento nei modelli climatici è migliorata, fino a comprendere il vapore
acqueo, le dinamiche mare-ghiaccio, e il trasporto termico oceanico.
* Alcuni modelli
recenti producono simulazioni soddisfacenti del clima attuale senza necessità di
aggiustamenti non-fisici dei flussi termici e idrici nell’interfaccia
oceano-atmosfera, usati nei primi modelli.
* Simulazioni che
comprendono stime del forcing naturale e antropogenico riproducono i
cambiamenti osservati su larga scala nella temperatura superficiale nel 20°
secolo ( Fig.4 ). Tuttavia possono non essere stati inseriti
nei modelli i contributi provenienti da alcuni altri processi e forcing.
Ciononostante, la concordanza su larga scala tra modelli e osservazioni può
essere usata per fornire una verifica indipendente sulle proiezioni degli indici
di riscaldamento per i decenni prossimi sulla base di un dato scenario di
emissioni.
* Sono stati
perfezionati alcuni aspetti delle simulazioni dell’ENSO, dei monsoni e della
Oscillazione Nord atlantica, come pure di periodi selezionati del clima
passato.
Ci sono
nuove e più forti evidenze che la maggior parte del riscaldamento osservato
negli ultimi 50 anni sia da attribuire ad attività umane
Il SAR concludeva:
“Il bilancio delle prove indica una distinguibile influenza umana sul clima
globale”. Il rapporto ha anche rilevato che il segno antropogenico stava ancora
emergendo dallo sfondo della variabilità naturale del clima. Dal SAR, sono stati
compiuti progressi nella riduzione dell’incertezza, in particolare riguardanti
la distinzione e quantificazione dell’ampiezza delle risposte a differenti
influenze esterne. Benché, in qualche misura, rimangono ancora molte delle fonti
di incertezza identificate nel SAR, nuove prove e una migliore comprensione dei
fenomeni sostengono una conclusione aggiornata.
* Esiste
una registrazione della temperatura più lunga e più attentamente controllata e
nuovi modelli di stima della variabilità. È molto improbabile(7) che il riscaldamento degli ultimi 100 anni sia dovuto
soltanto a variabilità interna, come stimato dai modelli attuali. Le
ricostruzioni dei dati climatici degli ultimi mille anni (Fig. 1b) indicano
anche che questo riscaldamento è stato insolito ed è improbabile(7) che sia interamente di origine naturale.
* Esistono nuove
stime della risposta climatica al forcing naturale e antropogenico, e sono state
applicate nuove tecniche di rilevamento. Studi di rilevamento e attribuzione
trovano concordemente prova di un segno antropogenico nelle registrazioni
climatiche degli ultimi 35 - 50 anni.
Simulazioni della
risposta al solo forcing naturale (ad es. la risposta alla variabilità
nella irradiazione solare e alle eruzioni vulcaniche) non spiegano il
riscaldamento nella seconda metà del 20° secolo (Fig. 4a).
Comunque, esse indicano che i forcing naturali possono avere contribuito al
riscaldamento osservato nella prima metà del 20° secolo.
* Il
riscaldamento negli ultimi 50 anni dovuto ai gas serra di origine antropica può
essere identificato, nonostante alcune incertezze, nel forcing dovuto agli
aerosol di solfati di origine umana e nei fattori naturali (vulcani e
irradiazione solare). Il forcing degli aerosol di solfati antropogenici, sebbene
incerto, è negativo, in questo periodo, e perciò non può spiegare il
riscaldamento. È stimato che anche i mutamenti nel forcing naturale,
durante la maggior parte di questo periodo, siano negativi ed è
improbabile(7) che spieghino il riscaldamento.
* Studi di
rilevamento e di attribuzione che confrontano cambiamenti simulati in modelli
con la registrazione di dati osservati possono ora prendere in considerazione
l’incertezza nell’ampiezza della risposta di un modello a forcing esterni, in
particolare quella dovuta alle incertezza nella sensibilità climatica.
* La maggior parte
di questi studi trovano che, negli ultimi 50 anni, il ritmo e l’ampiezza stimati
del riscaldamento dovuto solo all’aumento delle concentrazioni di gas serra sono
comparabili, o più ampi, di quelli del riscaldamento osservato. Inoltre, la
maggior parte delle stime dei modelli che prendono in considerazione sia i gas
serra che gli aerosol di solfati è coerente con le osservazioni di questo
periodo.
* Negli ultimi 140
anni, la migliore concordanza tra simulazioni dei modelli e osservazioni è stata
trovata quando tutti i suddetti fattori di forcing naturale e
antropogenico sono combinati, come in Figura 4c. Questi risultati mostrano che i forcing annoverati
sono sufficienti a spiegare i cambiamenti osservati, ma non escludono la
possibilità che anche altri forcing possono avere contribuito.
Alla
luce di nuove prove e considerando le restanti incertezze, la maggior parte del
riscaldamento osservato negli ultimi 50 anni, è probabilmente(7) stato determinato dall’aumento delle concentrazioni dei
gas serra.
Inoltre,
è molto probabile(7) che il riscaldamento del 20° secolo abbia contribuito in
maniera significativa all’aumento osservato del livello del mare, attraverso
l’espansione termica dell’acqua marina e alla diffusa diminuzione di ghiacci
sulla terra. All’interno delle attuali incertezze, osservazioni e modelli sono
compatibili con una mancanza di significativa accelerazione dell’aumento del
livello del mare, durante il 20° secolo.
Le
influenze umane continueranno a modificare la composizione atmosferica durante
il 21° secolo
Sono stati usati
modelli per fare proiezioni delle concentrazioni atmosferiche di gas serra e di
aerosol, e di conseguenza del clima futuro, basate sugli scenari di emissione
elaborati dal Rapporto Speciale sugli Scenari di Emissione (SRES) dell’IPCC (Fig. 5a). Questi
scenari sono stati sviluppati per aggiornare le serie IS92, che erano state
usate nel SAR e sono qui usate per confronto in alcuni casi.
Gas serra
* È virtualmente certo(7) che le emissioni di CO2 dovute alla combustione di carburanti fossili
costituiscono l’influenza dominante sulle tendenze delle concentrazioni di
CO2 durante il 21° secolo.
* Con
l'aumentare della concentrazione di CO2 nell’atmosfera, gli oceani e le terre emerse assorbiranno
una frazione decrescente delle emissioni antropogeniche di CO2. L’effetto netto delle retroazioni climatiche degli oceani
e della terre emerse, come indicato dai modelli è l'ulteriore crescita nelle
proiezioni delle concentrazioni atomsferiche di CO2, a causa della riduzione dell’assorbimento di
CO2 sia degli oceani che delle terre emerse.
* Per il
2100, i modelli del ciclo del carbonio fanno proiezioni delle concentrazioni
atmosferiche di CO2 di 540 - 970 ppm per gli scenari dello SRES (da 90% a 250%
oltre la concentrazione di 280 ppm del 1750) (
Fig. 5b
). Queste
proiezioni comprendono le retroazioni climatiche di oceani e terre emerse. Le
incertezze, in particolare circa l'ampiezza della retroazione climatica della
biosfera terrestre, causano una variazione circa da -10% a +30% in ciascun
scenario. La variazione totale va da 490 a 1260 ppm (da 75% a 350% oltre la
concentrazione del 1750).
* I
cambiamenti d’uso dei terreni potrebbero influenzare la concentrazione
atmosferica di CO2. Ipoteticamente, se tutto il carbonio liberato rilasciato
dai cambiamenti storici dell’uso della terra potesse essere restituito alla
biosfera terrestre nel corso del secolo (ad es. con la riforestazione), la
concentrazione di CO2 potrebbe essere ridotta di 40 - 70 ppm.
*
Calcoli di modello delle concentrazioni dei gas serra diversi da CO2 per il 2100, variano considerevolmente fra gli scenari
SRES, con CH4
che subisce
variazioni da -190 a +1.970 ppb (attuale concentrazione 1.760 ppb), N2O variazioni da +38 a +144 ppb (attaule concentrazione 316
ppb), ozono troposferico totale variazioni da -12% a +62%, e con una vasta serie
di cambiamenti nelle concentrazioni di HFCs, PFCs e SF6, variazioni tutte rispetto all’anno 2000. In alcuni
scenari, l’O3 troposferico totale diverrebbe un agente di forcing radiativo
importante quanto il CH4 e, su molta parte dell'emisfero settentrionale,
minaccierebbe il raggiungimento degli attuali obiettivi di qualità
dell’aria.
*
Potrebbe essere necessario ridurre le emissioni di gas serra e di gas che
controllano la loro concentrazione per stabilizzare il forcing radiativo.
Ad esempio, per il più importante gas serra antropogenico, i modelli di ciclo
del carbonio indicano che la stabilizzazione delle concentrazioni atmosferiche
di CO2 a 450, 650 o 1.000 ppm potrebbe richiedere che le
emissioni globali di CO2 antropogenico scendano sotto i livelli del 1990, entro
pochi decenni, entro circa un secolo o entro circa due secoli, rispettivamente,
e dopo continuino a diminuire costantemente. Infine, potrebbe essere necessario
che le emissioni di CO2 diminuiscano fino a una frazione molto piccola delle
attuali.
Aerosol
* Gli scenari SRES
contemplano la possibilità sia di aumenti che di diminuzioni degli aerosol
antropogenici (ad es. aerosol di solfati (Fig. 5c), aerosol
di biomasse, aerosol da carbonio organico e da carbone) in rapporto
all’estensione dell’uso dei combustibili fossili e alle politiche per abbattere
le emissioni inquinanti. Inoltre, gli aerosol naturali (ad es. sale marino,
polvere ed emissioni che portano alla produzione di aerosol di solfati e
carbonio) sono in aumento, nelle proiezioni, come risultato di cambiamenti
climatici.
Forcing radiativo nel 21°
secolo
*
Secondo gli scenari del SRES, relativi all'anno 2000, il forcing radiativo
globale medio dovuto ai gas serra continuea ad aumentare durante il 21° secolo,
con la frazione dovuta a CO2 data in proiezione di crescita di poco più della metà fino
a circa tre quarti. Secondo le proiezioni, il mutamento nel forcing radiativo,
diretto ed indiretto degli aerosol, sarà di ampiezza minore di quello di
CO2.
Secondo le proiezioni di tutti gli scenari
IPCC SRES, temperatura media globale e livello dei mari crescono
Per fare
proiezioni del clima futuro, i modelli comprendono le emissioni di gas serra e
aerosol del passato come quele del future di gas. Di conseguenza essi
comprendono le stime del riscaldamento ad oggi e le premesse del riscaldamento
futuro sulla base delle emissioni passate.
Temperatura
*
Secondo le proiezioni, la temperatura globale media di superficie aumenterà di
1,4 - 5,8 °C (Fig.
5d) nel periodo dal 1990 al 2100. Per tutta la serie dei 35 scenari SRES,
questi risultati sono basati su numerosi modelli climatici(10, 11).
* Secondo le
proiezioni, gli aumenti di temperatura saranno maggiori di quelli previsti nel
SAR, che erano di circa 1,0 - 3,5 °C basati sui sei scenari IS92. Le temperature
più elevate, in proiezione, e la più ampia variazione sono dovute principalmente
alle proiezioni di emissioni di biossifo di zolfo inferiori negli scenari SRES
rispetto agli scenari IS92.
*
Secondo leproiezioni, il ritmo di riscaldamento è molto più grande dei
cambiamenti osservati durante il 20° secolo ed è molto probabile(7) che sia senza precedenti durante almeno gli ultimi 10.000
anni, in base ai dati del paleoclima.
* Per il 2100, le
variazioni della reazione della temperatura superficiale previste attraverso il
gruppo di modelli climatici che funziona con un dato scenario sono comparabile
con le variazioni ottenute da un singolo modello che funziona con i differenti
scenari SRES.
* In pochi decenni, il ritmo attuale di riscaldamento,
registrato, può essere usato per restringere le proiezioni della risposta a un
dato scenario di emissioni nonostante l'incertezza nella sensibilità climatica.
Quest’approccio indica che il riscaldamento di natura antropogenetica,
probabilmente(7), si situa nel range da 0,1 a 0,2
°C per decade, nelle decadi più prossime, sulla base dello scenario IS92,
analogo al corrispondente range di proiezioni del modello semplice usato in
figura 5d
.
*
Basandosi su recenti simulazioni di modello globale, è molto
probabile(7) che quasi tutte le aree terrestri si riscalderanno più
rapidamente della media globale, particolarmente quelle alle elevate latitudini
settentrionali nella stagione fredda. Il più notevole di questi riscaldamenti è
quello delle regioni settentrionali del Nord America, e settentrionali e
centrali dell’Asia, che supera il riscaldamento medio globale, in ciascun
modello, di più del 40%. Al contrario, il riscaldamento è minore del cambiamento
globale medio nell’Asia meridionale e sudorientale, in estate e nel Sud America
meridionale in inverno.
* Molti modelli
prevedono che le recenti tendenze della temperatura superficiale a divenire più
simile a El Niño nel Pacifico tropicale, con il Pacifico tropicale orientale che
si riscalda di più del Pacifico tropicale occidentale, con un corrispondente
spostamento verso est di precipitazioni, continueranno.
Precipitazioni
* Basandosi su simulazioni di modello globale e per un’ampia serie di scenari, durante il 21° secolo, secondo le proiezioni, sono in crescita la concentrazione media globale del vapore acqueo e le precipitazioni. Per la seconda metà del 21° secolo, è probabile che le precipitazioni aumenteranno, in invero, sulle latitudini medio-alte settentrionali e sull'Antartico. A basse latitudini, sulle terreemerse, si verificano sia aumenti che diminuzioni regionali. È molto probabile(7) che ci siano maggiori variazioni nelle precipitazioni, di anno in anno, sulla maggior parte delle aree dove è previsto un aumento nella precipitazione media.
Eventi estremi
La
tabella 1 descrive
una valutazione della certezza dei mutamenti osservati negli eventi estremi di
tempo e clima durante l’ultima metà del 20° secolo e di quelli forniti in
proiezione per il 21° secolo. Questa valutazione si fonda su studi di
osservazione e di simulazione, nonché sulla plausibilità fisica di proiezioni
future nel quadro di tutti gli scenari più comunemente usati ed è basata sul
giudizio di esperti(7).
* Per alcuni altri
fenomeni estremi, molti dei quali possono avere rilevanti impatti sull’ambiente
e la società, ci sono attualmente insufficienti informazioni per valutare le
tendenze recenti, e i modelli climatici attualmente mancano dei dettagli
spaziali necessari per elaborare proiezioni affidabili. Ad esempio, fenomeni a
scala molto piccola, come temporali, tornado, grandinate e fulmini, non sono
simulati nei modelli climatici.
El Niño
* L'affidabilità
delle proiezioni dei mutamenti nella frequenza, ampiezza e comportamento
spaziale dei futuri eventi di El Niño nel Pacifico tropicale, è moderata da alcuni
difetti sulle modalità di simulazione di El Niño nei modelli complessi. Le attuali proiezioni
mostrano piccoli cambiamenti o un piccolo aumento nell’ampiezza degli eventi di
El Niño per i
prossimi 100 anni.
* Anche
con piccoli o nessun cambiamento nell’ampiezza di El Niño, il
riscaldamento globale probabilmente(7) porterà a maggiori eventi estremi di siccità e di forte
piovosità e ad aumento del rischio di siccità e allagamenti che avvengono con
gli eventi di El
Niño in molte differenti regioni.
Monsoni
* È probabile che
il riscaldamento associato alle crescenti concentrazioni di gas serra causerà un
aumento della variabilità delle precipitazioni monsoniche estive in Asia.
Cambiamenti nella forza e durata media dei monsoni dipendono dai dettagli dello
scenario di emissione. L'affidabilità di tali proiezioni è limitata anche dalla
correttezza con cui i modelli climatici simulano la particolare evoluzione
stagionale dei monsoni.
Circolazione
termoalina
* La maggior parte
dei modelli mostra un indebolimento della circolazione termoalina degli oceani
che porta ad una riduzione del trasporto termico alle elevate latitudini
dell’emisfero settentrionale. Tuttavia, anche in modelli dove la circolazione
termoalina si indebolisce, c’è ancora un riscaldamento sull’Europa dovuto
all’aumento dei gas serra. Le attuali proiezioni che usano modelli climatici non
danno un completo arresto della circolazione termoalina per il 2100. Oltre il
2100, la circolazione termoalina potrebbe fermarsi del tutto, forse in modo
irreversibile, nei due emisferi se il cambiamento del forcing radiativo
sarà abbastanza grande e si eserciterà abbastanza a lungo.
Neve e ghiaccio
* Secondo le
proiezioni, la copertura nevosa e l'estensione del ghiaccio marino sull'emisfero
settentrionale diminuiranno ulteriormente.
* Secondo le
proiezioni, i ghiacciai e le calotte di ghiaccio continueranno la loro diffusa
diminuzione durante il 21° secolo.
* È
probabile(7) che i ghiacciai antartici aumentino la loro massa a causa
delle maggiori precipitazioni, mentre è probabile(7) che la distesa di ghiaccio della Groenlandia diminuisca a
causa dell’aumento del deflusso che supererà l’aumento delle precipitazioni.
* Sono
state espresse preoccupazioni sulla stabilità della distesa di ghiaccio
dell’Antartico occidentale perché è ancorata sotto il livello del mare.
Tuttavia, ora c'è un vasto accordo che sia molto improbabile(7) che la perdita di ghiaccio di base porti a un sostanziale
innalzamento del livello del mare, per questa causa, durante il 21°secolo,
benché le sue dinamiche siano ancora inadeguatamente comprese, specialmente per
proiezioni di più lungo periodo.
Livello del mare
* Secondo le
proiezioni dell'intera gamma degli scenari SRES, il livello globale medio del
mare crescerà, tra il 1990 ed il 2100, da 0,09 a 0,88 metri. Ciò è dovuto
principalmente all’espansione termica e alla riduzione della massa dei ghiacciai
e delle calotte di ghiaccio (Fig. 5e). La variabilità dell’aumento del livello dei
mari presentata nel SAR andava da 0,13 a 0,94 metri, in base agli scenari IS92.
Nonostante le proiezioni di più elevato cambiamento di temperatura, in questa
valutazione, le proiezioni del livello dei mari sono leggermente inferiori,
soprattutto per l’uso di modelli perfezionati, che attribuiscono un contributo
inferiore di ghiacciai e calotte di ghiaccio.
I mutamenti climatici di natura antropogenica
persisteranno per molti secoli
* Le
emissioni di gas serra di lunga persistenza (ad es. CO2, N2O, PCFs, SF6) hanno un effetto più duraturo sulla composizione
dell’atmosfera, sul forcing radiativo e sul clima. Ad esempio, parecchi
secoli dopo il verificarsi di emissioni di CO2, circa un quarto dell’aumento della concentrazione di
CO2 causata da queste emissioni, è ancora presente
nell’atmosfera.
* Dopo la
stabilizzazione delle concentrazioni di gas serra, le temperature medie globali
di superficie dovrebbero aumentare ad un ritmo di solo pochi decimi di grado per
secolo, piuttosto che parecchi gradi per secolo, come indicano le proiezioni per
il 21° secolo, senza stabilizzazione. Minore è il livello a cui le
concentrazioni sono stabilizzate, più piccolo è il mutamento totale della
temperatura.
* Secondo le
proiezioni, gli aumenti della temperatura media globale di superficie e
l’aumento del livello dei mari, dovuti all’espansione termica dell’oceano,
continueranno per centinaia di anni dopo la stabilizzazione delle concentrazioni
di gas serra (anche all’attuale livello), a causa dei lunghi periodi necessari
alle profondità oceaniche per adattarsi al mutamento climatico.
* Le
distese di ghiaccio continueranno a reagire al riscaldamento climatico e a
contribuire all’aumento del livello dei mari per migliaia di anni dopo che il
clima si sarà stabilizzato. I modelli climatici indicano che,
probabilmente(7), il riscaldamento locale sopra la Groenlandia sarà da uno
a tre volte la media globale. I modelli delle distese di ghiaccio prevedono che
un riscaldamento locale maggiore di 3 °C, se mantenuto per millenni, porterebbe
ad uno scioglimento virtualmente completo dei ghiacciai della Groenlandia con un
conseguente innalzamento del livello dei mari di circa 7 metri. Un riscaldamento
locale di 5,5 °C, se mantenuto per 1000 anni, probabilmente(7) si tradurrebbe in un contributo, da parte della
Groenlandia, di circa 3 metri all’innalzamento del livello dei mari.
* Gli attuali
modelli di dinamica dei ghiacciai indicano che la distesa del ghiaccio
dell’Antartico occidentale potrebbe contribuire fino a 3 metri all’innalzamento
del livello dei mari, durante i prossimi 1000 anni, ma tali risultati sono
fortemente dipendenti dalle ipotesi di modello riguardanti gli scenari di
mutamento climatico, la dinamica dei ghiacci e altri fattori.
Sono necessarie ulteriori azioni per colmare
le rimanenti lacune nell’informazione e nella comprensione dei fenomeni
Sono necessarie
ulteriori ricerche per migliorare la capacità di rilevre, attribuire e
comprendere i canbiamenti climatici, per ridurre le incertezze e per elaborare
proiezioni sui futuri cambiamenti climatici. In particolare, sono necessarie
osservazioni supplementari, sistematiche e prolungate, studi di simulazione e di
processo. Una seria preoccupazione è il declino delle reti di osservazione. Le
seguenti sono aree di azione altamente prioritarie.
* Osservazioni sistematiche e ricostruzioni:
- Invertire il declino delle reti di osservazione in molte
parti del mondo.
- Sostenere ed espandere la base di osservazioni per gli
studi sul clima, fornendo dati accurati, di lungo periodo, costanti, compresa la
realizzazione di una strategia per osservazioni globali integrate.
- Migliorare lo sviluppo delle ricostruzioni di periodi
climatici del passato.
- Migliorare le osservazioni della distribuzione spaziale
dei gas serra e degli aerosol.
* Studi di simulazione e di processo:
- Migliorare la comprensione dei meccanismi e dei fattori
che portano ai mutamenti nel forcing radiativo.
- Comprendere e caratterizzare i processi e le retroazioni,
importanti e irrisolti, sia fisici che biogeochimici, del sistema climatico.
- Migliorare i metodi per quantificare le incertezze nelle
proiezioni climatiche e negli scenari, compreso l’insieme di simulazioni a lungo
termine con l'uso di modelli complessi.
- Migliorare la gerarchia integrata dei modelli climatici
regionali e globali con un’attenzione particolare alla simulazione della
variabilità climatica, ai mutamenti climatici regionali e agli eventi
estremi.
- Collegare più efficacemente modelli del clima fisico e del
sistema biogeochimico, e a sua volta migliorare l’associazione con la
descrizione delle attività umane.
Interessarsi di
questi punti focali è necessità cruciale associata al rafforzamento della
cooperazione e del coordinamento internazionale per meglio utilizzare le risorse
scientifiche, informatiche e di osservazione. Ciò dovrebbe anche promuovere il
libero scambio di dati fra gli scienziati. Una speciale esigenza è l'incremento
delle capacità di osservazione e ricerca in molte regioni, particolarmente nei
paesi in via di sviluppo. Infine, in quanto è lo scopo di questa valutazione,
c’è un imperativo continuo di comunicare i progressi della ricerca in termini
idonei alla elaborazione di decisioni.
Note
(1) Per Cambiamento
climatico nell'uso dell'IPCC, si intende qualsiasi cambiamento di clima nel
tempo, dovuto alla variabilità naturale o risultato dell'attività umana. Questo
differisce da quello della Convenzione Quadro sul Cambiamento Climatico, dove cambiamento
climatico si riferisce ad un mutamento del clima attribuito, direttamente o
indirettamente, all'attività umana che altera la composizione dell'atmosfera
globale e che si aggiunge alla naturale variabilità climatica osservata su
periodi di tempo comparabili.
(2) In totale 122
autori principali e autori principali di coordinamento, 515 autori di
contributi, 21 revisori editoriali e 337 esperti revisori.
(3) Le delegazioni
di 99 Paesi membri dell'IPCC hanno partecipato alla ottava sessione del Gruppo
di lavoro I, a Shangai dal 17 al 20 gennaio 2001.
(4) Il Secondo
Rapporto di valutazione dell'IPCC è citato in questa Sintesi per operatori e
decisori come SAR.
(5) Generalmente
le temperature tendenziali sono arrotondate ai °C 0,05 più vicini per unità di
tempo, essendo spesso i periodi limitati dalla disponibilità di dati.
(6) In generale,
viene usato un livello di significatività statistica del 5%, e un livello di
sicurezza del 95%.
(7) In questa
Sintesi per operatori e decisori e nel Sommario tecnico, le seguenti espressioni
sono state usate quando sono appropriate per indicare stime di valutazione della
affidabilità: virtualmente certo (possibilità maggiore del 99% che un
risultato sia vero); molto probabile (possibilità del 90 - 99%); probabile
(possibilità del 66 - 90%); probabilità media (possibilità del 33 - 66%); improbabile
(possibilità del 10 - 33%); molto improbabile (possibilità di 1 - 10%); assolutamente
improbabile (meno dell'1% di possibilità). Maggiori dettagli nel testo.
(8) Il
Forcing
radiativo è una misura dell'influenza che ha un fattore nell'alterazione del
bilancio energetico (immissioni ed emissioni) nel sistema Terra - atmosfera, ed
è un indice dell'importanza del fattore come potenziale meccanismo di
cambiamento climatico. È espresso in Watt per metro quadro (Wm-2).
(9) ppm (parti per
milione) o ppb (parti per miliardo), è la proporzione del numero di molecole di
gas serra rispetto al numero totale di molecole dell'aria secca. Per esempio:
300 ppm significa molecole di un gas serra per milione di molecole di aria
secca).
(10) I modelli
climatici complessi basati sulla fisica, sono lo strumento principale per fare
le proiezioni del futuro cambiamento climatico. Per esplorare la completa
variazione degli scenari, questi sono accompagnati da modelli climatici
semplici, calibrati per produrre una risposta equivalente, ai modelli climatici
complessi, della temperatura e del livello del mare. Queste proiezioni sono
ottenute usando un modello climatico semplice, nel quale la sensibilità
climatica e l'assorbimento termico oceanico sono calibrati a ciscuno dei sette
modelli climatici complessi. La sensibilità climatica usata nel modello semplice
varia da 1,7 a 4,3 °C, che è comparabile con la variazione generalmente
accettata di 1,5 - 4,5 °C.
(11) Questa
variazione non comprende le incertezze nella simulazione del forcing radiativo,
per es. le incertezze del forcing degli aerosol. È compresa una piccola
retroazione climatica del ciclo del carbonio.
(12) Indice
termico: una combinazione di temperatura e umidità che misura gli effetti sul
benessere umano.
Tab. 1
- Stime dell'affidabilità dei cambiamenti osservati
e in proiezione negli eventi estremi metereologici e climatici
|
Affidabilità dei cambiamenti osservati
(seconda metà del 20° secolo) |
Cambiamenti nei fenomeni |
Affidabilità dei cambiamenti secondo le
proiezioni |
|
Probabile (7) |
Temperature massime più elevate e più
giorni caldi in quasi tutte le aree terrestri |
Molto probabile (7) |
|
Molto probabile (7) |
Temperature minime più elevate, meno
giorni giorni freddi e gelati su quasi tutte le aree terrestri |
Molto probabile (7) |
|
Molto probabile (7) |
Riduzione dela variazione della
temperatura diurna su molte aree terrestri |
Molto probabile (7) |
|
Probabile (7) su molte aree |
Aumento dell'indice termico sulle aree
terrestri |
Molto probabile (7) su molte aree |
|
Probabile(7) su molte aree terrestri dell'emisfero
settentrionale a latiduduni medio-alte |
Più eventi di precipitazione intensa
(a) |
Molto probabile(7) su molte aree |
|
Probabile(7) in poche aree |
Aumento della siccità estiva
continentale e associato roschio di siccità |
Probabile(7) in molte medie latitudini continentali
interne (Mancanza di proiezioni coerenti in altre aree) |
|
Non osservato nelle poche analisi
disponibili |
Aumento dell'intensità dei venti nel
picco del ciclone tropicale (b) |
Probabile(7) su alcune aree |
|
Dati insufficienti per la
valutazione |
Aumento delle intensità di
precipitazione nella media e nel picco del ciclone tropicale (b) |
Probabile(7) su alcune aree |
(a) Per altre aree
ci sono dati insufficienti o analisi contrastanti
(b) I cambiamenti
passati e futuri nella localizzazione e frequenza dei cicloni tropicali sono
incerti.