I modelli di circolazione generale dell'atmosfera si vanno perfezionando e permettono previsioni più precise. Tuttavia, per comprendere esattamente le conseguenze di un riscaldamento del pianeta sulle calotte glaciali, i climatologi sviluppano dei modelli climatici su scala regionale.

Contesto
Nel XIX secolo, interpretando le tracce lasciate dalle grandi glaciazioni, l'uomo prende coscienza dell'aspetto dinamico del clima. Scopre dapprima le variazioni naturali connesse con le modificazioni dei dati astronomici della terra (posizione rispetto al sole).
Quindi, con l'avvento della civiltà industriale e l'aumento nell'atmosfera dei gas ad effetto-serra, comprende negli anni '70 che le variazioni del clima possono avere anche un'origine antropica.
Il clima è un sistema complesso, in cui interagiscono l'atmosfera, gli oceani, le calotte glaciali, la biosfera e perfino la costa superficiale del mantello terrestre. Questo sistema è dinamico perchè è composto da fluidi in movimento gli uni rispetto agli altri, ed è termodinamico poichè vi si effettuano degli scambi interni e/o esterni d'energia. Il numero di variabili di cui si deve tenere conto è enorme: da oltre due decenni gli scienziati si sono assunti l'enorme compito di tradurre in equazione il sistema climatico.
Grazie ai progressi nel campo dell'informatica, essi sono progressivamente in grado di mettere a punto strumenti sufficientemente potenti da prevedere l'evoluzione del clima.
Per quanto riguarda le previsioni a breve termine, i meteorologi devono gestire un minor numero di dati e progrediscono rapidamente. I climatologi invece, che studiano l'evoluzione del clima su lunghi periodi, debbono integrare un maggior numero di variabili e le loro ricerche sono pertanto più lente. La maggior parte dei modelli messi a punto (GCM, Modelli di Circolazione Generale) considerano il sistema climatico su scala globale e fanno astrazione di una miriade di processi fisici attivi su scala regionale.
Tuttavia, la comprensione di questi meccanismi è una condizione indispensabile per una migliore padronanza dei dati climatici.
Recentemente, varie spedizioni scientifiche effettuate nelle regioni polari hanno infine permesso di raccogliere una grande quantità di informazioni indispensabili per testare e perfezionare modelli climatici regionali.

Ricerca
L'obiettivo fondamentale della ricerca è di perfezionare la comprensione e la rappresentazione numerica dei processi fisici, su media scala, che intervengono nei bilanci energetici e nei bilanci di massa delle calotte glaciali. Poichè essi dipendono in larga misura dalle interazioni con l'atmosfera, si tratta di sviluppare sia modelli atmosferici che di superficie (neve/ghiaccio).
Grazie ai dati sperimentali raccolti nel quadro dei programmi di ricerca nella zona artica (Greenland Ice Margin Experiments - 1990/91) e antartica (Terra Nova Bay e IAGO), i ricercatori testano e convalidano i modelli regionali che mettono a punto.
Mentre un'équipe olandese si concentra sul miglioramento di un modello di bilancio energetico di superficie, un'équipe francese ed una ceca si occupano del perfezionamento di modelli atmosferici (versioni 2D dei modelli SALSA e PIAPBLM). Un'équipe belga, perfezionando il proprio modello atmosferico (MAR), tenta di abbinarlo ai modelli di superficie e di valutare i tassi d'ablazione del ghiaccio su un periodo più lungo e in base a differenti ipotesi.

Risultati
Per quanto riguarda il comportamento del ghiaccio, gli scienziati hanno fatto un'inattesa scoperta sul campo: una larga striscia ai margini della calotta della Groenlandia è caratterizzata da un tasso di radiazione solare riflessa nettamente più basso che altrove.
La riduzione dell'albedo nella zona d'ablazione e in periodo di disgelo sembra legata all'accumulo in superficie dell'acqua di fusione. Questo comportamento incide in larga misura sul bilancio energetico della calotta: in effetti, una diminuzione d'albedo significa che una maggior quantità d'energia solare è assorbita dal ghiaccio ed è dunque suscettibile di farlo fondere. A sua volta, l'acqua di fusione implica una riduzione dell'albedo, e si crea pertanto un circolo a effetto retroattivo positivo.
Per quanto riguarda il miglioramento dei modelli atmosferici, i ricercatori giungono a risultati incoraggianti grazie allo studio dei venti. In estate, la parte occidentale della Groenlandia è caratterizzata da una zona priva di neve e di ghiaccio, la tundra. In quel punto, la temperatura dell'aria può raggiungere i 20 °C, mentre ai margini della calotta è prossima agli 0 °C in superficie. A livello locale, tale gradiente di temperatura ha un sostanziale impatto sulla circolazione atmosferica: esso è all'origine di un effetto "rompighiaccio" che si unisce ai venti catabatici (ossia i venti che discendono i versanti), favorendo gli scambi termici tra la superficie e l'atmosfera. D'altronde, sembrerebbe che anche l'influsso della tundra sul tasso di fusione del ghiaccio sia fortemente attenuato dai venti regionali, che in tale periodo dell'anno spirano principalmente da ovest, ossia dall'oceano, le cui temperature sono molto più basse.
Questa migliore conoscenza del comportamento del ghiaccio, dell'atmosfera e delle relative interazioni permette d'integrare nei modelli un insieme di variabili essenziali.
Ormai, nella maggior parte dei casi, le simulazioni conducono a risultati molto più vicini alla realtà. Abbinando i due modelli (superficie/atmosfera) su un periodo più lungo, i risultati sono altrettanto incoraggianti e si avvicinano sensibilmente alle osservazioni sul campo. Simulando ad esempio un rialzo della temperatura media del globo di 2 °C (nell'ipotesi di un livello di anidride carbonica pari al doppio dell'attuale nel corso del prossimo secolo) i modelli, in risposta soprattutto alle variazioni dell'albedo, prevedono un aumento della fusione quotidiana del 10% ai margini della calotta e di circa il 55% a livello della linea d'equilibrio (altezza dalla quale possono esistere innevamenti o ghiacciai perenni).
Questo studio suggerisce dunque che i modelli regionali possono potenzialmente permettere di valutare le conseguenze dei mutamenti climatici e sottolinea perfettamente l'impatto che può avere il riscaldamento del pianeta sul tasso di fusione delle calotta glaciali.

(Fonte: VIPS)