Weatherathome studia gli eventi meteo estremi

Come possiamo aiutare a prevedere che effetti hanno avuto i cambiamenti al clima indotti dall'uomo sugli eventi climatici estremi? Partecipando al nuovo progetto Weather@home sviluppato da Climateprediction.net in collaborazione con Microsoft, la Commissione Europea e il quotidiano inglese Guardian.
Anomale ondate di caldo, rapidi abbassamenti della temperatura dell'aria, cicloni tropicali di particolare forza, sono tutti fenomeni per fortuna piuttosto rari. Lo studio si propone di capire se i cambiamenti climatici in atto porteranno questi eventi ad essere più o meno frequenti, più o meno intensi di come lo sono ora.

Sin dal lancio di Climateprediction.net nel 2003, centinaia di migliaia di volontari hanno generosamente donato i "tempi morti" dei loro computer per elaborare modelli climatici ed aiutare gli scienziati a comprendere meglio il clima e i cambiamenti a cui esso va incontro. I risultati di questa "collaborazione" sono stati eccezionali e il progetto è cresciuto molto da allora.

Cosa ha di particolare questo nuovo esperimento?

I modelli globali utilizzati sino ad ora possono dire molto agli scienziati, ma non sono abbastanza dettagliati per illustrare bene i potenziali cambiamenti climatici locali o regionali. Per comprenderli meglio c'è bisogno di modelli più dettagliati, che coprano meglio regioni limitate del globo: è questo il senso del "modello climatico regionale". Il clima localmente può cambiare nel giro di poche ore, è necessario monitorare (o meglio prevedere visto che si tratta sempre di simulazioni) i fronti dei fenomeni, è molto importante valutare parametri quali umidità e temperatura in un modo che non siano influenzati troppo da ciò che accade sul resto del pianeta.

Tanto per fare un esempio: con i modelli attuali si utilizzano griglie di 150 km² mentre con il nuovo modello regionale si passerà a griglie di soli 25 km². Questo cosa significa? Ora si valuta l'evoluzione del clima ipotizzando che, ad esempio, una zona di 150 km² abbia tutta la stessa temperatura e la stessa umidità e così via. Questo ovviamente non è vero nella realtà. Ma se provassi a simulare una situazione reale non avrei abbastanza potenza di calcolo nemmeno se mettessi insieme tutti i PC del mondo! Allora faccio delle aprossimazioni e ipotizzo che il globo sia fatto a "quadrati": più è piccolo il quadrato e maggiore sarà la precisione della mia simulazione.

Quali regioni saranno studiate?

Inizialmente verranno studiate tre regioni: Stati Uniti (ovest), Europa e Africa del sud. Le prime due sono state scelte perché la maggiorparte degli iscritti a Climateprediction.net proviene da quelle zone, la terza perché è una regione particolarmente vulnerabile ai cambiamenti climatici e gli viene riservata una attenzione particolare.

In futuro si spera di estendere l'esperimento ad altre regioni del globo.

Come si partecipa al progetto?

Pur godendo di una maggiore visibilità data dal supporto della rivista inglese Guardian, questo è a tutti gli effetti un sotto-progetto di Climatepredicion.net. Chi non ci partecipa dovrà scaricare il programma BOINC Manager e poi collegarsi al progetto, chi invece già lo utilizza per supportare altre ricerche dovrà semplicemente andare alla pagina del proprio account e selezionare il modello regionale che vuole supportare (ad esempio per la regione europea si dovrà spuntare "SI" sulla scritta UK Met Office HadAM3P European Region).

I particolari dell'esperimento

L'esperimento complessivo è suddiviso in cinque parti.

Nel primo esperimento saranno utilizzati un gran numero di versioni diverse dei modelli climatici globali e regionali per simulare il periodo che va dal 1960 al 2010. Questi modelli utilizzano i cambiamenti osservati nelle temperature della superficie del mare, i cambiamenti del ghiaccio marino e quelli riguardanti i gas presenti nell'atmosfera. I climi simulati e gli schemi di cambiamento degli eventi meteorologici dei modelli, saranno poi confrontati con le osservazioni effettuate durante lo stesso periodo per selezionare un intervallo che contenga le versioni più realistiche dei modelli e documentare il loro comportamento. Se, per esempio, troviamo che una particolare versione del modello tende a sovradimensionare il numero di tempeste, siamo in grado di tenerne conto quando si utilizza questo modello per prevedere i futuri cambiamenti delle tempeste.
Il secondo esperimento si occupa di fornire una previsione dei cambiamenti degli eventi meteorologici nelle due decadi del 2020 e del 2030. Il modello regionale ci mostrerà le potenziali modifiche agli schemi dei fenomeni meteorologici nei tre decenni successivi con un dettaglio senza precedenti. Per fare questo verrà utilizzato il risultato di molteplici e diversi modelli combinato con l'evoluzione degli oceani per fornire le previsioni delle temperature della superficie dei mari fino a questo momento. Eventi come cambiamenti nel rischio di siccità, alluvioni e caldo o freddo intensi possono essere di particolare interesse.
Il terzo esperimento analizza i cambiamenti osservati nel corso degli ultimi 50 anni per quantificare in che misura questi cambiamenti possono essere stati causati dalle attività dell’uomo come l’aumento dell’immissione di CO₂ nell’atmosfera ecc. Le condizioni di elaborazione inserite nei modelli vengono modificate per simulare come sarebbe stato il clima terrestre se noi non avessimo prodotto i gas serra che abbiamo emesso nell’atmosfera nell’ultimo secolo. La differenza tra queste simulazioni e la situazione iniziale, fornirà le basi per valutare quanto l’uomo ha contribuito ai recenti cambiamenti climatici.
Il quarto esperimento riguarda ancora le previsioni per il futuro, questa volta però in un periodo successivo a quello del secondo esperimento, fornendo informazioni dettagliate riguardo ai cambiamenti nelle caratteristiche del clima in un mondo in cui le temperature globali sono aumentate di 2, 3 e 4 gradi rispetto a oggi. Queste simulazioni rappresentano una gamma di climi che potrebbero essere proprio quelli della terra verso la fine di questo e oltre. L'esperimento fornirà alcune delle informazioni più dettagliate, per data, delle regioni climatiche in possibili scenari futuri. Questo è essenziale per definire la scala dei potenziali impatti del cambiamento climatico.
Infine, il quinto esperimento analizza dati provenienti dal passato, guardando delle istantanee contenenti le condizioni metereologiche a intervalli nel corso degli ultimi 10.000 anni: l’epoca geologica chiamata Olocene. Questa è la prima volta che un gran numero di modelli regionali sono stati applicati a simulazioni climatiche di un periodo così remoto: un'opportunità senza precedenti per studiare l'evoluzione del clima nel periodo storico più recente della Terra. Il team del progetto ha l’obiettivo di eseguire il maggior numero possibile di questi esperimenti, tenendo presente che non tutti gli esperimenti saranno necessariamente eseguiti per tutte le regioni.

Un articolo introduttivo sull'argomento è reperibile anche sul sito di Politicambiente.