Il monsone estivo dell'Asia meridionale (SASM) fornisce il principale approvvigionamento idrico per oltre un miliardo di persone. Negli anni buoni dei monsoni, i contadini mietono un ricco raccolto, mentre nei cattivi anni dei monsoni, gravi siccità spazzano via i raccolti. E le forti piogge durante la stagione dei monsoni causano inondazioni e colpiscono gravemente l'economia. I responsabili politici e le parti interessate hanno urgente bisogno di una proiezione del SASM per i prossimi 15-30 anni, solitamente definito come il "futuro prossimo" nella comunità di ricerca sul clima. Sfortunatamente, ci sono grandi incertezze nella proiezione attuale a causa della variabilità interna del clima.

"La variabilità interna si riferisce alle variazioni dello stato medio dovute a processi interni naturali all'interno del sistema climatico. Di solito è considerata "rumore" nella proiezione del clima, " disse Xin Huang, l'autore principale di un nuovo studio pubblicato in Progressi scientifici il 13 marzo, 2020. Huang è uno studente di dottorato presso l'Istituto di fisica dell'atmosfera, Accademia cinese delle scienze, e l'Università dell'Accademia cinese delle scienze.

Huang, insieme al suo mentore Prof. Tianjun Zhou e collaboratori dagli Stati Uniti e dalla Germania, identificare l'Interdecadal Pacific Oscillation (IPO), un'oscillazione di lungo periodo su larga scala che influenza la variabilità climatica nel bacino del Pacifico, come una delle modalità chiave di variabilità interna che riducono le incertezze e migliorano le proiezioni.

Il team ha utilizzato un insieme di simulazioni di 100 membri del Max Planck Institute Earth System Model (MPI-ESM) e un insieme di simulazioni di 50 membri del Canadian Earth System Model (CanESM2) per quantificare l'incertezza causata dalla variabilità interna nel proiezione nel prossimo futuro delle precipitazioni SASM.

"Abbiamo scoperto che la variabilità interna può eclissare il cambiamento delle precipitazioni SASM forzato dall'esterno, portando a tendenze delle precipitazioni molto diverse per i prossimi 15-30 anni, " ha spiegato Huang. "Quindi abbiamo voluto identificare ulteriormente la modalità interna chiave responsabile della diffusione delle precipitazioni previste da SASM".

Dopo aver analizzato le somiglianze e le differenze tra le proiezioni del modello a 150 membri, il team ha trovato un collegamento tra le diverse realizzazioni della fase IPO e la diffusione nella proiezione delle precipitazioni SASM. Diverse transizioni di fase IPO possono modulare la magnitudo o addirittura invertire il segno delle tendenze delle precipitazioni SASM. Così, l'IPO è identificata come una delle principali modalità interne che influenzano la proiezione a breve termine delle precipitazioni SASM.

"I dati storici hanno già mostrato il segnale di IPO nel cambiamento di SASM, ma la comunità della proiezione climatica di solito considerava il segnale come rumore nella proiezione. Mostriamo prove che la contabilizzazione della futura evoluzione della fase IPO aiuta a ridurre efficacemente l'incertezza della proiezione delle precipitazioni SASM a breve termine; in particolare, migliora la proiezione di un trend estremo di bagnatura o asciugatura per i prossimi 15-30 anni, " disse Huang.

I risultati evidenziano l'urgente necessità di prevedere l'evoluzione dell'IPO per i prossimi decenni.

"Gran parte delle attività di adattamento e mitigazione del cambiamento climatico si basa su previsioni fornite da modelli climatici, quindi una previsione climatica altamente solida e affidabile è la base del processo decisionale politico. Questa ricerca fornisce un modo pratico per proiettare in modo più affidabile i cambiamenti dei monsoni estivi dell'Asia meridionale a breve termine, " ha detto l'autore corrispondente Prof. Tianjun Zhou.

Zhou è un membro di CLIVAR (Clima e Oceano:Variabilità, Prevedibilità e cambiamento) / GEWEX (Global Water and Energy Exchanges) Monsoons Panel of World Climate Research Program (WCRP), e co-presidente del Global Monsoon Model Intercomparison Project (GMMIP), che è un'indagine coordinata multi-modello sulla variabilità decennale dei monsoni.

Secondo Zhou, lo studio fa parte degli sforzi di GMMIP dedicati al miglioramento dell'abilità predittiva per i monsoni per i prossimi decenni, che a sua volta aiuterà i responsabili politici e le parti interessate a sviluppare strategie climatiche migliori.