Le attività umane hanno rilasciato anidride carbonica e altri gas serra nell'atmosfera, e il risultato è un accumulo di calore nel sistema climatico terrestre, comunemente indicato come "riscaldamento globale". Ma quanto è veloce il riscaldamento della Terra? Questa è una domanda chiave per i decisori, scienziati e il pubblico in generale.

In precedenza, la temperatura superficiale media globale è stata ampiamente utilizzata come metrica chiave del riscaldamento globale. Però, un nuovo studio pubblicato su AGU's Eos propone un modo migliore per misurare il riscaldamento globale:monitorare il cambiamento del contenuto di calore degli oceani e l'innalzamento del livello del mare. Gli autori provengono da una varietà di comunità internazionali tra cui la Cina (Institute of Atmospheric Physics, Accademia Cinese delle Scienze), gli Stati Uniti (NCAR, NOAA, e Università di St. Thomas) e Francia (Mercator Ocean).

Per determinare la velocità con cui la Terra accumula calore, gli scienziati si concentrano sullo squilibrio energetico della Terra (EEI), la differenza tra la radiazione solare in entrata e la radiazione a onde lunghe (termica) in uscita. Gli aumenti dell'EEI sono direttamente attribuibili alle attività umane che aumentano l'anidride carbonica e altri gas serra nell'atmosfera. Il calore in eccesso intrappolato dall'aumento dei gas serra finisce principalmente negli oceani (più del 90% è immagazzinato lì). Quindi, misurare il riscaldamento globale, gli scienziati devono misurare il riscaldamento degli oceani.

D'altra parte, l'ampiezza del segnale del riscaldamento globale rispetto alla variabilità naturale (rumore) definisce quanto bene una metrica tiene traccia del riscaldamento globale. Questo studio mostra che l'evoluzione temporale del contenuto di calore dell'oceano ha un rapporto segnale-rumore relativamente alto; perciò, ci vogliono 3,9 anni per separare la tendenza al riscaldamento globale dalla variabilità naturale. Allo stesso modo, per l'innalzamento del livello del mare, 4,6 anni sono sufficienti per rilevare il segnale del cambiamento climatico. Al contrario, a causa del tempo, l'Oscillazione El Niño-Southern e altri fenomeni di variabilità naturale incorporati nel record della temperatura superficiale media globale, gli scienziati hanno bisogno di almeno 27 anni di dati per rilevare una tendenza robusta. Un ottimo esempio è il periodo 1998-2013, quando l'energia è stata ridistribuita all'interno del sistema terrestre e l'aumento della temperatura superficiale media globale è rallentato, a volte si parla di "interruzione".

Questo studio suggerisce che i cambiamenti nel contenuto di calore dell'oceano, la componente dominante dello squilibrio energetico della Terra, dovrebbe essere una metrica fondamentale insieme all'innalzamento del livello del mare. Sulla base dei recenti miglioramenti delle tecnologie di monitoraggio degli oceani, soprattutto dopo il 2005 attraverso galleggianti autonomi denominati Argo, e metodologie avanzate per ricostruire il record storico della temperatura dell'oceano, gli scienziati sono stati in grado di quantificare i cambiamenti del contenuto di calore dell'oceano fino al 1960, anche se c'è un record di strumenti storici molto più scarso prima del 2005. L'innalzamento del livello del mare è meglio conosciuto dal 1993, quando gli altimetri furono lanciati per la prima volta sui satelliti per consentire osservazioni sul cambiamento del livello del mare con una precisione millimetrica.

Secondo le stime più aggiornate, i primi 10 anni più caldi dell'oceano (indicati dal cambiamento di OHC a 2000 m superiori) sono tutti nel decennio più recente dopo il 2006, con il 2015-2016 il periodo più caldo degli ultimi 77 anni. L'accumulo di calore nell'oceano ammonta a un aumento di 30,4×10 ²² Joule (J) dal 1960, pari a una velocità di riscaldamento di 0,33 Watt per metro quadrato (W m ^-2 ) mediata su tutta la superficie terrestre e 0,61 W m ^-2 dopo il 1992. Per confronto, l'aumento del contenuto di calore oceanico osservato dal 1992 nei 2000 metri superiori è circa 2000 volte la generazione netta totale di elettricità da parte delle società di servizi statunitensi nel 2015.

È evidente che scienziati e modellisti che cercano segnali di riscaldamento globale dovrebbero tenere traccia di quanto calore immagazzina l'oceano in un dato momento, cioè contenuto di calore dell'oceano, così come l'innalzamento del livello del mare. a livello locale, nei profondi tropici, Il contenuto di calore dell'oceano è direttamente correlato all'attività degli uragani. Il contenuto di calore dell'oceano è un segno vitale del nostro pianeta e informa le decisioni della società sull'adattamento e la mitigazione dei cambiamenti climatici.