Da siccità e incendi boschivi a inondazioni e grandi gelate, gli eventi meteorologici estremi sono in aumento. Ma fino a che punto sono legati al cambiamento climatico? Pochi mesi prima che il primo satellite al mondo per il monitoraggio del vento entri in orbita, gli scienziati hanno messo a punto un modello climatico con una risoluzione eccezionale, e i nuovi strumenti aiuteranno a identificare l'impatto dei cambiamenti climatici sui disastri naturali legati al clima come le mareggiate, uragani e ondate di calore.

Per quantificare la probabilità che si verifichino eventi meteorologici pericolosi, Il dottor Peter Stott del Met Office, il servizio meteorologico nazionale del Regno Unito, ha contribuito a codificare un modello al computer che traccia l'atmosfera terrestre con dettagli senza precedenti.

"La risoluzione è essenziale perché anche piccole perturbazioni dell'ambiente possono avere un impatto enorme sul clima, " ha detto il dottor Stott.

I tipici algoritmi climatici semplificano porzioni di cielo come singoli pixel che si estendono su volumi di circa 100 chilometri di diametro. Ma grazie al lavoro svolto attraverso un progetto chiamato EUCLEIA, coordinato dal Met Office, gli scienziati del clima possono ora ingrandire i dettagli meno della metà di quelle dimensioni.

I dettagli del nuovo modello vanno a scapito di una maggiore potenza di calcolo e il Met Office si affida a un supercomputer per eseguire il suo codice. Questa vasta macchina simula eventi meteorologici estremi che emergono dall'estrapolazione dei dati terrestri e satellitari raccolti negli ultimi 50 anni.

Per tenere conto della natura caotica degli elementi, l'enorme modello esegue ogni scenario centinaia di volte in loop, compilazione di una serie di possibili risultati. Quindi ripete il calcolo supponendo che le temperature globali non siano aumentate nello stesso periodo e trova un diverso insieme di risultati.

salto concettuale

"Dopo l'ondata di caldo del 2003, abbiamo fatto un salto concettuale in avanti, " ha affermato il dott. Stott. "La comunità scientifica aveva precedentemente stabilito che i singoli eventi meteorologici non potevano essere attribuiti alle tendenze a lungo termine del clima. Ma ora parliamo della probabilità che questi eventi si verifichino, e questo si sta rivelando utile".

Basandosi sulle previsioni statistiche dell'approccio EUCLEIA, il progetto di follow-up EUPHEME sta ora aiutando a gestire alcuni degli impatti che il cambiamento climatico sta avendo sulla società. Come parte del suo forte consorzio di 18 paesi, Il dottor Stott sta perfezionando ulteriormente il nuovo modello climatico con fenomeni complessi come i meccanismi di feedback climatico e i movimenti dell'aria nell'alta atmosfera.

"Vorremmo lavorare sull'eolico in futuro, " ha detto il dottor Stott. "Ma per questo abbiamo bisogno di una buona cura di buoni dati. Senza esso, non abbiamo potuto fare nulla di tutto questo".

L'aiuto potrebbe presto essere a portata di mano, mentre l'Agenzia spaziale europea (ESA) si prepara a lanciare Aeolus, il primo satellite in grado di osservare la velocità del vento direttamente dallo spazio.

Il clima europeo è guidato in gran parte dalle correnti d'aria alte sopra i tropici. Oggi si sa poco di questo angolo di atmosfera, ma l'ESA spera che questo cambierà.

"Si tratta di una svolta completa nelle tecniche di misurazione dallo spazio, " ha detto Anders Elfving, project manager delle missioni spaziali presso l'ESA, che gestisce il progetto Aeolus da 480 milioni di euro.

Luce ultravioletta

Il satellite Aeolus racchiude un potente laser che emette luce ultravioletta nell'atmosfera. Un telescopio di 1,5 metri a bordo raccoglierà il raggio riflesso, permettendo agli scienziati di identificare la velocità del vento da piccoli cambiamenti nella frequenza della luce.

L'ESA ha iniziato a sviluppare la tecnologia nel 2002. La NASA e altre importanti agenzie spaziali hanno lanciato iniziative simili ma hanno esaurito i fondi di fronte a sfide tecniche schiaccianti.

Elfving afferma che la sola scarica laser fa esplodere i materiali 50 volte al secondo con quasi 30 megawatt di potenza di picco. "A quel potere, basterebbe un solo strato atomico di contaminazione per uccidere la nostra ottica, " Egli ha detto.

Anche la camera pulita più immacolata sulla Terra non può raggiungere tali standard. Per risolvere il problema, L'ESA ha perfezionato una tecnica per decontaminare le parti dei satelliti nel vuoto dello spazio. Spruzzare concentrazioni molto piccole di ossigeno sull'ottica, il raggio laser brucia la materia organica, impedendogli di carbonizzare e surriscaldare i componenti.

Nel 2017, L'ESA ha assemblato l'attrezzatura a bordo di Aeolus e l'ha messa alla prova sia in condizioni di decollo che di vuoto. Il satellite viene ora controllato e montato con pannelli solari presso il centro spaziale Intespace di Tolosa, Francia. Sarà presto spedito nella Guyana francese per il lancio a bordo di un razzo europeo Vega il 21 agosto.

Una volta in orbita, il satellite esplorerà l'intero globo ininterrottamente per intervalli di sette giorni e fornirà gratuitamente dati attualmente non disponibili. I successivi satelliti potrebbero persino fornire una copertura 24 ore su 24 per chiunque stia rilevando i primi venti tropicali e il corso delle tempeste emergenti.

"Aeolus sarà una grande risorsa per le previsioni del tempo e i modelli climatici, " disse Elfo.