In un nuovo studio, scienziati del Centro nazionale per la ricerca atmosferica (NCAR) mostrano che le precipitazioni medie di marzo, nei prossimi dieci anni in Europa occidentale è prevedibile utilizzando un nuovo metodo. Il team di ricerca ha anche emesso una previsione per i prossimi anni.

"Nel 2027, la previsione indica che dovremmo aspettarci, in media, condizioni invernali più umide nel Regno Unito e condizioni più asciutte in Portogallo rispetto alle più recenti medie decennali, " ha detto Stephen Yeager, uno scienziato del clima presso NCAR e coautore del documento.

Per fare questa previsione, gli scienziati hanno utilizzato una metodologia creativa che combina le simulazioni del modello climatico di punta dell'NCAR con tecniche statistiche basate sulle osservazioni. Presi insieme, l'approccio, che è stato convalidato utilizzando "introspezioni" delle condizioni nel corso dell'ultimo secolo, produce una previsione molto più abile di quella che potrebbe essere fatta con il modello o le sole osservazioni.

"Nessuno dei metodi da solo potrebbe catturare tutti gli elementi necessari per fare una previsione, " ha detto la scienziata NCAR Isla Simpson, autore principale della ricerca, apparso sul giornale Geoscienze naturali . "Combinando più tecniche e set di dati, siamo riusciti a completare il quadro".

Le previsioni potrebbero essere utili ai gestori delle risorse e ai pianificatori, compresi agricoltori e gestori delle risorse idriche, che si affidano alle previsioni delle precipitazioni.

Colmare il divario di previsione

Poiché le previsioni meteorologiche a breve termine sono migliorate, grazie in parte all'aumento della potenza di calcolo e dei dati osservativi, gli scienziati hanno rivolto la loro attenzione alle previsioni a lungo termine, come determinare se una particolare regione rischia di essere insolitamente umida o secca per un lungo periodo. Queste previsioni a lungo termine vanno da stagionali a anni o addirittura decenni nel futuro. Quando si lavora su questi tempi, gli scienziati cercano modelli di circolazione atmosferica legati all'oceano perché l'oceano cambia a un ritmo molto più lento dell'atmosfera.

Per questo nuovo studio, gli scienziati si sono rivolti al Community Earth System Model (CESM) basato su NCAR. Per testare il suo utilizzo nel fare previsioni decennali, hanno iniziato il modello utilizzando condizioni oceaniche che approssimano le osservazioni storiche e poi hanno cercato di vedere come il modello corrispondesse alla realtà mentre andava avanti di un decennio alla volta. Lo hanno ripetuto per ogni anno tra il 1954 e il 2015, creando un test robusto per ciò che può e non può essere previsto su tempi più lunghi.

"Il modo per testare un sistema di previsione è tornare indietro nel tempo e fare previsioni del passato, poi vedendo se sono avvalorate dalle osservazioni che sono già state registrate, " ha detto Simpson. "Se il modello è in grado di utilizzare le condizioni passate per prevedere con precisione gli eventi climatici che sono già accaduti, quindi c'è fiducia che il modello possa prevedere abilmente i modelli climatici in futuro".

La ricerca ha mostrato che il CESM era particolarmente abile nel prevedere le temperature della superficie del mare nel Nord Atlantico. Gli scienziati sanno che la temperatura della superficie del mare è un fattore importante che influenza alcuni fenomeni meteorologici e climatici, come i cicloni tropicali e i cambiamenti climatici stagionali associati a El Niño e La Niña. Il lavoro di Yeager utilizzando il CESM aveva anche rivelato in precedenza che le temperature della superficie del mare possono avere un impatto sui modelli di pioggia nel Sahel africano con anni di anticipo.

Il precedente lavoro di Simpson aveva suggerito che le temperature della superficie del mare del Nord Atlantico influenzano anche i modelli di circolazione atmosferica sull'Atlantico, che poi ha un impatto sul clima dell'Europa occidentale. Il suo studio del 2018 ha scoperto che le temperature più calde della superficie del mare in una regione chiamata vortice subpolare del Nord Atlantico sono associate a un indebolimento della corrente a getto occidentale a ovest del Regno Unito e a un rafforzamento della corrente a getto a ovest del Portogallo, durante il tardo inverno. Però, Il CESM non è ancora in grado di prevedere tali cambiamenti di circolazione.

"C'è ancora molto che non capiamo su quella connessione tra la superficie del mare, corrente a getto, e precipitazioni, "ha detto Simpson. "Perché c'è una connessione così forte nell'Europa occidentale nel tardo inverno, e perché i nostri modelli non possono catturarlo?"

Anche se il modello potrebbe non catturare tutte le interazioni oceaniche e atmosferiche che stanno influenzando la pioggia e la neve di fine inverno, in questo nuovo studio gli scienziati potrebbero ancora utilizzare il modello per prevedere le temperature della superficie del mare per il prossimo decennio. Quindi hanno usato ciò che è noto su questa relazione nel mondo reale per fare una previsione statistica per pioggia e neve nell'Europa occidentale fino all'anno 2027.

"Quando si combinano queste due informazioni - le temperature della superficie del mare previste e la loro relazione con la corrente a getto derivata dalle osservazioni - si produce un'abile previsione delle precipitazioni in queste regioni a marzo, che è qualcosa che non siamo stati in grado di fare prima, " disse Yeager.

Questa ricerca rappresenta un passo importante nel colmare il divario tra le osservazioni e la modellazione di previsione stagionale e decennale, che potrebbe essere utile alle comunità che desiderano prepararsi per le mutevoli tendenze meteorologiche.

"Questo è esattamente il tipo di informazioni che stiamo cercando di dare, " ha detto Yeager. "Ci sono persone a cui importa se il Portogallo sta per entrare in un decennio di siccità, o precipitazioni abbondanti".