Gli scienziati del cambiamento climatico non amano usare il termine "previsione". Piuttosto, stanno facendo "proiezioni" sul futuro del pianeta con l'innalzamento del livello del mare, gli incendi invadono l'Occidente e gli uragani diventano più feroci.

C'è una buona ragione per questo.

In un mondo inondato di disinformazione - sulla medicina, politica e clima, e praticamente tutto il resto:parte del lavoro di uno scienziato ora implica insegnare al pubblico come funziona la scienza. Convincere il pubblico ad avere fiducia nella scienza significa rendere precisi, progetti misurati sul futuro.

Devono superare la grande domanda:puoi davvero fare proiezioni accurate su come sarà il pianeta tra 50 anni, tra un secolo?

Gli scienziati del clima pensano di poterlo fare, basata sugli ultimi cinque decenni di scienza del clima che si è dimostrata accurata. futuristi, come Jamais Cascio, un illustre membro dell'Istituto per il futuro, un gruppo di previsione senza scopo di lucro con sede nella Silicon Valley, studiare le tendenze attuali e i dati disponibili per definire risultati plausibili per il futuro.

Oggi, gran parte del lavoro di Cascio è incentrato sul cambiamento climatico, aiutare le persone a prepararsi per il futuro e a prendere decisioni informate per un mondo che si riscalda.

"Tutto nel mondo, "Cascio ha detto "ogni risultato futuro dovrà essere esaminato attraverso la lente del clima".

Nel futuro, il cambiamento climatico potrebbe solo peggiorare. Ma quanto peggiorerà?

Gli scienziati si affidano a modelli climatici da oltre 50 anni. Per le persone che non sono scienziati, è difficile capire i calcoli che entrano in queste proiezioni. Così, cos'è esattamente un modello climatico?

I meteorologi possono fare previsioni meteorologiche per la prossima ora, o anche settimana, sulla base di dati meteorologici e modelli di previsione che utilizzano l'umidità, temperatura, pressione dell'aria, velocità del vento, tra le altre correnti atmosferiche, condizioni terrestri e oceaniche. Ma con il clima, il tempo medio di una regione specifica nel corso di decenni, è un po' più impegnativo da progettare e comprendere.

Un'estensione delle previsioni del tempo, i modelli climatici tengono conto di fattori ancora più atmosferici, condizioni terrestri e oceaniche per fare previsioni a lungo termine. Utilizzando equazioni matematiche e migliaia di punti dati, i modelli creano rappresentazioni delle condizioni fisiche sulla terra e simulazioni del clima attuale.

I modelli climatici prevedono come cambieranno le condizioni medie in una regione nei prossimi decenni e come il clima è apparso prima che gli umani lo registrassero.

I ricercatori possono quindi capire come queste mutevoli condizioni potrebbero avere un impatto sul pianeta, utile soprattutto per comprendere i cambiamenti climatici, disse Zeke Hausfather, uno scienziato del clima e direttore del clima e dell'energia presso il Breakthrough Institute, un centro di ricerca ambientale con sede nella Bay Area.

"Forse il più importante (scopo) è cercare di suggerire i tipi di cambiamenti che potrebbero verificarsi mentre il mondo continua a emettere CO2 e altri gas serra, "Hausfather ha detto.

Il primo modello climatico, sviluppato oltre 50 anni fa nei primi giorni della scienza del clima, ha aiutato gli scienziati a valutare come l'oceano e l'atmosfera hanno interagito tra loro per influenzare il clima. Il modello ha previsto come i cambiamenti di temperatura e le variazioni delle correnti oceaniche e atmosferiche potrebbero portare al cambiamento climatico.

Oggi, questi modelli sono molto più complicati e funzionano su alcuni dei supercomputer più potenti del mondo. Un decennio fa, la maggior parte dei modelli ha suddiviso il mondo in segmenti di 250 chilometri, ma ora i modelli sono 100 chilometri quadrati. Più modelli regionali emergono quando le simulazioni sono su scala più fine.

"Le persone non stanno disegnando un'immagine della temperatura e dell'anidride carbonica e tracciando una linea attraverso di essa e poi estrapolandola nel futuro, " ha detto Gavin A. Schmidt, un consulente per il clima senior della NASA.

Attraverso questi progressi tecnologici, questi modelli stanno diventando ancora più utili agli scienziati per comprendere il clima del passato, presente e futuro.

"Fortunatamente, non fanno un lavoro così terribile, " ha detto Schmidt.

Tutto questo serve a convincere il pubblico e le imprese ad agire.

La maggioranza degli americani già nota gli effetti del cambiamento climatico intorno a loro, secondo un sondaggio del Pew Research Center del 2020. Ma gli individui, le imprese e la politica devono “adattarsi a un clima che cambia radicalmente e pericolosamente, " disse Cascio.

A livello individuale, le persone devono considerare il clima in tutte le loro decisioni monumentali:se avere figli; quale macchina comprare; come investire; quando e dove comprare casa. I governi hanno il compito di prendere decisioni sul clima che hanno un impatto sul futuro di intere nazioni, ad esempio se investire in energie alternative o scrivere una politica per ridurre le emissioni.

I modelli climatici sono utili?

Invece di pensare ai modelli climatici come se siano giusti o meno, Schmidt ha affermato che i modelli climatici dovrebbero essere considerati per verificare se forniscono previsioni utili.

"Ci dicono delle cose? Fanno le cose per bene più di quanto tu avresti fatto senza di loro?" ha detto Schmidt.

Generalmente, la risposta è si, e ciò che questi modelli informano gli scienziati è cruciale per la loro comprensione del clima futuro.

Hausfather lo sa meglio di chiunque altro, come ha condotto uno studio pubblicato sulla rivista Lettere di ricerca geofisica analizzare l'accuratezza dei primi modelli climatici. Alcuni dei risultati sono stati inclusi nell'ultimo rapporto dell'Intergovernmental Panel on Climate Change delle Nazioni Unite pubblicato ad agosto.

Hauspadre, insieme al coautore Schmidt, ha confrontato 17 proiezioni del modello della temperatura media globale sviluppate tra il 1970 e il 2007 con i cambiamenti effettivi della temperatura globale osservati fino alla fine del 2017.

Hausfather e i suoi colleghi hanno trovato notizie promettenti:la maggior parte dei modelli è stata abbastanza accurata. Più specificamente, 10 delle proiezioni del modello mostrano risultati coerenti con le osservazioni. Delle restanti sette proiezioni del modello, quattro hanno previsto un riscaldamento maggiore di quello osservato mentre tre hanno previsto un riscaldamento inferiore a quello osservato.

Ma Hausfather ei suoi colleghi si sono resi conto che questo non stava raccontando tutta la storia. Dopo aver tenuto conto delle differenze tra i cambiamenti modellati e quelli effettivi nell'anidride carbonica atmosferica e altri fattori che determinano il clima, risulta che 14 delle 17 proiezioni del modello erano "effettivamente identiche" al riscaldamento osservato nel mondo reale.

"Questa è stata una forte prova che questi modelli hanno effettivamente ragione, " Hausfather ha detto. "Stanno facendo un ottimo lavoro nel prevedere le temperature globali".

La precisione era particolarmente impressionante nei primi modelli climatici, Hausfather ha detto, soprattutto data la limitata evidenza osservativa del riscaldamento in quel momento.

Ma non tutti i primi modelli erano privi di errori. Uno dei primi modelli climatici, creato nel 1971 dagli scienziati del clima Rasool e Schneider, prevedeva che il mondo si sarebbe raffreddato a causa dell'effetto di raffreddamento degli aerosol atmosferici.

"(I ricercatori) pensavano che l'effetto di raffreddamento di questi aerosol dalla combustione di combustibili fossili che avrebbero riflesso la luce solare nello spazio sarebbe stato molto più forte degli effetti di riscaldamento dei gas serra, "Hausfather ha detto.

Mentre gli anni '70 erano ancora agli albori della ricerca sul clima, la maggior parte della letteratura scientifica dell'epoca puntava ancora verso un futuro più caldo come molto più probabile. Ancora, Il modello di Rasool e Schneider ha ancora stimolato una sfilza di notizie su una potenziale era glaciale. Anche oggi, il modello "viene ancora tirato fuori di tanto in tanto da persone che cercano di screditare la scienza del clima oggi, "Hausfather ha detto.

Ora il modello si è dimostrato sbagliato. È opinione comune tra gli scienziati del clima che il pianeta non si stia raffreddando, ma si stia riscaldando a un ritmo allarmante.

Anche oggi, nonostante la promessa dei modelli climatici mostrata dallo studio di Hausfather, questi modelli hanno ancora i loro limiti, soprattutto per quanto riguarda l'incertezza delle emissioni future. Gli scienziati del clima sono fisici, non economisti o scienziati politici, ed è difficile capire come la politica modellerà gli standard sulle emissioni.

"Non abbiamo una sfera di cristallo in grado di prevedere il futuro comportamento umano in termini di quanto cambieranno le nostre emissioni, " Hausfather ha detto. "Possiamo solo prevedere come il clima risponderà alle emissioni".

Problemi di accuratezza nei modelli climatici sorgono anche quando i modelli vengono spinti al di fuori dei loro parametri specifici. Per combattere questo, i modelli climatici concentrano le loro proiezioni sulle condizioni fisiche osservate nel mondo naturale, invece della probabilità statistica, ha detto Schmidt.

I ricercatori hanno più fiducia nella prevedibilità della fisica che nelle statistiche, perché la fisica non cambia nel futuro. I ricercatori possono avere la certezza di poter utilizzare questi modelli al di fuori del periodo di tempo in cui dispongono di dati osservativi, come guardare il clima durante l'ultima era glaciale, ha detto Schmidt.

"Il modo in cui le cose vengono espresse potrebbe essere diverso, ma la fisica di base... i processi sottostanti non cambiano davvero, " ha detto Schmidt.

Hausfather ha detto che c'è ancora molto lavoro da fare per migliorare i modelli climatici, ma migliorano costantemente nel tempo. Le simulazioni della Terra diventano più nitide man mano che vengono aggiunti più processi fisici e la potenza del computer cresce.

Perché fare proiezioni per il futuro?

Mentre gli scienziati del clima si concentrano sulla fisica per fare previsioni per il clima futuro, Cascio e altri futuristi collocano i dati scientifici in un contesto più ampio, fare previsioni basate sui cambiamenti climatici, nuovi sviluppi tecnologici, così come i movimenti politici e sociali. Il futurismo è "storia essenzialmente anticipatrice, " disse Cascio.

"L'idea è di prendere la scienza e incorporarla nella comprensione di uno storico di come funziona il mondo per cercare di avere un'idea di quali sono i possibili risultati che vediamo andare avanti, " disse Cascio.

Ma, proprio come con i modelli climatici, l'incertezza è inerente alla natura delle proiezioni. I futuristi non vogliono fare troppe promesse, ma forniscono una previsione di ciò che potrebbe accadere e le ragioni per cui potrebbe accadere, disse Cascio.

La maggior parte del lavoro di Cascio con il cambiamento climatico proietta un futuro cupo. Nella sua prospettiva, è necessario un piano climatico "assolutamente radicale" e "trasformativo" per realizzare il cambiamento necessario. I piani che sono "sensati e accettabili (sono) quasi sicuramente non sufficienti".

"Voglio davvero sbagliarmi su tutte queste cose, "Cascio ha detto "perché non ci sono futuri che non siano davvero deprimenti per la prossima generazione".

Nonostante la disperazione proiettata da molti scienziati del clima e futuristi, c'è ancora speranza. Se le emissioni globali possono essere ridotte a zero, Hausfather ha affermato che le migliori stime del modello climatico illustrano che il mondo smetterà di riscaldarsi.

"Non è troppo tardi per agire, " Hausfather ha detto. "Il mondo non è bloccato in una particolare quantità di riscaldamento."

Cascio cerca ancora di considerarsi un ottimista a lungo termine per il futuro, perché i cambiamenti necessari per mitigare il cambiamento climatico porteranno anche a un mondo molto più "trasparente ed equo", Egli ha detto.

"Se riusciamo a superare la seconda metà di questo secolo, ci sono ottime possibilità che alla fine avremo un mondo davvero meraviglioso, " disse Cascio.

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