Jie He, ricercatore della Georgia Tech, ha deciso di prevedere come cambieranno le precipitazioni man mano che l'atmosfera terrestre continua a riscaldarsi. Nel frattempo, ha fatto alcune scoperte inaspettate che potrebbero spiegare l'impatto che le emissioni di gas serra avranno sugli oceani tropicali, influenzando il clima su scala globale.
"Questa non è una storia con una sola battuta finale", ha affermato He, professore assistente presso la School of Earth and Atmospheric Science della Georgia Tech, il cui lavoro più recente è stato pubblicato sulla rivista Nature Climate Change . "Non mi aspettavo davvero di trovare qualcosa di così interessante, ci sono state alcune sorprese."
È il ricercatore principale del Climate Modeling and Dynamics Group, che combina competenze in fisica, matematica e informatica per studiare il cambiamento climatico. L'ultimo studio del team, una collaborazione con la Mississippi State University e la Princeton University, esamina la sensibilità idrologica nei tre bacini tropicali del pianeta:le parti centrali degli oceani Pacifico e Atlantico, e la maggior parte dell'Oceano Indiano, una cintura equatoriale che circonda la Terra tra il Tropico del Cancro (nord) e il Tropico del Capricorno (sud).
La "sensibilità idrologica" (HS) si riferisce alla variazione delle precipitazioni per grado di riscaldamento superficiale. La sensibilità idrologica è una metrica chiave utilizzata dai ricercatori per valutare o prevedere come le precipitazioni risponderanno ai futuri cambiamenti climatici. HS positivo indica un clima più umido, mentre HS negativo indica un clima più secco.
"La proiezione della sensibilità idrologica e delle precipitazioni future è stata ampiamente studiata, ma la maggior parte degli studi guarda alle medie globali:nessuno aveva ancora osservato da vicino ogni singolo bacino", ha detto. "E l'impatto reale sul cambiamento climatico globale arriverà su scala regionale."
In altre parole, ciò che accade nelle acque tropicali ha effetti di vasta portata.
Lunga portata dei tropici
Ha voluto esaminare in particolare i bacini tropicali perché già hanno un'influenza ben nota su luoghi remoti:El Niños e La Niñas. Questi modelli meteorologici che cambiano ogni due anni sono esempi di cambiamenti delle precipitazioni oceaniche tropicali che hanno un impatto globale.
"Questi cambiamenti nelle precipitazioni creano riscaldamento e raffreddamento nell'atmosfera che innescano onde atmosferiche che influenzano il clima remoto in tutto il mondo", ha detto. Durante gli inverni legati a El Niño, ad esempio, gli Stati Uniti sudorientali ricevono generalmente più precipitazioni del solito.
Ma El Niño e La Niña si verificano naturalmente. Mentre i cambiamenti delle precipitazioni tropicali da lui identificati sono previsti come risultati del riscaldamento globale indotto dall'uomo:una simulazione, parte di un modello climatico.
I modelli climatici sono uno strumento essenziale per He e altri ricercatori, che li utilizzano per simulare possibili scenari futuri. Si tratta di programmi per computer che si basano su complesse equazioni matematiche per proiettare le interazioni atmosferiche di energia e materia che potrebbero verificarsi in tutto il pianeta.
Ciò che sorprese fu la sostanziale differenza di HS tra i bacini tropicali. Essenzialmente, nel modello di He il bacino tropicale del Pacifico ha un HS più del doppio di quello del bacino indiano, con il bacino atlantico previsto come valore negativo.
"È stato sorprendente perché queste differenze non possono essere spiegate dalle teorie tradizionali sui cambiamenti delle precipitazioni tropicali", ha detto. "In altre parole, nessuna delle teorie che conoscevamo lo avrebbe previsto."
Gli effetti di una sensibilità idrologica così divergente sarebbero diffusi, secondo He. Ad esempio, i suoi esperimenti suggeriscono che gli Stati Uniti continentali diventeranno più umidi e l'Amazzonia diventerà più secca.
"Se queste proiezioni del modello sono vere, questi effetti si materializzeranno man mano che il clima continua a riscaldarsi", ha detto He, che non può prevedere esattamente quanto tempo passerà prima che questi effetti possano essere rilevati nelle osservazioni reali del nostro mondo tridimensionale.
Questo perché dispongono di osservazioni affidabili delle precipitazioni tropicali oceaniche solo a partire dal 1979. I cambiamenti delle precipitazioni nel corso di decenni sono fortemente influenzati dalla variabilità climatica interna, ovvero dal cambiamento climatico che non è causato dall’uomo. Quando i cambiamenti delle precipitazioni indotti dall'uomo sono significativamente maggiori della variabilità climatica interna, dovremmo essere in grado di rilevare gli effetti ad ampio raggio di una sensibilità idrologica divergente.
Ma le sfide del continuo cambiamento climatico non consentono il lusso di aspettare finché ogni aspetto della proiezione climatica diventi realtà, ha osservato, aggiungendo:"In una certa misura ci affidiamo alle proiezioni climatiche per guidare i nostri piani di adattamento e mitigazione. Pertanto, è è importante studiare e comprendere le proiezioni climatiche."
Sulla base dello scenario previsto dai modelli climatici utilizzati nella ricerca di He, gli effetti di El Niños e La Niñas sui climi remoti diventeranno più forti.
"Ciò che possiamo implicare è che questo rafforzamento sarebbe in parte dovuto al divergente HS tra i bacini tropicali", ha concluso.
Sebbene gli effetti futuri dell'HS su El Niños e La Niñas non siano stati discussi in questo studio, He ritiene che costituirebbe un argomento di ricerca molto interessante per il futuro.
Ulteriori informazioni: Jie He et al, Sensibilità idrologica divergente tra i bacini tropicali, Cambiamenti climatici naturali (2024). DOI:10.1038/s41558-024-01982-8
Informazioni sul giornale: Natura Cambiamenti Climatici
Fornito dal Georgia Institute of Technology
