In un’innovativa evoluzione, il giugno-agosto del 2024 ha segnato il periodo più caldo di sempre, proseguendo una straordinaria serie di record di temperature globali iniziata nel giugno del 2023. Questo repentino aumento di temperatura, definito dagli esperti del clima come sia imbarazzante che sconcertante, ha scatenato un’intensa indagine sui fattori che vi hanno contribuito.
Tendenze recenti delle temperature
Da giugno ad agosto del 2024, le temperature globali hanno raggiunto livelli record, superando il medesimo periodo nel 2023. Questo caldo estremo non si è limitato ai mesi estivi; le temperature globali hanno stabilito nuovi record per 15 mesi consecutivi, a partire da giugno 2023 fino ad agosto 2024, secondo l’Istituto per gli Studi Spaziali Goddard della NASA (GISS). Mentre questa prolungata ondata di calore si allinea con il più ampio trend di riscaldamento causato dalle attività umane, in particolare le emissioni di gas serra, la sua intensità ha sorpreso gli esperti del clima.
Gavin Schmidt, direttore del GISS, ha descritto l’improvviso aumento di temperatura alla fine del 2023 come sia imbarazzante che sconcertante in un commento pubblicato su Nature. I grafici in questa pagina mostrano quanto le temperature globali nel 2023 e nel 2024 si siano discostate dalle aspettative basate sul record delle temperature della NASA. Circa un anno dopo, Schmidt e altri climatologi stanno ancora cercando di capire il motivo. “Il riscaldamento nel 2023 è stato superiore a qualsiasi altro anno, e lo sarà anche nel 2024”, ha detto Schmidt. “Vorrei sapere il motivo, ma non lo so. Siamo ancora nel processo di valutare cosa è successo e se stiamo assistendo a un cambiamento nel funzionamento del sistema climatico.”
Predire le variazioni climatiche
Le temperature dell’aria e dell’oceano della Terra durante un anno riflettono solitamente una combinazione di tendenze a lungo termine, come quelle associate al cambiamento climatico, e influenze a breve termine, come l’attività vulcanica, l’attività solare e lo stato dell’oceano. Alla fine del 2022, come ha fatto ogni anno dal 2016, Schmidt ha utilizzato un modello statistico per proiettare le temperature globali per l’anno successivo. La La Niña, che raffredda le temperature della superficie marina nel Pacifico tropicale, era presente per la prima parte del 2023 e avrebbe dovuto attenuare le temperature globali. Schmidt ha calcolato che le temperature globali medie del 2023 avrebbero raggiunto circa 1,22 gradi Celsius sopra la linea di base, posizionandolo tra i tre o quattro anni più caldi, ma che non sarebbe stato un anno record. Gli scienziati del Met Office del Regno Unito, Berkeley Earth e Carbon Brief hanno fatto valutazioni simili utilizzando una varietà di metodi.
Questo grafico mostra le aspettative di Schmidt su quanto le temperature mensili da gennaio 2023 ad agosto 2024 si sarebbero discostate dalla linea di base 1951-1980 della NASA (nota anche come anomalia). L’aspettativa si basava su un’equazione che calcola la temperatura media globale in base al tasso di riscaldamento degli ultimi 20 anni (circa 0,25°C per decennio) e alle misurazioni delle temperature della superficie marina della NOAA dal Pacifico tropicale, considerando un ritardo di tre mesi per queste temperature per influenzare la media globale. L’area ombreggiata mostra la gamma di variabilità (più o meno due deviazioni standard).
Modelli climatici globali più complessi sono utili per prevedere il riscaldamento a lungo termine, ma modelli statistici come questi ci aiutano a proiettare la variabilità anno per anno, che è spesso dominata dagli eventi El Niño e La Niña, ha detto Zeke Hausfather, un climatologo dell’Università della California, Berkeley. Hausfather aiuta a produrre il record delle temperature globali di Berkeley Earth e genera anche previsioni annuali dei cambiamenti delle temperature globali basate su questi dati.
Superando le aspettative
Il modello statistico di Schmidt, che ha previsto con successo la temperatura media globale ogni anno dal 2016, ha sottovalutato il calore eccezionale del 2023, così come i metodi utilizzati da Hausfather e altri climatologi. Schmidt si aspettava che le anomalie delle temperature globali raggiungessero il picco nel febbraio o marzo 2024 come risposta ritardata al riscaldamento aggiuntivo da El Niño. Invece, il calore anomalo è emerso ben prima che El Niño raggiungesse il picco. E il calore è arrivato con un’intensità inaspettata prima nell’Oceano Atlantico settentrionale e poi praticamente ovunque. A settembre, il record è stato battuto di un’assolutamente sorprendente 0,5 gradi Celsius, ha detto Schmidt. Questo non era mai successo prima nel record del GISS.
Il grafico sopra mostra come le temperature globali calcolate da gennaio 2023 ad agosto 2024 si siano discostate dalla linea di base della NASA (1951-1980). Le precedenti anomalie di temperatura record per ogni mese stabilite nel 2016 e nel 2020 sono indicate dalla linea tratteggiata rossa. A partire da giugno 2023, le temperature hanno superato i record precedenti di 0,3 a 0,5°C ogni mese. Anche se le anomalie di temperatura nel 2024 erano più vicine alle anomalie passate, hanno continuato a battere record fino ad agosto 2024. La temperatura media globale a settembre 2024 era di 1,26°C sopra la linea di base della NASA, inferiore a settembre 2023 ma comunque di 0,3°C superiore a qualsiasi settembre nel record precedente al 2023.
Per calcolare le variazioni della temperatura media globale della Terra, gli scienziati della NASA analizzano i dati di decine di migliaia di stazioni meteorologiche terrestri, oltre a migliaia di strumenti su navi e boe sulla superficie oceanica. Il team del GISS analizza queste informazioni utilizzando metodi che tengono conto della variazione della distribuzione delle stazioni meteorologiche in tutto il mondo e degli effetti di riscaldamento urbano che potrebbero falsare i calcoli.
Esplorare fattori imprevisti
Dal maggio 2024, Schmidt ha raccolto ricerche su possibili contributi al calore inaspettato, tra cui cambiamenti nelle emissioni di gas serra, radiazioni in arrivo dal Sole, particelle in aria chiamate aerosol e copertura nuvolosa, nonché l’impatto dell’eruzione vulcanica di Hunga Tonga-Hunga Ha’apai del 2022. Tuttavia, nessuno di questi fattori fornisce ciò che Schmidt e altri scienziati considerano una spiegazione convincente per il calore insolito del 2023.
I livelli atmosferici di gas serra sono continuati ad aumentare, ma Schmidt stima che il carico aggiuntivo dal 2022 abbia contribuito solo a un riscaldamento aggiuntivo di circa 0,02°C. Il Sole stava raggiungendo il picco di attività nel 2023, ma il suo ciclo di circa 11 anni è ben misurato e non sufficiente a spiegare l’impennata di temperatura. Le grandi eruzioni vulcaniche, come El Chichón nel 1982 e Pinatubo nel 1991, hanno causato brevi periodi di raffreddamento globale in passato sollevando aerosol nella stratosfera. E una ricerca pubblicata nel 2024 indica che l’eruzione a Tonga ha avuto un effetto di raffreddamento netto nel 2022 e nel 2023.
Un altro possibile contributo è la riduzione dell’inquinamento atmosferico. Un team di ricerca guidato da Tianle Yuan, un ricercatore atmosferico presso il Goddard Space Flight Center della NASA, ha riscontrato una significativa diminuzione dell’inquinamento da aerosol dovuto al trasporto marittimo dal 2020. La diminuzione coincide con nuove normative internazionali sul contenuto di zolfo nei carburanti per il trasporto marittimo e con cali sporadici nel trasporto a causa della pandemia di coronavirus.
Le emissioni di aerosol di zolfo favoriscono la formazione di nuvole luminose che riflettono la luce solare in arrivo nello spazio e hanno un effetto di raffreddamento netto. Ridurre questo inquinamento ha l’effetto opposto: le nuvole sono meno propense a formarsi, il che potrebbe riscaldare il clima. Anche se gli scienziati, compreso Yuan, concordano generalmente sul fatto che la diminuzione delle emissioni di zolfo abbia probabilmente causato un riscaldamento netto nel 2023, la comunità scientifica continua a dibattere sulle dimensioni precise dell’effetto.
Affrontare nuove realtà
Sia Hausfather che Schmidt hanno espresso preoccupazione che questi cambiamenti di temperatura inaspettati potrebbero segnalare un cambiamento nel funzionamento del sistema climatico. “Potrebbe anche essere una combinazione di variabilità climatica e un cambiamento nel sistema”, ha detto Schmidt. “Non deve essere un’alternativa.” Una delle più grandi incertezze nel sistema climatico è come gli aerosol influenzano la formazione delle nuvole, che a loro volta influenzano la quantità di radiazione riflessa nello spazio.
Tuttavia, una sfida per gli scienziati che cercano di capire cosa è successo nel 2023 è la mancanza di dati aggiornati sulle emissioni globali di aerosol. Valutazioni affidabili delle emissioni di aerosol dipendono da reti di sforzi guidati principalmente da volontari, e potrebbero passare un anno o più prima che tutti i dati del 2023 siano disponibili, ha detto Schmidt. Il satellite PACE (Plankton, Aerosol, Cloud, ocean Ecosystem) della NASA, lanciato nel febbraio 2024, potrebbe aiutare a fare luce su queste incertezze.
Il satellite aiuterà gli scienziati a fare una valutazione globale della composizione delle varie particelle di aerosol nell’atmosfera. I dati di PACE potrebbero anche aiutare gli scienziati a comprendere le proprietà delle nuvole e come gli aerosol influenzano la formazione delle nuvole, che è essenziale per creare modelli climatici accurati. Schmidt e Hausfather invitano gli scienziati a discutere delle ricerche relative ai contributi del calore del 2023 in una sessione che stanno organizzando al meeting autunnale dell’American Geophysical Union a Washington, D.C., dal 9 al 13 dicembre 2024.
Mappa e grafici dell’Osservatorio della Terra della NASA di Michala Garrison, basati sui dati dell’Istituto per gli Studi Spaziali della NASA. Visualizzazione a spirale del clima di Mark SubbaRao, NASA Goddard Space Flight Center/Scientific Visualization Studio.
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