Tutti i dati ufficiali sul clima per il 2019 sono ora disponibili. In questo articolo, cerchiamo di analizzare e spiegare perché l’anno scorso si è rivelato così straordinario per tutti gli oceani del pianeta, per l’atmosfera, per la criosfera e per la temperatura media superficiale.

Ad Ottobre con i tre quarti dei dati ufficiali del 2019, abbiamo cercato di analizzare alcuni degli eventi climatici globali chiave del 2019 fino a quel momento (potete recuperare l’articolo qui). Ma adesso con tutti i dati ufficiali sul clima disponibili, cerchiamo di analizzare e spiegare perché l’anno scorso (2019) si è rivelato così straordinario per tutti gli oceani del pianeta, per l’atmosfera, per la criosfera e per la temperatura media superficiale.

Record per il clima terrestre stabiliti nel 2019

  • È stato il secondo o il terzo anno più caldo mai registrato per la temperatura media superficiale (a seconda del set di dati utilizzato) e l’anno più caldo senza un grande evento di El Niño. Le temperature medie nella bassa troposfera erano anche la seconda (o la terza sempre a seconda del set di dati utilizzati) più calda.
  • È stato l’anno più caldo registrato per il contenuto di calore oceanico, che è aumentato notevolmente tra il 2018 e il 2019.
  • Ha visto minimi record nell’estensione e nel volume del ghiaccio marino nell’Artico e nell’Antartico per gran parte del periodo tra aprile e agosto. L’estensione minima del ghiaccio marino artico raggiunta a settembre è stata pari alla seconda più bassa mai registrata.
  • I livelli globali del mare e le concentrazioni di gas serra nell’atmosfera hanno raggiunto nuovi massimi record nel 2019, mentre i ghiacciai del mondo hanno continuato a sciogliersi.

La seconda temperatura media superficiale più calda mai registrata

Le temperature medie globali della superficie nel 2019 sono state le seconde più calde nella maggior parte dei set di dati da quando i record sono iniziati alla fine del 1800.

A differenza dell’anno più caldo  (2016) le condizioni di El Niño sono state neutrali per la maggior parte del 2019, con condizioni di El Niño miti solo nei primi mesi dell’anno.

La temperatura media nel 2019 era tra 1,1 ° C e 1,3 ° C più calda della temperatura media alla fine del 19 ° secolo (tra il 1880 e il 1900), a seconda del set record di temperatura scelto.

Suggeriamo la lettura di: Il 2019 è stato il 2 ° anno più caldo mai registrato per la Terra

I record della NASA , NOAA , Berkeley Earth , Cowtan e Way , JMA , JRA-55 , NCEP e Copernicus ERA5 hanno mostrato il 2019 come il secondo anno più caldo dopo il 2016, mentre il record del Met Office Hadley Center / UEA HadCRUT4 aveva il 2019 come terzo più caldo in registrazione. Questi diversi gradi riflettono differenze tra i set di dati nella copertura dell’Artico, che è una delle regioni con il riscaldamento più veloce del mondo.

I record globali della temperatura superficiale dei principali gruppi di ricerca

La figura seguente mostra i record globali della temperatura superficiale dei principali gruppi di ricerca in tutto il mondo dal 1970.

Questi sono creati combinando le medie delle temperature della superficie del mare (rilevate da navi e boe) con letture della temperatura media dell’atmosfera prossima alla superficie dalle stazioni meteorologiche terrestri.

Le temperature sono mostrate come anomalie rispetto alla media del 19812010; si noti che il periodo 1981-2010 è circa 0,6 – 1,75 ° C più caldo rispetto al periodo preindustriale 1880-1900. [Ogni record di temperatura può essere attivato o disattivato utilizzando la legenda delle figure.]

Temperature medie globali annuali della superficie dal 1970 al 2009. Dati provenienti dalla NASA GISTemp , NOAA GlobalTemp , Hadley / UEA HadCRUT4 , Berkeley Earth , Cowtan e Way e dati relativi alla temperatura grezza di Carbon Brief. 1979-2000 temperature da Copernicus ERA5 (poiché il record di rianalisi inizia nel 1979). Anomalie tracciate rispetto a una linea di base 1981-2010. Grafico di Carbon Brief con Highcharts .

La variabilità a breve termine (i picchi che si vedono nel grafico) nei registri è principalmente dovuta all’influenza degli eventi El Niño e La Niña, che hanno un impatto a breve termine sul riscaldamento o sul raffreddamento del clima.

Glossario
EL NIÑO: ogni cinque anni circa, un cambiamento nei venti provoca uno spostamento a temperature più calde rispetto alla normale temperatura della superficie del mare nell’Oceano Pacifico equatoriale – noto come El Niño. Insieme alla sua controparte più fresca, La Niña, questa è conosciuta come El Niño Southern Oscillation (ENSO) ed è responsabile della maggior parte delle fluttuazioni della temperatura e delle precipitazioni che vediamo da un anno all’altro.

Altre immersioni, come quella a metà degli anni ’90, sono associate a grandi eruzioni vulcaniche.

Il riscaldamento a lungo termine del clima è interamente guidato dagli aumenti atmosferici di CO2 e di altri gas serra emessi dall’attività umana.

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L’influenza della CO2 sul clima

Qual è la differenza tra riscaldamento globale e cambiamento climatico?

I record della temperatura media superficiale globale possono essere calcolati fino al 1850, anche se alcuni gruppi scelgono di iniziare i loro record nel 1880. Prima del 1850, esistono record per alcune regioni specifiche, ma non sono sufficientemente diffusi per calcolare le temperature globali con ragionevole precisione. I record di temperatura globale dal 1850 sono mostrati nella figura seguente, ancora una volta indicata come differenza rispetto a una linea di base del 1981-2010.

Come nella figura precedente, ma con dati che risalgono al 1850 (o fino a quando ogni singolo record è disponibile). Grafico di Carbon Brief con Highcharts .

Gli ultimi cinque anni sono stati i più caldi degli ultimi 140 anni. Nella figura seguente ogni curva ombreggiata rappresenta la temperatura media annuale per quell’anno. Più la curva è a destra, più è risultata calda.

L’ampiezza della curva di ogni anno riflette l’incertezza nei valori della temperatura media annuale (causata da fattori come i cambiamenti nelle tecniche di misurazione e dal fatto che alcune parti del mondo hanno una copertura delle stazioni relativamente scarsa).

Anomalie della temperatura superficiale per il 2019 da Berkeley Earth . Si noti che Berkeley utilizza una linea di base 1951-1980 per calcolare le anomalie.

Il 2019 è stato l’anno più caldo per molti paesi e per l’Antartide

Il 2019 è stato l’anno più caldo dall’inizio dei record strumentali in 36 paesi: Angola, Australia, Bielorussia, Belize, Botswana, Bulgaria, Cambogia, Comore, Gibuti, Gabon, Guatemala, Ungheria, Giamaica, Kenya, Laos, Lettonia, Lituania, Madagascar, Mauritius, Moldavia, Myanmar, Namibia, Polonia, Repubblica del Congo, Romania, Serbia, Slovacchia, Somalia, Sudafrica, Taiwan, Tailandia, Tuvalu, Ucraina, Vietnam, Yemen e Zimbabwe.

Inoltre, è stato anche l’anno più caldo mai registrato in Antartide.

Il riscaldamento sta avvenendo a tassi molto diversi sulla terra e sull’oceano. Mentre il mondo nel suo complesso si è riscaldato intorno a 1,2 ° C dall’era preindustriale. Le regioni terrestri hanno visto un riscaldamento di quasi 1,8 ° C, mentre gli oceani si sono riscaldati solo intorno a 0,8 ° C.

La figura seguente mostra il riscaldamento terrestre, oceanico e globale relativo alla linea di base preindustriale del 1880-1900 sulla base dei dati della NASA.

Terra, oceano e aumento della temperatura globale dalla fine del 1800 utilizzando i dati della NASA GISTEMP v4 . I valori sono tracciati rispetto a una linea di base 1880-1900. Grafico di Carbon Brief con Highcharts .

L’anno più caldo mai registrato negli oceani

Oltre il 90% del calore intrappolato dall’aumento delle concentrazioni di gas serra finisce per penetrare negli oceani della Terra. Mentre le temperature superficiali oscillano un po’ di anno in anno a causa della variabilità naturale, il contenuto di calore negli oceani aumenta molto più agevolmente ed è, per molti versi, un indicatore più affidabile del riscaldamento della Terra, sebbene con un record storico più breve.

L’anno scorso è stato stabilito un record chiaro per il più alto contenuto di calore degli oceani da quando sono iniziate le registrazioni affidabili nel 1958, secondo l’ Istituto di fisica atmosferica dell’Accademia cinese delle scienze (IAPCAS), che mantiene un database aggiornato del contenuto di calore degli oceani .

La figura seguente mostra il contenuto di calore oceanico per ogni anno nella regione dell’oceano tra 0 e 700 metri e tra 700 e 2.000 metri di profondità (che comprende la maggior parte degli oceani del mondo). Il riscaldamento dell’oceano è tracciato rispetto alla media del 1958-1960.

Contenuto annuale di calore oceanico globale (in zettajoule – miliardi di miliardi di joule, o 10 ^ 21 joule) per gli strati 0-700 metri e 700-2000 metri. Dati da Cheng et al 2020 . Grafico di Carbon Brief con Highcharts .

Il contenuto di calore oceanico nel 2019 è stato significativamente più alto rispetto al 2018 (precedentemente l’anno che deteneva il record di contenuto di calore oceanico).

Mentre il 2016 è stato l’anno più caldo in superficie, è stato solo il quinto anno più caldo per il contenuto di calore degli oceani, in quanto l’evento di El Niño che ha aiutato le temperature di superficie del 2016 a essere così calde ha ridistribuito il calore fuori dall’oceano e nell’atmosfera.

Il contenuto di calore oceanico ha subito un’accelerazione in particolare dopo il 1990 , a causa di un aumento del calore intrappolato dai gas a effetto serra e del recupero dall’eruzione vulcanica di Pinatubo nel 1992, e molti anni dopo ha stabilito un nuovo record.

I livelli del mare aumentano più rapidamente

I moderni livelli del mare sono saliti a un nuovo massimo nel 2019, a causa di una combinazione di ghiaccio terrestre che si scioglie (come ghiacciai e calotte glaciali), l’espansione termica dell’acqua mentre si riscalda e i cambiamenti nello stoccaggio dell’acqua terrestre.

Negli ultimi anni, ci sono stati maggiori contributi all’innalzamento del livello del mare dovuto allo scioglimento delle calotte glaciali e dei ghiacciai. Secondo il rapporto BAMS sullo stato del clima 2018 , lo scioglimento dei ghiacciai e delle calotte glaciali ha contribuito per due terzi all’innalzamento del livello del mare tra il 2005 e il 2016.

La figura seguente, dal Met Office del Regno Unito, mostra l’aumento della stima del livello del mare globale da parte di una serie di gruppi diversi dall’avvento degli altimetri satellitari all’inizio degli anni ’90.

Livello del mare dal 1993 al 2019 calcolato da altimetri satellitari. Figura dell’ufficio MET del Regno Unito .

Oltre ai dati satellitari disponibili dall’inizio degli anni ’90, i precedenti livelli globali del mare sono stati ricostruiti da una rete di misurazioni globali del calibro di marea. Ciò consente ai ricercatori di stimare come il livello del mare è cambiato dalla fine del 1800.

Cinque diversi set di dati sul livello del mare sono mostrati nella figura seguente (linee colorate), insieme alle misurazioni dell’altimetro satellitare dalla NASA (in nero) dopo il 1993.

Dati globali sull’innalzamento del livello del mare da Church and White 2011 (rosso), Jevrejeva et al 2014 (giallo), Ray e Douglas 2011 (grigio), Hay et al 2015 (azzurro) e Dan endorf et al 2019 (blu scuro) . I dati sull’altimetro satellitare dal 1993 (nero) ad oggi sono presi dalla NASA . Grafico di Carbon Brief con Highcharts .

I livelli del mare sono aumentati tra 0,18 e 0,2 m (da 180 a 200 mm) dal 1900. Mentre le stime sull’innalzamento del livello del mare concordano principalmente negli ultimi decenni, divergenze maggiori sono evidenti prima del 1980.

La maggior parte di questi set di dati (Dangendorf, Hay e Church and White) suggeriscono che l’attuale tasso di innalzamento del livello del mare (misurato dagli altimetri satellitari) è circa il 50% più veloce di quanto si fosse verificato negli anni ’40.

Secondo il rapporto BAMS sullo stato del clima del 2018, l’accelerazione dell’innalzamento del livello del mare nel periodo post-1993 è di circa 0,1 mm ogni anno. Ciò significa che il tasso di innalzamento del livello del mare aumenta di 1 mm all’anno ogni decennio.

Il tasso di scioglimento dei ghiacciai aumenta

Gli scienziati misurano la massa dei ghiacciai di tutto il mondo utilizzando una varietà di tecniche di telerilevamento, nonché attraverso misurazioni GRACE del campo gravitazionale terrestre. L’equilibrio tra la neve che cade su un ghiacciaio e la perdita di ghiaccio dovuta allo scioglimento determina se i ghiacciai crescono o si riducono nel tempo.

Un consorzio internazionale chiamato World Glacier Monitoring Service rintraccia 164 diversi ghiacciai in 19 diverse regioni del mondo.

La figura seguente mostra la variazione della massa media globale del ghiacciaio dal 1950 alla fine del 2018 (i valori del 2019 non sono ancora disponibili). Lo scioglimento dei ghiacciai è riportato in metri di acqua equivalente, che è una misura della quantità di massa persa in media; 25 metri di fusione indicano che un ghiacciaio tipico ha perso una quantità d’acqua equivalente a rendere più sottile di 25 metri l’intero ghiacciaio.

Il ghiacciaio medio globale scioglie dal 1950-2018 il World Glacier Monitoring Service in metri di acqua equivalente. Carbon Brief utilizzando Highcharts .

Secondo estensione del ghiaccio marino artico più bassa mai registrata

Il ghiaccio marino ha trascorso una parte considerevole del 2019 a minimi record sia nell’Artico che nell’Antartico.

Suggeriamo la lettura di: Ghiaccio artico e antartico: Quali sono le differenze?

Sono stati stabiliti minimi record giornalieri durante la maggior parte di aprile, maggio, luglio, agosto e ottobre nell’Artico e da maggio a luglio nell’Antartico.

L’Artico ha trascorso gran parte del 2019 ben al di sotto dell’intervallo storico nel periodo 1979-2010. Si lega con il 2007 e il 2016 come la seconda estensione minima del ghiaccio marino da quando sono iniziati i record alla fine degli anni ’70. Solo nel 2012 il ghiaccio marino minimo estivo era inferiore nell’Artico.

L’Artico ha registrato un recupero insolitamente lento del ghiaccio marino dopo il minimo di settembre, stabilendo nuovi minimi record in ottobre.

Estensione del ghiaccio marino quotidiano dell’Artico e dell’Antartico dal National Data and Ice Data Center degli Stati Uniti . Le linee in grassetto mostrano i valori giornalieri del 2019, l’area ombreggiata indica i due intervalli di deviazione standard in valori storici tra il 1979 e il 2010. Le linee nere tratteggiate mostrano i minimi record per ciascun polo. Grafico di Carbon Brief con Highcharts .

L’estensione del ghiaccio marino racconta solo una parte della storia. 

Oltre alla riduzione dell’estensione del ghiaccio, il ghiaccio marino che rimane tende ad essere più giovane e più sottile del ghiaccio che copriva la regione.

La figura seguente, utilizzando i dati del sistema di modellizzazione e assimilazione dell’oceano glaciale Pan-Artico (PIOMAS), mostra lo spessore del ghiaccio marino artico per ogni anno tra il 1979 e il 2019. Il volume medio di ghiaccio marino del 2019 è stato il secondo più basso mai registrato, dopo il 2017.

Spessore del ghiaccio marino artico dal 1979-2019 utilizzando i dati PIOMAS , via Zach Labe ( twitter ).

Aumento delle concentrazioni di gas serra

Le concentrazioni di gas a effetto serra hanno raggiunto un nuovo massimo nel 2019, trainate dalle emissioni umane da combustibili fossili, uso del suolo e agricoltura.

Suggeriamo la lettura di: Le emissioni globali di anidride carbonica (CO₂) per il 2019, stabiliscono un altro record assoluto.

Suggeriamo la visione di: L’influenza della CO2 sul clima

Tre gas a effetto serra (CO2, metano (CH4) e protossido di azoto (N2O) ) sono responsabili della maggior parte del calore aggiuntivo intrappolato dalle attività umane.

La CO2 è di gran lunga il fattore principale, rappresentando all’incirca il 50% dell’aumento del ” forzante radiativo ” dall’anno 1750. Il metano rappresenta il 29%, mentre l’ossido nitroso rappresenta circa il 5%. Il restante 16% proviene da altri fattori tra cui il monossido di carbonio, il carbonio nero e gli alogenati , come i CFC.

Le emissioni umane di gas a effetto serra hanno aumentato le concentrazioni atmosferiche di CO2, metano e protossido di azoto ai massimi livelli in almeno alcuni milioni di anni (se non più a lungo).

La figura seguente mostra le concentrazioni di questi gas a effetto serra ( in parti per milione (ppm) per CO2 e parti per miliardo (ppb) per metano e protossido di azoto) dai primi anni ’80 a settembre 2019 (i dati più recenti attualmente disponibili).

Concentrazioni globali di CO2, metano (CH4) e protossido di azoto (N2O). Sulla base dei dati del NOAA Earth Systems Research Laboratory . Si noti che gli assi y non iniziano da zero. Grafico di Carbon Brief con Highcharts .

Riferimenti:

https://www.esrl.noaa.gov/psd/enso/mei/

https://ggweather.com/enso/oni.htm

http://berkeleyearth.org/2019-temperatures/

https://www.climate.gov/news-features/featured-images/new-evidence-warming-ocean

http://english.iap.cas.cn/

https://link.springer.com/article/10.1007%2Fs00376-020-9283-7

https://earthobservatory.nasa.gov/features/ElNino

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5345929/

https://www.metoffice.gov.uk/hadobs/monitoring/sl.html

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