Di Tallbloke – Venerdì 26 Luglio 2024

  1. Introduzione

Il 6° Rapporto di Valutazione del Gruppo Intergovernativo di Esperti sul Cambiamento Climatico (IPCC AR6) ha concluso che “è molto probabile che i gas serra [gas serra] ben miscelati siano stati il principale motore del riscaldamento troposferico dal 1979” (IPCC, 2021; p.5). Questa affermazione implica che tutte le forzanti climatiche conosciute sono state correttamente valutate utilizzando i dati disponibili e che è stato riscontrato che i gas serra esercitano un effetto radiativo sproporzionatamente grande sulla temperatura globale dell’aria superficiale (GSAT) negli ultimi 45 anni. Tuttavia, un attento esame del Capitolo 7 del Working Group I (WG1) Contribution to the IPCC AR6 (Forster et al. 2021), che discute il bilancio energetico della Terra, i feedback climatici e la sensibilità climatica, rivela che la diminuzione osservata dell’albedo terrestre e il corrispondente aumento della radiazione a onde corte assorbita dal Pianeta negli ultimi 20 anni non sono stati presi in considerazione come fattori che hanno contribuito al recente riscaldamento. La sezione 7.2.2 del capitolo 7 intitolata “Cambiamenti nel bilancio energetico della Terra” riconosce che ci sono stati periodi multidecennali di significative tendenze alla diminuzione e all’aumento della radiazione solare superficiale (SSR) chiamate rispettivamente “oscuramento globale” (cioè dagli anni ’50 agli anni ’80) e “schiarimento globale” (dopo gli anni ’80). Il rapporto afferma: “C’è un’elevata certezza che queste tendenze [SSR] siano diffuse e non fenomeni localizzati o artefatti di misurazione“. In effetti, l’esistenza di tali periodi multidecennali di oscuramento e schiarimento è stata riconosciuta dalla scienza per più di 10 anni (Stanhill et al. 2014; Yuan et al. 2021), ma l’IPCC AR6 non fornisce alcuna stima globale della tendenza positiva osservata nella SSR dagli anni ’80 e del suo impatto sulla GSAT. Invece, il Rapporto afferma semplicemente che “l’origine di queste tendenze non è pienamente compresa“.

Per quanto riguarda i flussi solari della parte superiore dell’atmosfera (TOA), la Sezione 7.2.2 dell’IPCC AR WG1 non offre alcuna analisi della sostanziale diminuzione della riflettanza a onde corte della Terra dal 2000 osservata dal progetto Clouds and the Earth’s Radiant Energy System (CERES) della NASA (Loeb et al. 2018, 2019, 2020 e 2021) e riportata anche da altri gruppi di ricerca (ad es. Dübal & Vahrenholt 2021; Stephens et al. 2022). Il Rapporto non discute l’aumento osservato di 2,0 W m-2 nell’assorbimento di energia solare da parte del Pianeta dal 2000 al 2020, né il suo contributo al recente riscaldamento. Ciò che è ancora più sconcertante, la sottosezione 7.2.2.1 del contributo IPCC AR6 WG1 presenta grafici nella loro Fig. 7.3 (a p. 936) che mostrano un aumento del flusso solare riflesso e una diminuzione del flusso termico in uscita dal 2000 che si suppone siano basati sui dati CERES. Tuttavia, queste tendenze sono opposte a ciò che CERES ha effettivamente misurato e contraddicono direttamente i risultati riportati da studi precedenti. Questo articolo presenta i risultati della nostra indagine sulla Fig. 7.3 nell’IPCC AR6.

  • Figura 7.3 nel contributo IPCC AR6 WG1

La pagina 936 dell’IPCC Climate Change 2021: The Physical Science Basis (IPCC, 2021) contiene la seguente figura:

Il pannello (a) della Fig. 7.3 mostra le anomalie del flusso solare riflesso, il pannello (b) mostra le anomalie del flusso termico (onda lunga) emesso (in uscita) e il pannello (c) mostra le anomalie del flusso netto calcolate come differenza tra le anomalie delle onde corte (SW) solari assorbite e le anomalie delle onde lunghe (LW) in uscita. Poiché la riflessione è opposta all’assorbimento, le anomalie SW assorbite si ottengono semplicemente moltiplicando le anomalie solari riflesse per -1. La Figura 7.3 mostra anche i risultati delle simulazioni di 7 modelli climatici che sono stati forzati dalle temperature osservate della superficie del mare (SST) e dalle condizioni al contorno del ghiaccio marino. Si noti che i dati CERES sono rappresentati come linee nere spesse mentre le medie multi-modello sono mostrate come linee rosse spesse.

Il problema con la Fig. 7.3 dell’IPCC è che i grafici della radiazione solare riflessa e della radiazione termica in uscita mostrano tendenze temporali opposte rispetto alle tendenze degli stessi flussi trovati nell’attuale set di dati CERES. Le figure 1 e 2 illustrano questo fatto. Allo stesso tempo, il flusso netto (noto anche come Squilibrio Energetico della Terra o EEI) mostra un andamento corretto (Fig. 3).

Figura 1. Tendenze della radiazione solare riflessa sulla Terra nel set di dati CERES (pannello superiore) e nell’IPCC AR6 WG1 Fig. 7.3 (a) (pannello inferiore). Si noti che le medie di 13 o 12 mesi non influenzano le tendenze di flusso a lungo termine.

Figura 2. Tendenze della radiazione termica in uscita dalla Terra nel set di dati CERES (pannello superiore) e nell’IPCC AR6 WG1 Fig. 7.3 (b) (pannello inferiore). Si noti che le medie di 13 o 12 mesi non influenzano le tendenze di flusso a lungo termine.

Figura 3. Tendenze del flusso radiativo netto della Terra (squilibrio energetico) nel set di dati CERES (pannello superiore) e nell’IPCC AR6 WG1 Fig. 7.3 (c) (pannello inferiore). Si noti che l’andamento del flusso netto non è stato alterato nella Fig. 7.3 dell’IPCC. Si noti che le medie di 13 o 12 mesi non influenzano le tendenze di flusso a lungo termine.

Abbiamo scoperto questo problema di tendenza mentre lavoravamo a un articolo che valutava il contributo della diminuzione dell’albedo osservata sulla Terra dal 2000 al recente riscaldamento utilizzando il set di dati CERES.

Dopo un attento esame, ci è diventato chiaro che l’inversione di tendenza delle anomalie del flusso solare riflesso e del flusso termico emesso sembrava essere stata ottenuta moltiplicando la serie di dati originale per -1,0. Il testo dell’IPCC AR6 che fa riferimento alla Fig. 7.3 non menziona nulla riguardo l’alterazione delle tendenze dei parametri chiave del bilancio energetico globale, né fornisce una chiara spiegazione del motivo alla base. Tuttavia, la didascalia della Fig. 7.3 contiene la seguente frase peculiare: “Tutte le anomalie del flusso sono definite come positive verso il basso, coerenti con la convenzione dei segni utilizzata in questo capitolo“. Questa affermazione lascia perplessi, perché le anomalie del flusso sono indipendenti dalla direzione del flusso. Le anomalie sono semplicemente deviazioni di dati di serie temporali da un valore di riferimento arbitrario. Nel caso del set di dati CERES, le anomalie di flusso sono calcolate rispetto al valore medio delle serie temporali destagionalizzate durante l’intero periodo di osservazione. Pertanto, la scelta di un valore di riferimento determina esclusivamente se un’anomalia è positiva o negativa, indipendentemente dalla direzione del flusso. In altre parole, il segno di un’anomalia non è soggetto alla definizione di una direzione di flusso positiva come suggerito dalla didascalia della Fig. 7.3. Inoltre, il calcolo delle anomalie di un parametro ambientale (come la temperatura globale, il contenuto di calore dell’oceano, il flusso radiativo, ecc.) non modifica l’andamento temporale del set di dati originale. Si tratta di conoscenze di base nel campo della scienza del clima. A questo proposito, l’affermazione nella didascalia della Fig. 7.3 che mette in relazione le anomalie con una direzione di flusso è fisicamente priva di significato e confusa.

Un altro problema con la Fig. 7.3 dell’IPCC è che le anomalie del flusso netto mostrate nel pannello (c), il cui andamento non è stato alterato, non possono essere calcolate dalle serie temporali mostrate nei pannelli (a) e (b) come previsto. Poiché l’anomalia del flusso netto è una differenza tra le anomalie dei flussi solari assorbiti e i flussi termici emessi, le curve dei dati sul grafico nel pannello (c) sono numericamente incompatibili con quelle tracciate nei pannelli (a) e (b).

  • Corrispondenza con gli autori dell’IPCC in Fig. 7.3.

Nel tentativo di chiarire la situazione di cui sopra, abbiamo contattato gli autori principali coordinatori del capitolo 7 del contributo IPCC AR6 WG1, il Prof. Piers Forster dell’Università di Leeds (Regno Unito) e la Prof.ssa Trude Storelvmo dell’Università di Oslo (Norvegia). Abbiamo chiesto loro chi fossero gli autori della Sezione 7.2.2 del Capitolo 7, dove appare la Fig. 7.3. Il Prof. Forster ha prontamente risposto informandoci che la Sezione 7.2.2 è stata scritta e curata dal Dr. Matthew Palmer dell’Università di Bristol e dal Met Office del Regno Unito (Regno Unito) e dal Dr. Chris Smith dell’Università di Leeds (Regno Unito). Il Dr. Palmer è stato l’autore principale di quella sezione. Il Prof. Forster ci ha anche fornito un link al repository IPCC AR6 WG1 presso GitHub.com, dove risiedono tutti i file di dati e gli script di elaborazione Python utilizzati per generare le cifre che appaiono nel rapporto WG1.

Abbiamo cercato nel repository GitHub e abbiamo trovato tre file di testo contenenti i dati sorgente per la Fig. 7.3 e uno script di tracciatura Python utilizzato per generare i pannelli delle figure effettive. C’era un file TXT per ogni pannello della Fig. 7.3 che forniva sia le osservazioni CERES che le proiezioni dei modelli climatici che coprivano il periodo luglio 2000 – giugno 2017. Dopo aver ispezionato i file di dati e lo script Python, abbiamo scoperto che, in effetti, le anomalie mensili destagionalizzate dei flussi solari riflessi e termici emessi sono state moltiplicate per -1 con conseguente inversione delle tendenze originali, e che questa manipolazione dei dati si è verificata nello script Python che genera i pannelli della Fig. 7.3. I file di testo contenevano dati inalterati che mostravano tendenze corrette. La Figura 4 illustra le anomalie dei flussi solari riflessi e termici in uscita dalle osservazioni CERES e dalle simulazioni dei modelli climatici come si trovano nei file di dati di testo su GitHub. La Figura 5 mostra una parte dello script Python, in cui i segni di anomalie a onde corte (SW) e a onde lunghe (LW) (parametri di codice SW_dict e LW_dict) vengono invertiti durante il processo di tracciatura posizionando un segno meno davanti agli array di dati corrispondenti. Lo script Python è stato utilizzato per invertire le tendenze sia dei dati CERES che delle proiezioni dei modelli climatici.

Figura 4. I grafici di TOA riflettevano le anomalie del flusso solare e termico in uscita trovate nei file di dati di testo presso il repository GitHub dell’IPCC e utilizzate per generare la Fig. 7.3 nel WG1 dell’IPCC AR6. Questi dati mostrano tendenze corrette.


Figura 5. Parte dello script Python utilizzato dagli autori dell’IPCC della Sezione 7.2.2 per tracciare le anomalie TOA delle onde corte riflesse (SW), delle onde lunghe emesse (LW) e dei flussi netti sia dalle osservazioni CERES che dalle proiezioni dei modelli climatici. Si noti il segno meno davanti agli array contenenti i dati di flusso SW e LW.

Vale la pena notare che, sebbene i modelli climatici abbiano riprodotto correttamente il modello generale dei cambiamenti osservati nei flussi planetari SW e LW, le tendenze misurate di queste variabili sono molto più ripide rispetto a quelle modellate. Ancora più importante, i modelli climatici sottostimano significativamente il tasso di diminuzione dell’albedo terrestre e l’aumento associato della radiazione solare assorbita dal pianeta dal 2000. Anche il tasso di raffreddamento planetario (cioè il flusso termico emesso) era significativamente più basso nelle simulazioni del modello rispetto alle osservazioni. Un dettaglio chiave in questo confronto è che tutti i modelli sono stati forzati con le temperature osservate della superficie del mare (SST) e le condizioni al contorno del ghiaccio marino. Se i modelli fossero stati guidati solo dai loro processi fisici interni senza spinte periodiche da osservazioni del mondo reale, la correlazione modello-dati di cui sopra sarebbe stata probabilmente molto peggiore o addirittura di segno opposto.

L’8 luglio 2024, abbiamo inviato un messaggio e-mail al Dr. Palmer e al Dr. Smith informandoli dei risultati della nostra ricerca nel repository di dati GitHub e chiedendo loro di spiegare il motivo dell’inversione di tendenza delle anomalie del flusso SW e LW in Fig. 7.3. Abbiamo anche chiesto il loro parere sull’opportunità di utilizzare le serie temporali mostrate in Fig. 7.3 o i dati trovati nei file di testo sorgente, se decidiamo di creare grafici personalizzati dei flussi di TOA per un documento di revisione su cui stiamo lavorando.

Abbiamo ricevuto una risposta dal Dr. Palmer il 10 luglio 2024, in cui ha riconosciuto che le anomalie del flusso solare riflesso e del flusso termico in uscita erano state intenzionalmente moltiplicate per -1. Tuttavia, la sua spiegazione per questa manipolazione dei dati era semplicemente un’espansione della giustificazione dichiarata nella didascalia della Fig. 7.3 che invocava la direzione del flusso. In particolare, il Dr. Palmer ha scritto:

“… Il SW riflesso e il LW in uscita sono entrambi definiti positivi nella direzione verso l’alto/verso l’esterno. Pertanto, per quelle serie temporali moltiplichiamo per -1 in modo che siano espresse in modo coerente con il resto del capitolo. Ciò significa, ad esempio, che una diminuzione del SW riflesso significa un relativo GUADAGNO di energia nel sistema Terra. Allo stesso modo, un aumento della LW in uscita significa una relativa PERDITA di energia nel sistema Terra. Si noti che nella figura li etichettiamo come “anomalia del flusso solare globale” e “anomalia del flusso termico globale” piuttosto che “flusso SW riflesso” e “flusso LW in uscita”.

Come discusso in precedenza, questa spiegazione non ha alcun senso fisico, perché le anomalie sono sempre definite rispetto a un valore di riferimento scelto e, quindi, non hanno nulla a che fare con la direzione del flusso. Inoltre, l’espressione di una serie temporale in termini di anomalie non dovrebbe modificare l’andamento dei dati originali. Il Dr. Palmer ha correttamente sottolineato che moltiplicando le anomalie del flusso solare riflesso per -1 si produce una serie temporale di un guadagno di energia relativa da parte del sistema. Questa nuova serie temporale è chiamata flusso solare assorbito, perché la riflessione è opposta (e complementare) all’assorbimento. Quindi, il pannello (a) dell’IPCC Fig. 7.3 mostra essenzialmente anomalie del flusso solare assorbito dalla Terra. Il problema è che la didascalia della Fig. 7.3 etichetta questo pannello come “solare riflesso“, il che è fuorviante. Dal momento che il Dr. Palmer ha etichettato erroneamente il flusso nella didascalia della figura, pur riconoscendo che la Fig. 7.3 (a) raffigura un guadagno relativo di energia solare da parte del sistema Terra, questo ha oscurato un fattore naturale chiave del clima legato al Sole.

D’altra parte, moltiplicare le anomalie del flusso termico in uscita per -1 non produce nulla di significativo, perché (a differenza del flusso solare) la radiazione LW della Terra è sempre diretta verso l’esterno e non ha un flusso complementare diretto verso l’interno. Mostrando una diminuzione dell’emissione termica dalla Terra nel tempo, come fatto in Fig. 7.3 (b), gli autori della Sezione 7.2.2 (Dr. Palmer e Dr. Smith) suggeriscono un “intrappolamento del calore” nel sistema climatico aumentando le concentrazioni di gas serra atmosferici. Tuttavia, il 2° principio della termodinamica rende impossibile per un sistema aperto con una temperatura superficiale crescente come la Terra avere un’emissione decrescente di radiazione termica in uscita. In altre parole, invertendo la tendenza del flusso di LW in uscita da TOA, gli autori dell’IPCC hanno travisato la realtà fisica!

È interessante notare che il Dr. Palmer ci ha consigliato di utilizzare i dati nei file di testo trovati nel repository GitHub nel caso in cui volessimo creare grafici personalizzati di CERES e flussi radiativi modellati. Abbiamo interpretato questo come un riconoscimento del fatto che i dati corretti erano contenuti nei file di testo piuttosto che nella Fig. 7.3.

Nella nostra risposta al Dr. Palmer, abbiamo elencato una serie di preoccupazioni specifiche sul fatto che l’inversione di tendenza dei flussi solari riflessi e termici in uscita fatta in Fig. 7.3 fosse metodologicamente inappropriata, perché cambia radicalmente il comportamento osservato del sistema climatico negli ultimi 20 anni e crea una falsa impressione sui fattori climatici nelle menti dei ricercatori e dei politici che leggono il Rapporto IPCC. Il Dr. Palmer non ha affrontato le nostre preoccupazioni e ci ha invece indirizzato verso una pagina web ufficiale dell’IPCC, dove potevamo sollevare ulteriormente la questione. Sebbene non abbia riconosciuto l’errata rappresentazione dei dati satellitari in Fig. 7.3, è possibile che fosse sinceramente confuso riguardo alle anomalie di flusso e al modo in cui vengono calcolate, dal momento che ha fatto la seguente strana affermazione in una delle sue risposte: “Non credo che ci sia alcun problema fondamentale qui – solo scelte diverse sulla convenzione dei segni utilizzata“.

La verità è che le inversioni di tendenza del flusso in Fig. 7.3 hanno enormi implicazioni sia per le principali conclusioni dell’IPCC che per la teoria del clima; quindi, devono essere esposti e spiegati al pubblico.

  • Implicazioni della manipolazione dei dati nell’IPCC Fig. 7.3

La Figura 7.3 dell’IPCC AR6 WG1 mostra essenzialmente un aumento dell’albedo planetario (pannello a) e una diminuzione del raffreddamento infrarosso nello spazio (pannello b) negli ultimi 2 decenni, che è diametralmente opposto alle osservazioni satellitari. Mentre il testo del capitolo 7 del WG1 dell’IPCC non discute alcuna tendenza a lungo termine dei flussi solari riflessi e termici emessi nel 21° secolo, la Fig. 7.3 suggerisce inconsciamente che la forzatura solare non ha avuto alcun ruolo nel recente riscaldamento e che l’aumento delle concentrazioni di gas serra atmosferici dovuto all’attività industriale umana ha aumentato la ritenzione di calore nel sistema climatico impedendo la radiazione LW in uscita. Queste implicazioni della Fig. 7.3 basate su dati manipolati si allineano perfettamente con la teoria dell’effetto serra radiativo del cambiamento climatico, ma contraddicono direttamente la realtà fisica rivelata dalle misurazioni CERES.

Invertendo la tendenza del flusso solare riflesso, gli autori dell’IPCC hanno effettivamente eliminato la necessità di analizzare la forzatura solare controllata dalle nuvole e il suo contributo al recente riscaldamento troposferico, riaffermando allo stesso tempo il ruolo a priori assunto dai gas serra nel guidare la temperatura superficiale globale dal 2000. L’inversione di tendenza del flusso termico in uscita consolida ulteriormente la falsa impressione che la Terra si sia riscaldata in risposta all'”intrappolamento del calore” dovuto all’aumento dei gas traccia atmosferici.

Se l’IPCC AR6 WG1 avesse riconosciuto l’aumento di ~2,0 W m-2 dell’assorbimento della radiazione solare da parte del Pianeta tra il 2000 e il 2020, misurato lungo la curva media a 13 mesi delle anomalie CERES (Fig. 6), le seguenti conclusioni/affermazioni contenute nel “Summary for Policy Makers” del Rapporto sarebbero state impossibili da difendere: “È inequivocabile che l’influenza umana ha riscaldato l’atmosfera, oceano e terra” e “È molto probabile che i gas serra ben miscelati siano stati il principale motore del riscaldamento troposferico dal 1979” (IPCC, 2021; p.4-5). Questo perché una forzatura solare di 2,0 W m-2 è più che sufficiente per spiegare l’intero riscaldamento osservato negli ultimi 2 decenni, eliminando così la necessità di invocare qualsiasi forzante radiativo generato da un modello (cioè teorico) dai gas serra.

Figura 6. Anomalie radiative mensili del flusso solare assorbito dalla Terra stimate dal set di dati CERES EBAF 4.2 moltiplicando le anomalie a onde corte riflesse all-sky riportate per -1 (in accordo con il fatto che l’assorbimento è diametralmente opposto alla riflessione).

Ad esempio, utilizzando il valore più basso della sensibilità climatica transitoria dell’IPCC stimato dai dati sul forcing radiativo dei gas serra e sull’aumento della temperatura presentati nelle sezioni 7.3.5.2 e 7.3.5.3 dell’IPCC AR6 WG1 Chapter 7 (Forster et al. 2021), ovvero 0,47 K/(W m-2), il riscaldamento causato dal solo forcing solare per il periodo 2000-2020 avrebbe dovuto essere 2,0*0,47 = 0,94 K. Il riscaldamento globale della superficie osservato in questo intervallo di tempo (calcolato come aumento medio della temperatura da 6 set di dati) è di 0,62 K lungo la curva delle medie di 13 mesi (Fig. 7). Risultati simili si ottengono se si utilizzano invece le tendenze lineari illustrate nelle Figure 6 e 7. Assumendo la stima della sensibilità climatica dell’IPCC di cui sopra, l’aumento medio decennale dell’assorbimento della luce solare terrestre misurato da CERES (Fig. 6) corrisponde a un riscaldamento globale della superficie di 0,797*0,47 = 0,37 K/decennio, mentre il riscaldamento effettivo osservato è di soli 0,23 K/decennio (Fig. 7). Pertanto, la forzante solare osservata, che è principalmente indotta da variazioni di nube-albedo (Loeb et al. 2019), non lascia spazio ad alcuna azione da parte del forzante radiativo dei gas serra o all’amplificazione dei feedback (positivi) come ipotizzato dall’IPCC AR6. Inoltre, secondo la nostra analisi, la stima più bassa della sensibilità climatica dell’IPCC di 0,47 K/(W m-2) è ancora una sovrastima dell’effettiva sensibilità climatica della Terra, 0,29 K/(W m-2) discussa altrove (Nikolov & Zeller, manoscritto in fase di revisione).

Figura 7. Anomalie mensili della temperatura globale dell’aria superficiale calcolate calcolando la media dei valori di 6 set di dati (HadCRUT5, GISTEMP4, NOAA GlobalTemp, BEST, RSS e NOAA STAR) e una media corrente di 13 mesi utilizzata per attenuare la variabilità interannuale.

In altre parole, l’aumento misurato dell’assorbimento della luce solare terrestre da parte del CERES nel 21° secolo, se riconosciuto nell’IPCC AR6, avrebbe falsificato l’affermazione centrale del Rapporto secondo cui le emissioni umane di carbonio sono state il principale motore del clima negli ultimi decenni. È quindi concepibile che le anomalie del flusso radiativo in Fig. 7.3 siano state manipolate e che le discussioni sulle tendenze CERES a lungo termine nella Sezione 7.2.2 siano state intenzionalmente omesse, proprio perché i dati CERES rappresentano una significativa sfida empirica (ostacolo) all’Agenda politica delle Nazioni Unite (stabilita dalla Risoluzione A/RES/43/53 dell’Assemblea Generale delle Nazioni Unite nel 1988) per promuovere il cambiamento climatico antropogenico.

  • Conclusione

Considerando i fatti di cui sopra e l’enorme impatto socioeconomico globale delle conclusioni e delle raccomandazioni dell’IPCC, riteniamo che sarà nell’interesse del mondo avviare una rivalutazione indipendente e critica delle premesse fondamentali della teoria del clima dal punto di vista delle osservazioni moderne e stabilire un nuovo sistema di revisione paritaria obiettiva che garantisca una rappresentazione completa e imparziale di tutti i dati disponibili nei rapporti dell’IPCC. Questi sforzi dovrebbero essere accompagnati da una depoliticizzazione dedicata e decisiva della scienza del clima attraverso una legislazione appropriata (diritto internazionale) che incentivi anche l’adozione di nuovi approcci per risolvere i problemi di fisica del clima.

Fonte : TALLBLOKE’S TALKSHOP