I cambiamenti climatici sulla regione Alpina: Osservazioni e proiezioni future

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1 I cambiamenti climatici sulla regione Alpina: Osservazioni e proiezioni future Filippo Giorgi Abdus Salam ICTP, Trieste Trento,, 2 Febbraio 2007

2 Il clima cambia su una vasta gamma di scale spaziali che interagiscono fra di loro Globale Continentale Regionale

3 I cambiamenti climatici nel ventesimo secolo

4 L EFFETTO SERRA I gas serra assorbono l energia infrarossa emessa dalla superficie terrestre e in questo modo riscaldano l atmosfera e la superficie della Terra

5 Variazioni della concentrazione di gas serra in atmosfera CO2 CO2 concentration at Mauna Loa (Hawaii) CH4 N2O

6 Le concentrazioni di gas serra sono molto piu alte che negli ultimi anni N2O CO2 CH4

7 L aumento di gas serra in atmosfera e dovuto alle attivita umane

8 IPCC 2007 Le concentrazioni globali di anidride carbonica, metano e ossido di azoto sono aumentate marcatamente a causa delle attivita umane dal 1750 a oggi e sono di gran lunga superiori ai valori pre-industriali determinati da carotaggi di ghiaccio che coprono molte migliaia di anni. Gli aumenti di anidride carbonica sono dovuti per la maggior parte ai combustibili fossili e all uso del territorio (land-use), mentre quelli di metano e ossido di azoto sono dovuti per la maggior parte alle attivita agricole.

9 Aumento della temperatura globale Period Rate ± ±0.018 Years /decade

10 Ricostruzione della variazione di temperatura dell emisfero nord negli ultimi 2000 anni

11 Variazione di temperatura superficiale sui continenti (rosso) e sugli oceani (blu)

12 Diminuzione di copertura nevosa e ghiacci marini Diminuzone della copertura nevosa Diminuzione dei ghiacci marini

13 Scioglimento dei ghiacciai Alps

14 Innalzamento del livello del mare

15 Altri cambiamenti osservati -> Spostamento verso i poli delle perturbazioni -> Maggiore intensita dei cicloni tropicali ed extratropicali -> Aumento di temperature estreme ed eventi siccitosi -> Aumento della intensita delle precipitazioni

16 Scala regionale: Variazione di temperatura per il periodo

17 Aumento della temperatura sull arco Alpino ( ) Da Auer et al. 2006

18 Esempi di ghiacciai alpini Pizzo Bernina, 1978 Monviso 1987 Pizzo Bernina, 2003 Monviso 1989

19 Esempi di ghiacciai alpini Pizzo Palú

22 Variazione dei ghiacciai delle Alpi Italiane Percentuale di ghiacciai in avanzata (blu), stazionari (verde) e in ritiro (rosso) nelle Alpi italiane (a) e nei tre settori in cui sono suddivise (b, c, d), nel periodo (in parentesi è riportato il numero di ghiacciai che costituisce il campione). La percentuale di ghiacciai in avanzata scende dal 66% nel 1980 al 4% nel 1999, mentre quella dei ritiri sale dal 12% all'89%. La diminuzione del numero di ghiacciai in avanzata si manifesta dapprima nel settore Triveneto e successivamente in quelli Lombardo e Piemontese-Valdostano (elaborazione M. Santilli).

23 Variazione dei ghiacciai Alpini Kaser et al. GRL (2006)

24 IPCC 2007 Il riscaldamento del clima e inequivocabile, come comprovato dall aumento della temperatura media globale dell atmosfera e degli oceani, dallo scioglimento di neve e ghiacci e dall aumento del livello globale medio del mare.

25 Il riscaldamento globale e dovuto alle attivita umane (effetto serra)?

26 Fattori umani Gas Serra Attivita vulcanica Fattori naturali Aerosol atmosferico Il clima terrestre puo cambiare per cause naturali o cause legate alle attivita umane Variazioni della attivita solare Uso del territorio Variabilita Naturale (El Nino)

27 Processo di identificazione dell impronta umana other GHGs aerosols volcanic solar natural internal Modelli climatici

28 All Forcings Natural Forcings Identificazione dell impronta umana sul riscaldamento globale

29 Identificazione dell impronta umana sul riscaldamento regionale Solid line= Observed Pink = With GHG Blue = Without GHG

30 IPCC 2007 E molto probabile (90-95%) 95%) che l aumento della concentrazione di gas serra dovuto alle attivita umane abbia causato la maggior parte del riscaldamento globale osservato dalla meta del 20mo secolo.

31 Cosa possiamo aspettarci per il futuro?

32 Scenari futuri di emissioni e concentrazioni di gas serra Emissioni di CO2 Concentrazioni di CO2 A2 A1B A1B A2 B1 B1

33 Piu di 20 laboratori in tutto il mondo hanno prodotto simulazioni del clima futuro con modelli climatici globali per vari scenari di emissione. Le proiezioni di cambiamenti climatici oggi disponibili sono basate su diverse centinaia di simulazioni, il che consente di valutare piu accuratamente che in passato le incertezze in queste proiezioni.

34 IPCC 2007: Proiezioni di cambiamento di temperatura globale

35 Innalzamento del livello del mare (cm) nel periodo rispetto al periodo per diversi scenari di emissione Scenario B1 A1T B2 A1B A2 A1FI Model range

36 Proiezioni di cambiamenti di precipitazione

37 Ora focalizziamo sull Europa e sull arco Alpino

38 Cambiamento di pressione superficiale nella regione del Mediterraneo , 2100, Scenario A1B, 20 GCMs Inverno Primavera Estate Autunno

39 Cambiamento di precipitazione nella regione del Mediterraneo , 2100, Scenario A1B, 20 GCMs Inverno Primavera Estate Autunno

40 Cambiamento di temperatura nella regione del Mediterraneo , 2100, Scenario A1B, 20 GCMs Inverno Primavera Estate Autunno

41 Analisi dei cambiamenti climatici su diverse regioni del Mediterraneo FMED NMED ALPS SMED WMED CMED EMED

42 Cambiamento di precipitazione e temperatura sull area del Mediterraneo in funzione del tempo Scenario A1B, 20 modelli Precipitation Change (%) Precipitation change DJF MAM JJA SON Temperature change (C) Temperature change DJF MAM JJA SON INV PRI EST AUT INV PRI EST AUT

43 Cambiamento di precipitazione e temperatura sull area del Mediterraneo per diversi scenari 20 Modelli, ( ) 2100) ( ) 1980) 0 Precipitation change 6 Temperature change Precipitation change (%) B1 A1B A2 Temperature change (C) B1 A1B A2-35 DJF MAM JJA SON 0 DJF MAM JJA SON INV PRI EST AUT INV PRI EST AUT

44 Precipitation change (%) Tem perature change (C) Cambiamento di precipitazione e temperatura su diverse regioni del Mediterraneo Scenario A1B, 20 Modelli,, ( ) 2100) ( ) 1980) DJF MAM JJA SON INV PRI EST AUT NORTH SOUTH NORTH SOUTH Precipitation change (%) Temperature change (C) DJF MAM JJA SON INV PRI EST AUT WEST CENTRAL EAST ALPS WEST CENTRAL EAST ALPS

45 Il caso speciale del cambiamento del clima estivo sull Europa

46 Il caso dell estate 2003 in Europa By NASA/GSFC ORBIMAGE Images from satellite show that Europe during August 2003 was cloud free The haze over the western part is likely a combination of dust, air pollution and smoke from wild fires, resulting from heat and lack of rain By R. Stockli and R.Simmons, NASA Differences in daily time ts collected in JJA 2001 and JJA 2003 by MODIS on NASA s Terra satellite.

47 Effetti della heat wave dell estate 2003

48 Cambiamento nella circolazione estiva sull Europa Osservazioni passate ( ) meno ( ) Proiezione futura, Scenario B2 ( ) minus ( ) ( metri) ( meters)

49 Cambiamento della precipitazione Osservazioni passate ( ) meno ( ) estiva sull Europa Proiezione futura, Scenario B2 ( ) meno ( ) (%) (%)

50 Cambiamento di eventi estremi estivi. Scenario B2 Lunghezza di eventi siccitosi ( ) meno ( ) Precipitazione massima su 5-giorni ( ) meno ( ) ( Days) (% change)

51 Distribuzione delle precipitazioni Futuro Piu eventi siccitosi σ B2 Estati piu secche µ B2 µ ref Presente σ ref Piu eventi alluvionali

52 Cambiamento della temperatura Osservazioni passate ( ) meno ( ) estiva sull Europa Proiezione futura, Scenario B2 ( ) meno ( ) (C) (C)

53 Cambiamento in temperatura media e variabilita interannuale. Scenario B2 Media ( ) meno ( ) Variabilita interannuale ( ) meno ( ) (C) (C)

54 Schär et al. (2004)

55 Esempio da un altro modello: Numero di eventi per anno con precipitazione superiore a 25 mm/giorno, Scenario A meno

56 Simulazione di copertura nevosa

57 Simulazione di copertura nevosa , 2100, Scenario A2

58 Conclusioni: Cambiamenti climatici osservati durante il ventesimo secolo Osservazioni di record storici mostrano che il clima globale ed il clima sulle Alpi sono cambiati durante il ventesimo secolo Riscaldamento di atmosfera ed oceani Diminuzione di ghiacciai e copertura nevosa Questi cambiamenti mostrano una forte evidenza dell impronta delle attivita umane (effetto serra), specialmente a partire dalla meta del ventesimo secolo

59 Conclusioni: Cambiamenti climatici per il ventunesimo secolo Proiezioni di cambiamenti climatici per il ventunesimo secolo mostrano forti segnali sul Mediterraneo e le Alpi, la cui intensita dipende dagli scenari di emissione ed aumenta con il tempo Forte riscaldamento, specialmente nella stagione estiva Diminuzione di precipitazione sul Mediterraneo (molto pronunciata in estate) eccetto nella stagione invernale sulle Alpi, dove i modelli indicano un aumento di precipitazione Forte diminuzione di ghiacciai e copertura nevosa Aumento di eventi siccitosi e di eventi di precipitazione intensa Aumento di ondate di caldo Aumento della variabilita interannuale, specialmente nella stagione estiva

60 Possibili effetti da considerare per la regione Alpina Risorse idriche e loro gestione Effetti sull agricoltura Patologie legate al caldo estivo Aumento di inquinamento estivo (ozono) legato a temperature piu alte e riduzione di precipitazone Riduzione di ghiacciai e copertura nevosa Problemi nell industria del turismo (per esempio legata agli sport invernali) Adattamento di ecosistemi naturali (in particolare montani)

61 Il cuore del dibattito post-kyoto: Stabilizzare le concentrazioni di gas serra a livelli che non rappresentino una minaccia per la societa e per gli ecositemi naturali

62 L area del Mediterraneo e una delle regioni piu sensibili ai cambiamenti climatici Questo e un problema che non possiamo ignorare Climate change Hot-Spots Da Giorgi,, GRL, 2006

63 GRAZIE