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Fin dall’inizio della Rivoluzione Industriale, le emissioni antropogeniche di gas​ serra (GHG) hanno causato un riscaldamento misurabile del clima terrestre. Tuttavia, i⁣ tassi ⁢di riscaldamento variano notevolmente in tutto il mondo. Ricerche precedenti‍ hanno rivelato che la variabilità regionale è dovuta in parte al coupling ⁢tra terra e atmosfera, in cui le differenze nelle‌ condizioni della superficie terrestre (ad esempio, l’umidità del suolo, il manto nevoso e la ‍copertura vegetale) modulano i flussi di massa e l’energia verso l’atmosfera e, inoltre, influenzano i modelli meteorologici e le ⁣anomalie climatiche associate alla forzatura dei ‌GHG. Ad esempio, il ‌coupling tra umidità del suolo e atmosfera (SA) è collegato all’aumento dell’intensità e della frequenza degli estremi di alta temperatura e delle ondate di calore tramite l’impatto del riscaldamento atmosferico sull’umidità del suolo⁣ in alcune⁣ regioni. Tuttavia, non è ancora chiaro in che misura il​ riscaldamento globale (incluso il tasso di riscaldamento e gli ​estremi di calore)⁣ sarà influenzato dal SA e dalla sua evoluzione temporale in base⁤ a diversi scenari ⁢di emissioni.

 

Per analizzare l’effetto ​del SA sul riscaldamento globale, abbiamo impiegato sei modelli climatici globali (CESM2, CMCC-ESM2, ​EC-Earth3, IPSL-CM6A-LR, MIROC6 ‍e MPI-ESM1-2-LR) -‌ il Land⁤ Surface, Snow and Soil⁣ Moisture Model⁣ Intercomparison Project (LS3MIP), lo Scenario Model Intercomparison‍ Project (ScenarioMIP) e ​l’esperimento storico nel Coupled Model Intercomparison Project ‌fase 6 (CMIP6) – per isolare l’impatto climatico del SA durante l’estate extratropicale sotto ‌diversi scenari⁣ di riscaldamento. Gli esperimenti sotto lo stesso scenario di ⁢emissione sono guidati dagli stessi agenti di forzatura (ad esempio, la temperatura della superficie del mare, il ghiaccio​ marino e le concentrazioni di CO2). Nel ​Land Feedback Model ‌Intercomparison Project con l’esperimento di condizioni terrestri prescritte (LFMIP-pdLC) da‌ LS3MIP, l’umidità del suolo è fissata al suo stato climatologico‍ per il ⁣periodo 1980-2014 che deriva dall’output del modello climatico globale storico. Quindi ‌l’effetto del SA può essere isolato dalle differenze relative tra esperimenti completamente accoppiati (storici, gli ⁤esperimenti SSP1-2.6 e SSP5-8.5) e l’esperimento LFMIP-pdLC. In​ questo studio, consideriamo ‌tre periodi di orizzonte temporale: 1995-2014, 2040-2059 e ​2080-2099 per ‌rappresentare le condizioni moderne, a medio termine e a lungo termine, rispettivamente.

 

Sotto ogni scenario di emissione esaminato qui, il⁣ SA amplifica il‌ riscaldamento globale su gran parte ⁤della superficie terrestre. Anche sotto il percorso di mitigazione dei GHG più rigoroso, il riscaldamento indotto⁤ dal SA‌ è notevolmente maggiore⁣ di quello attualmente sperimentato. I centri di riscaldamento amplificato dal SA si verificano principalmente nelle medie latitudini dell’emisfero settentrionale e nelle regioni subtropicali dell’emisfero meridionale, rispettivamente. ‍Il ⁤riscaldamento più estremo si verifica nell’America del​ Nord centrale e nell’Europa centrale e orientale nel periodo moderno, che è generalmente coerente con Berg​ et al. Il riscaldamento sarà fino a⁣ 2,4 °C in entrambe ⁢le regioni nel futuro a lungo termine​ sotto lo scenario di emissioni molto elevate. Sotto lo scenario di basse emissioni, il riscaldamento indotto dal SA‍ varia poco tra le proiezioni future a medio e lungo termine; sotto il percorso di emissioni ​molto elevate, tuttavia, il​ riscaldamento è significativamente più intenso per ⁢i periodi a lungo termine rispetto ai periodi a medio⁤ termine, in particolare in Europa e America del Nord. In particolare, la temperatura dell’aria superficiale ‍terrestre globale (esclusa l’Antartide) è ⁣prevista aumentare di 0,68 °C ± 0,38 °C a causa del riscaldamento indotto dal SA entro la ‌fine di ​questo secolo, che ⁢è misurabilmente ​più alto della ⁢proiezione a medio termine (0,44‌ °C ±‍ 0,28 °C). In America del Nord e in Europa, la differenza tra le​ proiezioni future a medio e lungo termine è rispettivamente di 0,67 °C ± ⁤0,66 °C e 0,71 °C ± 0,57 °C. L’area in cui il riscaldamento indotto ⁢dal SA supera i 0,5 °C (1,0 °C) aumenterebbe di quasi il 30% ​(> 200%) entro la ⁤fine del XXI secolo rispetto ‌alle proiezioni a medio termine.

 

I nostri risultati ‌mostrano un ⁤chiaro aumento del riscaldamento indotto dal SA nell’emisfero settentrionale a medie latitudini sotto il percorso di emissioni molto elevate,​ con tendenze relativamente deboli sotto lo scenario di emissioni più ⁢basse. Per il percorso di emissioni molto elevate, le tendenze positive causate dal SA sull’Europa‌ e sull’America del Nord spiegano rispettivamente il 18,5 ± 9,7% e il 18,8 ±⁢ 10,0% del tasso di riscaldamento complessivo in ciascuna⁣ regione. Chiaramente, la tendenza al riscaldamento indotto dal ⁤SA associata a emissioni molto elevate di gas serra accelererebbe la​ velocità del riscaldamento globale ‌e la magnitudine dell’accelerazione aumenterebbe con il tempo. Pertanto, sosteniamo che, a⁤ meno che non si prenda un’azione precoce per ridurre‌ le emissioni, il riscaldamento indotto dal SA e⁣ dai GHG diventerebbe strettamente accoppiato, risultando in un feedback positivo che potrebbe accelerare⁣ l’avvicinamento di un intervallo climatico distinto. Se venisse adottato il percorso di emissione più rigoroso,​ i⁣ nostri risultati suggeriscono ⁢che il riscaldamento indotto dal SA si indebolirebbe significativamente.

 

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