Climate sensitivity ed il ruolo dei meccanismi di feedback climatici

Climate sensitivity ed il ruolo dei feedback climatici. Il sistema climatico del nostro pianeta è una complessa macchina dove agiscono tantissimi fattori. Ogni minima fluttuazione di uno di questi parametri, comporta un cambiamento più o meno marcato in una porzione o nella totalità del globo. I fattori che caratterizzano il clima del nostro pianeta, appartengono tutti ad una grande famiglia chiamata “climate sensitivity” e prendono il nome di meccanismi di feedback.

Climate sensitivity ed il ruolo dei meccanismi di feedback climatici – La definizione

Innanzitutto, bisogna definire cos’è il “meccanismo di feedback climatico”: in maniera istantanea, possiamo dire che essi si usano per caratterizzare la risposta del sistema climatico ad un forzante radiativo esterno. Indicando con Ts e R, rispettivamente la temperatura media globale in superficie ed R il budget globale di radiazione, ne viene fuori una relazione che calcolata al top del sistema atmosfera-oceano ci dice che:

Climate sensitivity ed il ruolo dei meccanismi di feedback climatici – Equazione di “R”

Dove: S0 = insolazione,alfa = albedo e OLR = Outgoing Long Radiation, ovvero la radiazione ad onda lunga emessa dalla superficie terrestre verso lo spazio

Quando R =0, il sistema è in equilibrio mentre quando assistiamo ad una perturbazione di questa equazione da parte di un fattore deltaQ, ovvero una variazione del forzate radiativo, assistiamo ad un aumento della temperatura, pari ad una quantità uguale a deltaTs, ovvero alla variazione della temperatura superficiale. “deltaQ, deltaT e deltaS”, sono legati tra di loro dalla relazione:

Climate sensitivity ed il ruolo dei meccanismi di feedback climatici – Relazione dei “delta”jm

Dove “lambda” è il parametro di feedback.

Climate sensitivity ed il ruolo dei meccanismi di feedback climatici – Grafico del parametro di feedback

Climate sensitivity ed il ruolo dei meccanismi di feedback climatici – Relazione di “R” all’equilibrio

-1/lambda = parametro di climate sensitivity.

La climate sensitivity, parametro fondamentale per riuscire a comprendere quali saranno i futuri scenari climatici, misura quindi il cambio della temperatura media globale superficiale all’equilibrio, come risposta ad un forzante radiativo di 1 W/m^2. Questo parametro deve essere sempre >0, altrimenti l’equilibrio non può essere raggiunto. Se il clima infatti, si riscalda per un aumento positivo del forzante radiativo, ciò implica che “lambda” deve essere negativo. Inoltre, si può affermare che la climate sensitivity , fornisce una stima dell’impatto  sul cambiamento climatico rispetto alla variazione di un parametro atmosferico. Una definizione più specifica della “climate sensitivity” è la seguente: essa viene misurata dal cambio di temperatura che si ottiene come conseguenza del raddoppio in concentrazione di CO2. Se “lambda”<0, significa che un incremento della temperatura, aumenta l’emissione ad onda lunga e riduce invece R.

Climate sensitivity ed il ruolo dei meccanismi di feedback climatici

Il più importante meccanismo di feedback nel sistema climatico è determinato dalla dipendenza dell’emissione ad onda lunga della temperatura, ma al mutare della temperatura, sono associate variazioni di altre variabili che hanno un ruolo importante nel budget globale di calore: da tanti studi effettuati, riferiti alle variabili che alterano R al top dell’atmosfera attraverso processi fisici, si evidenziano i cosiddetti “meccanismi di feedback fisici diretti” ovvero quelli legati alla temperatura, al vapore acqueo, alle nuvole ed all’albedo. Tralasciando noiose e lunghe formule, infine possiamo affermare che: la somma di tutti i parametri di feedback sopra elencati viene ricondotto ad un unico fattore denominato “climate feedback factor” (CFF). CFF, può assumere il ruolo sia di feedback positivo che negativo, ovvero esso può influire in maniera determinante sulla temperatura media globale superficiale, facendola aumentare o abbassare. Concludendo possiamo affermare che: il processo che cambia la sensitività della risposta climatica è appunto un meccanismo di feedback.