Perché i nostri modelli climatici faticano a dirci dove colpirà il meteo estremo

Prevedere il futuro del nostro pianeta non è mai stato così urgente, eppure, mentre la scienza è ormai certa che il mondo stia diventando più caldo, rimane un’ombra di incertezza su uno degli aspetti più vitali per la nostra sopravvivenza: la pioggia. Un nuovo studio, guidato dall’Università di Oxford insieme all’Eth di Zurigo e pubblicato su Nature, ha finalmente identificato quello che potremmo definire il “tallone d’Achille” delle attuali simulazioni climatiche.

Il cuore del problema risiede in un tassello mancante nei modelli che usiamo per prevedere il clima regionale: la sottostima dei grandi schemi dei venti atmosferici, ovvero quei motori invisibili che decidono dove l’umidità si trasformerà in pioggia e dove, invece, regnerà la siccità.

La fisica dietro la pioggia: calore contro movimento

Per capire la portata della scoperta, dobbiamo immaginare l’atmosfera come una macchina complessa mossa da due forze distinte.

1. La forza della termodinamica (il “quanto”): su questo punto, i modelli sono estremamente affidabili. Sappiamo con certezza che un’atmosfera più calda è in grado di trattenere una quantità maggiore di vapore acqueo. Di conseguenza, quando piove, lo fa con un’intensità molto superiore rispetto al passato.
2. La forza della dinamica (il “dove”): qui iniziano le difficoltà. La dinamica riguarda i grandi movimenti d’aria, come la corrente a getto, che trasportano l’umidità e determinano le traiettorie delle tempeste. Lo studio rivela che i modelli attuali faticano enormemente a rappresentare come questi schemi cambino in risposta alle emissioni umane, rendendo le previsioni su scala regionale molto incerte.

Il caso del Sud Europa

Analizzando i dati delle piogge invernali nell’emisfero settentrionale dal 1950 al 2022, i ricercatori hanno scoperto discrepanze preoccupanti. Nel Sud Europa, ad esempio, i modelli climatici attuali riescono a simulare appena il 10% della tendenza osservata delle piogge guidata dalla circolazione atmosferica. In parole povere, la realtà sta cambiando molto più velocemente di quanto i nostri computer riescano a prevedere, lasciando intere regioni scoperte di fronte a cambiamenti strutturali del ciclo dell’acqua.

Perché è così difficile prevedere i cambiamenti?

Lo studio identifica due ostacoli principali che “accecano” le nostre previsioni:

• Il “rumore” della natura: l’atmosfera ha una sua variabilità naturale che si sviluppa su decenni. Fenomeni come l’Oscillazione Nord Atlantica possono spostarsi in modo imprevedibile, finendo per mascherare o, al contrario, amplificare gli effetti del cambiamento climatico causato dall’uomo.
• Modelli troppo prudenti: i modelli sembrano sottovalutare la reale sensibilità dei venti alle attività umane. Questo rende difficilissimo distinguere se una variazione nelle precipitazioni sia solo un’oscillazione naturale temporanea o l’inizio di un inesorabile cambiamento a lungo termine.

Le ripercussioni sulla nostra vita quotidiana

Non si tratta solo di accademia. Sapere dove pioverà è fondamentale per la produzione alimentare, la gestione delle riserve idriche, la sicurezza delle infrastrutture energetiche e la protezione dalle inondazioni. Gli eventi estremi del 2024 in Europa hanno dimostrato quanto sia ancora difficile anticipare con precisione dove colpirà il prossimo nubifragio catastrofico.

Verso previsioni più robuste: il progetto Breathe

La strada per risolvere questo enigma è già tracciata. Il dottor Lei Gu, autore principale dello studio, sta collaborando al progetto Breathe (Bridging Research on Environmental Attribution and Health Equity). L’obiettivo è utilizzare i modelli ad alta risoluzione del Centro europeo per le previsioni meteorologiche a medio raggio per collegare finalmente i cambiamenti dei venti globali agli impatti climatici locali.

“Il nostro lavoro mira a capire come rendere le simulazioni dei modelli di pioggia più robuste”, ha dichiarato il dottor Gu. Solo colmando questo divario tra termodinamica e dinamica “potremo sperare di ottenere previsioni affidabili, permettendo alle comunità di prepararsi meglio a un futuro dove l’acqua sarà, sempre di più, la risorsa più contesa e pericolosa del pianeta”.