The Southern Hemisphere’s winter 2023 in review

Il National Snow and Ice Data Center (NSIDC) è un’organizzazione degli Stati Uniti che svolge una serie di ruoli chiave nella raccolta, conservazione, archiviazione e diffusione di dati relativi a neve, ghiaccio, permafrost e clima polare. Ecco alcune cose da sapere sull’NSIDC:

1. Ubicazione e Affiliazione: L’NSIDC ha sede presso la University of Colorado a Boulder. Collabora con agenzie come la NASA e l’NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration) nell’ambito di vari progetti.
2. Dati e Ricerche: L’NSIDC gestisce e conserva grandi dataset provenienti da missioni satellitari, ricerche sul campo e altri metodi di raccolta dati. Questi dati sono fondamentali per comprendere l’evoluzione del clima e dei ghiacciai, la copertura nevosa e l’estensione del ghiaccio marino.
3. Ruolo nella Comunità Scientifica: L’NSIDC è una risorsa fondamentale per i ricercatori di tutto il mondo. Non solo fornisce accesso a dati preziosi, ma conduce anche ricerche proprie e pubblica regolarmente rapporti e aggiornamenti sulla situazione dei ghiacciai e della copertura nevosa in tutto il mondo.
4. Informazione al Pubblico: Uno degli obiettivi dell’NSIDC è educare il pubblico sulla scienza del clima e sull’importanza delle regioni polari. Offre risorse educative, grafici e mappe interattive che aiutano a visualizzare e comprendere le tendenze e le variazioni nel tempo.
5. Cambiamenti Climatici: L’NSIDC è spesso al centro dei dibattiti sui cambiamenti climatici, dato che il ghiaccio marino e i ghiacciai sono indicatori chiave delle variazioni climatiche. I dati raccolti e distribuiti dall’NSIDC aiutano gli scienziati a capire meglio come il nostro clima sta cambiando e quali potrebbero essere le implicazioni di tali cambiamenti.

In sintesi, l’NSIDC svolge un ruolo essenziale nel monitorare, conservare e diffondere informazioni relative a neve, ghiaccio e clima polare. Le sue risorse sono fondamentali per la comunità scientifica e contribuiscono in modo significativo alla nostra comprensione dei cambiamenti climatici globali.

Il Bilancio dell’Inverno 2023 dell’Emisfero Meridionale

La situazione per l’emisfero meridionale è stata molto diversa. Dopo un’estensione minima record registrata a febbraio 2023, l’incremento stagionale dell’estensione del ghiaccio è stato vicino alla media fino a marzo, ma ha iniziato a rallentare in aprile (Figura 5a). A maggio, è diventato chiaro che l’estensione del ghiaccio marino antartico, pur crescendo in risposta al raffreddamento stagionale, era molto al di sotto dei precedenti minimi giornalieri registrati dai satelliti. L’estensione era particolarmente bassa nelle regioni del Mare di Bellingshausen, Mare di Weddell e parte occidentale del Mare di Ross. A metà luglio, nel cuore dell’inverno australe, l’estensione era oltre 2,60 milioni di chilometri quadrati al di sotto della media del periodo 1981-2010, un’area quasi grande come l’Argentina o come le aree combinate di Texas, California, New Mexico, Arizona, Nevada, Utah e Colorado. Agosto ha registrato un’estensione particolarmente bassa nei settori del Mare di Ross e dell’est del Mare di Weddell, ma con una certa ripresa nel Mare di Bellingshausen. Il 10 settembre 2023, l’estensione antartica ha raggiunto un massimo annuale di 16,96 milioni di chilometri quadrati. Il massimo di quest’anno era di 1,03 milioni di chilometri quadrati al di sotto del precedente record negativo stabilito nel 1986. C’è crescente evidenza che il sistema di ghiaccio marino antartico sia entrato in un nuovo regime, con una forte influenza delle acque oceaniche calde che limitano la crescita del ghiaccio (Figura 5b).

L’estensione media del ghiaccio marino antartico a settembre era di 16,80 milioni di chilometri quadrati, anch’essa ben al di sotto del precedente record per il mese. L’estensione media del ghiaccio marino a settembre era di 1,69 milioni di chilometri quadrati al di sotto della media del periodo 1981-2010 di 18,49 milioni di chilometri quadrati. Più notevolmente, era 880.000 chilometri quadrati al di sotto del 1986, il precedente settembre più basso.

Spiegazione:

• Nel 2023, l’emisfero meridionale (dove si trova l’Antartide) ha avuto una stagione invernale anomala. Dopo aver registrato un’estensione minima di ghiaccio marino nel mese di febbraio, l’estensione del ghiaccio è cresciuta vicino alla media fino a marzo, ma poi ha iniziato a rallentare.
• Da maggio, è diventato evidente che l’estensione del ghiaccio stava rimanendo ben al di sotto dei minimi precedenti.
• La situazione è stata particolarmente critica in alcune aree marine specifiche, come il Mare di Bellingshausen, il Mare di Weddell e la parte occidentale del Mare di Ross.
• Nel cuore dell’inverno, a luglio, l’estensione del ghiaccio era significativamente inferiore alla media dei decenni precedenti, con un’area mancante di ghiaccio equivalente a diversi grandi stati americani combinati.
• Ci sono prove crescenti che il sistema di ghiaccio marino antartico stia cambiando a causa dell’influenza delle acque oceaniche più calde che impediscono la formazione del ghiaccio.
• Infine, l’estensione media del ghiaccio marino a settembre ha stabilito un nuovo record negativo, ben al di sotto dei valori registrati nei decenni precedenti.

In sostanza, il rapporto suggerisce che ci sono cambiamenti significativi e preoccupanti nella formazione e nell’estensione del ghiaccio marino nell’Antartide, probabilmente legati ai cambiamenti climatici.

Le estensioni di quest’anno sono state ben al di fuori di quanto osservato nei 45 anni di registrazione satellitare moderna che ha avuto inizio nel 1979. Tuttavia, alcuni dati satellitari precedenti, compresi quelli dei satelliti Nimbus a metà degli anni ’60, indicano estensioni che potrebbero eguagliare il 2023. Le stime derivate dai dati di Nimbus-II suggeriscono che l’estensione per il 1966 potrebbe essere stata solo leggermente superiore al 2023 (Gallaher et al., 2014). Tuttavia, Nimbus-II aveva solo un sensore visibile, che non poteva raccogliere dati durante le condizioni nuvolose, risultando in una copertura scarsa della regione del ghiaccio marino antartico (Figura 5c).

I dati non sono stati raccolti per settembre, quando generalmente si verifica il massimo, ma solo da maggio ad agosto. Inoltre, la qualità dei dati era limitata, rendendo difficile distinguere tra ghiaccio e oceano. Sembra chiaro che mentre le stime di maggio, giugno e luglio 1966 sono in linea con i valori dal 1979 al 2022, agosto 1966 è stato un valore anomalo con un’estensione inferiore rispetto a luglio 1966. Ciò non è ragionevole, data la stagionalità della copertura di ghiaccio. Il recupero di tali vecchi dati satellitari è prezioso per fornire un contesto a lungo termine; tuttavia, come appena discusso, i problemi di qualità dei dati impediscono confronti quantitativi con la registrazione satellitare moderna.

Come discusso nel post del 2 agosto, un’altra fonte di dati pre-1979 è stata recentemente pubblicata presso NSIDC (Fogt et al., 2023). Si basa sulla ricostruzione dell’estensione del ghiaccio marino a partire da indici climatici, rianalisi atmosferiche e altre informazioni (Fogt et al., 2022). Un approccio di ricostruzione utilizza relazioni tra l’estensione del ghiaccio marino osservata dai satelliti e la raccolta di indici climatici per derivare una relazione tra i due. Questa relazione viene poi estrapolata al periodo pre-satellitare. Il set di dati di ricostruzione copre il periodo dal 1905 al 2020 come medie stagionali di 3 mesi. Confrontando la media da giugno ad agosto con i dati satellitari indica che quest’anno è ben al di fuori degli intervalli medi della ricostruzione di 115 anni (Figura 5d). Come i dati di Nimbus-II, anche tali ricostruzioni hanno un’alta incertezza e dipendono dall’ipotesi che le relazioni tra i dati satellitari e gli indici climatici siano valide nel periodo pre-satellitare.

Spiegazione:

• Quest’anno, le estensioni di ghiaccio marino antartico sono state notevolmente diverse da quanto osservato nel corso dei 45 anni di osservazioni satellitari moderne che sono iniziate nel 1979.
• Tuttavia, alcuni dati storici dai satelliti Nimbus degli anni ’60 suggeriscono che le estensioni di quell’epoca potrebbero essere state simili a quelle del 2023.
• Nimbus-II, uno dei satelliti menzionati, aveva delle limitazioni. La sua capacità di rilevamento era interrotta da nuvole e la sua qualità di dati era limitata.
• Un’altra fonte di dati proviene da una ricostruzione dell’estensione del ghiaccio marino basata su indici climatici e altre fonti. Questa ricostruzione copre un periodo che va dal 1905 al 2020.
• Queste ricostruzioni, tuttavia, hanno delle incertezze. Ad esempio, presuppongono che le relazioni tra i dati satellitari e gli indici climatici siano state costanti nel tempo, il che potrebbe non essere vero.

In sintesi, mentre i dati recenti mostrano chiaramente un calo nell’estensione del ghiaccio marino antartico, la comparazione con periodi precedenti al 1979 presenta delle sfide a causa delle limitazioni e delle incertezze nei dati storici.

Figura 5a. Il grafico sopra mostra l’estensione del ghiaccio marino antartico al 3 ottobre 2023, insieme ai dati giornalieri sull’estensione del ghiaccio per quattro anni precedenti e il 2014, l’anno del record massimo. Il 2023 è mostrato in blu, il 2022 in verde, il 2021 in arancione, il 2020 in marrone, il 2019 in magenta e il 2014 in marrone tratteggiato. La mediana del 1981 al 2010 è in grigio scuro. Le aree grigie attorno alla linea mediana mostrano gli intervalli interquartili e interdecili dei dati. Dati dall’Indice del Ghiaccio Marino.

Crediti: National Snow and Ice Data Center

Spiegazione:

Il grafico descritto rappresenta l’estensione del ghiaccio marino antartico in diverse date. Più specificamente:

• Mostra i dati dell’estensione del ghiaccio per il 3 ottobre 2023 e confronta questi dati con quelli di quattro anni precedenti e con il 2014, che è stato l’anno in cui è stato raggiunto un record massimo di estensione del ghiaccio marino.
• Ogni anno è rappresentato con un colore diverso per facilitare la comparazione visiva tra gli anni.
• La mediana, che rappresenta il valore centrale dell’estensione del ghiaccio marino dal 1981 al 2010, è mostrata in grigio scuro. La mediana fornisce un punto di riferimento che aiuta a capire se l’estensione del ghiaccio di un particolare anno è superiore o inferiore alla “norma” di quel periodo trentennale.
• Le aree grigie attorno alla mediana rappresentano intervalli statistici chiamati interquartili e interdecili. L’intervallo interquartile mostra dove si trovano la metà centrale dei dati, eliminando il quarto superiore e il quarto inferiore dei dati. L’intervallo interdecile, d’altra parte, rappresenta un range ancora più ampio, escludendo solo il 10% superiore e il 10% inferiore dei dati. Questi intervalli aiutano a mostrare la variabilità e la distribuzione dei dati nel tempo.

In sintesi, il grafico fornisce un’immagine visiva dell’estensione del ghiaccio marino antartico in diversi anni, permettendo di confrontare l’anno corrente con gli anni precedenti e con un periodo di riferimento (1981-2010).

Figura 5b. Clicca sull’immagine per avviare l’animazione. Dal 2013 al 2023, il ghiaccio marino antartico ha mostrato le sue estensioni massime e minime nel registro satellitare risalente al 1979. Dal 2013 al 2015, le estensioni erano per lo più al di sopra della media del 1981 al 2010, compreso il massimo record d’inverno del 2014. A partire dal 2016, le estensioni erano per lo più al di sotto della media del 1981 al 2010. L’estensione del ghiaccio marino antartico è scesa al minimo record in marzo 2023 e al massimo minimo in settembre 2023.

Crediti: Animazione di Michon Scott, basata sul grafico interattivo del ghiaccio marino Charctic del NSIDC.

Spiegazione:

L’animazione descritta nella Figura 5b presenta un decennio di dati sull’estensione del ghiaccio marino antartico, dal 2013 al 2023.

• La particolarità di questo periodo è che ha visto sia le estensioni massime sia le estensioni minime del ghiaccio marino dalla creazione del registro satellitare nel 1979. Questo significa che nel periodo dal 2013 al 2023, ci sono stati momenti in cui il ghiaccio marino antartico ha raggiunto i suoi estremi, sia in termini di crescita massima sia di ritiro minimo.
• Tra il 2013 e il 2015, l’estensione del ghiaccio marino era generalmente superiore alla media registrata tra il 1981 e il 2010. Questo indica che durante questi anni, c’era più ghiaccio marino rispetto alla media di quel periodo trentennale. In particolare, l’inverno del 2014 ha stabilito un nuovo record per l’estensione massima del ghiaccio marino.
• Tuttavia, a partire dal 2016, l’estensione del ghiaccio marino è diminuita, rimanendo per lo più al di sotto della media del periodo 1981-2010. Questo indica un declino nell’estensione del ghiaccio marino negli anni seguenti.
• Il 2023 ha segnato due momenti critici: il record del minimo assoluto di estensione del ghiaccio marino in marzo e il record del massimo minimo in settembre. Questo indica che durante questo anno, l’estensione del ghiaccio marino ha raggiunto livelli senza precedenti in termini di ritiro.

In sintesi, l’animazione visualizza i cambiamenti nell’estensione del ghiaccio marino antartico nel corso di un decennio, evidenziando i momenti in cui ha raggiunto livelli record sia di espansione sia di contrazione.

http://nsidc.org/arcticseaicenews/files/2023/10/Charctic-Antarctic-animation-2023.gif

Figura 5c. Questa immagine mostra il limite del ghiaccio marino per l’ultima settimana di agosto 1966 utilizzando il sistema di fotocamera Advanced Vidicon sul satellite NASA Nimbus. Sovrapposto c’è il limite del ghiaccio marino, raffigurato come una linea nera, dall’analisi manuale.

Crediti: Gallagher et al. 2014

Spiegazione:

La Figura 5c è una rappresentazione visiva dell’estensione del ghiaccio marino alla fine di agosto 1966, basata sui dati acquisiti dal sistema di fotocamera Advanced Vidicon sul satellite Nimbus della NASA.

• L’“Advanced Vidicon Camera System” era una tecnologia di imaging utilizzata in quel periodo per acquisire immagini dalla Terra dallo spazio. Il satellite Nimbus, lanciato dalla NASA, era equipaggiato con questo sistema di fotocamera per monitorare, tra le altre cose, l’estensione del ghiaccio marino.
• L’immagine mostra il limite del ghiaccio marino, cioè la zona in cui il ghiaccio marino termina e l’oceano aperto inizia.
• Per offrire un riferimento o una verifica, l’immagine ha anche una linea nera sovrapposta che rappresenta il limite del ghiaccio marino come determinato da un’analisi manuale. Questa analisi manuale potrebbe essere stata effettuata studiando le immagini e delineando il bordo del ghiaccio. La sovrapposizione serve a confrontare e verificare la precisione del dato ottenuto dal sistema di fotocamera del satellite.

In sintesi, l’immagine fornisce un’istantanea dell’estensione del ghiaccio marino alla fine di agosto 1966, utilizzando dati di imaging satellitare e li confronta con un’analisi manuale del limite del ghiaccio marino.

Figura 5d. Questo grafico mostra l’estensione media dell’Antartide da giugno ad agosto per diversi decenni. La linea blu rappresenta la “migliore corrispondenza” dal 1905 al 2020; la linea grigia rappresenta l’intervallo superiore e inferiore del 95 percento per lo stesso periodo di tempo; e la linea rossa rappresenta i dati moderni dei satelliti dal Sea Ice Index dal 1979 al 2023. Il valore Nimbus-II del 1966 è indicato come un diamante dorato all’interno dell’intervallo di incertezza, che è rappresentato come una linea verticale dorata.

Crediti: W. Meier, NSIDC

Spiegazione:

La Figura 5d fornisce una rappresentazione grafica dell’estensione media del ghiaccio marino antartico durante i mesi di giugno, luglio e agosto, che rappresenta l’inverno australe, per un lungo periodo di tempo. Ecco una spiegazione dettagliata delle diverse componenti del grafico:

• Linea blu: Rappresenta la “migliore corrispondenza” o “best fit” dell’estensione del ghiaccio marino dal 1905 al 2020. Ciò significa che questa linea è una sorta di media o tendenza generale dell’estensione del ghiaccio marino durante questi anni.
• Linea grigia: Mostra l’intervallo di variazione (superiore e inferiore) del 95 percento per l’estensione del ghiaccio marino dal 1905 al 2020. In altre parole, l’estensione del ghiaccio marino in qualsiasi anno specifico avrebbe molte probabilità (95% per l’esattezza) di trovarsi all’interno di questo intervallo.
• Linea rossa: Questa rappresenta i dati sull’estensione del ghiaccio marino ottenuti dai moderni satelliti, come riportato dal Sea Ice Index, per gli anni dal 1979 al 2023. Fornisce un quadro dettagliato e accurato dell’estensione del ghiaccio marino durante questi anni.
• Diamante dorato e linea verticale dorata: Questi rappresentano il valore dell’estensione del ghiaccio marino per l’anno 1966, come misurato dal satellite Nimbus-II. La linea verticale dorata indica l’intervallo di incertezza per quel dato specifico, ovvero quanto potrebbe variare il valore reale rispetto a ciò che è stato effettivamente misurato.

In sintesi, questo grafico combina una varietà di dati per mostrare come l’estensione del ghiaccio marino antartico sia variata nel corso del tempo, utilizzando sia dati storici che moderni dati satellitari.