25 agosto 2017 - 7:00 am Pubblicato da

Nota di A.S.: per chi fosse interessato, invito a leggere i commenti sul sito originale di Climatemonitor.it

 

Autore: Franco Zavatti
Data di pubblicazione: 24 Agosto 2017
Fonte originale: http://www.climatemonitor.it/?p=45573

 

Ormai i post in cui si parla direttamente o indirettamente di quanto accaduto negli anni ’80 ho smesso di contarli. Questa volta ci torniamo su con la consueta previsione di Franco Zavatti, analizzando i dati di marea di diverse stazioni del Mediterraneo. I risultati sono come sempre molto interessanti e confermano una volta di più che il clima non è “solo” temperatura e che forse questo varrebbe la pena di tenerlo a mente. Viene però spontanea una domanda: ma, recentemente, qualcuno ha mai veramente studiato le variazioni climatiche con l’intenzione di capirci qualcosa?
gg

 

Riassunto: Sono analizzati i dati di livello marino di 23 stazioni del Mediterraneo, da Gibilterra al Mar Nero, per vedere se negli anni ’80 (con qualche fluttuazione) sia possibile notare variazioni forse ricollegabili allo shift climatico degli anno ’80. Si nota che in tutte le stazioni tranne una (o forse due) è presente una fluttuazione del livello del mare negli anni ’80, netta come un break point o più lenta e con o senza recupero della situazione precedente.
Abstract: Sea level of 23 Mediterranea stations, from Gibaltar to Black Sea, is studied in order to look for some variation around ’80s which could be connected to the simultaneous climate shift. We look at both quick (like break points) and slow variations with or no recovery of the original tide gauge. All stations, apart one or may be two of them, show sea level fluctuations during the period of interest.

Nel 2015 in un post sull’accelerazione del livello del mare pubblicato su CM avevo usato anche i dati di 45 stazioni mareografiche italiane e limitrofe (La Valletta, Koper e Split).
Volendo verificare in questo post se lo shift climatico degli anni ’80 avesse avuto influenza osservabile anche sul livello del Mediterraneo, ho pensato di utilizzare gli stessi dati, con l’ovvio limite che fosse presente il periodo di interesse (almeno 1975-1995) ma, quando sono andato a verificare, ho costatato con sorpresa che avrei potuto utilizzare solo le 5 stazioni di Trieste1, Venezia4 (Punta della Salute), Genova1 in Italia e poi Koper e Split1 in Slovenia e Croazia. Una veloce ricerca sul database PSMSL mi ha permesso di aggiungere altre 18 stazioni di cui due sul Mar Nero (Constantza e Varna, identificate dalla sigla BS o Black Sea). Il posizionamento geografico delle stazioni è mostrato in fig.1.

 

Fig.1: Localizzazione geografica delle stazioni. Purtroppo non sono disponibili stazioni della costa nord dell’Africa, tranne Alessandria d’Egitto e Ceuta (enclave spagnola). Le due stazioni israeliane in elenco non includono il periodo di interesse.

 

Tabella 1. Le 23 stazioni mareografiche usate. Sono presenti informazioni ridondandi per le quali c’è un breve cenno nel testo.

NOME STATO ACF1
(%)
H NK NN N PSMSL BP[S/N/?]
(anni)
Alexandria EG 0.638 0.868 6. 146. 722 503 S (87,92)
Alexandroupolis GR 0.484 0.802 12. 160. 499 1238 S (85)
Alicante1 ES 0.637 0.867 5. 74. 376 208 S (80)
Alicante2 ES 0.530 0.822 9. 124. 442 960 S?(80)
Ceuta ES 0.638 0.868 6. 146. 722 498 S (77,92)
Constantza BS RO 0.782 0.924 3. 79. 741 379 S (83)
Genova1 IT 0.553 0.832 10. 290. 1071 59 ? (81)
Iraklion GR 0.686 0.887 4. 40. 256 634 S (88)
Khalkis-n GR 0.583 0.845 7. 119. 497 1237 S (88)
Khalkis-s GR 0.530 0.822 8. 96. 347 1441 S (84)
khios GR 0.681 0.885 4. 81. 479 408 S?(90)
koper SL 0.224 0.668 49. 202. 344 1009 S?(88)
malaga ES 0.687 0.887 4. 116. 691 496 S (90,95)
marseille FR 0.660 0.876 6. 296. 1535 61 N?(76)
nice FR 0.627 0.863 5. 85. 417 1468 S (89)
port-vendres FR 0.527 0.821 8. 81. 293 1469 N
siros GR 0.680 0.885 4. 81. 481 1234 S (93)
soudhas GR 0.641 0.869 5. 97. 493 1232 S (82,90)
split1 marjana CR 0.472 0.796 15. 238. 708 685 S (87)
thessaloniki GR 0.678 0.884 4. 86. 502 373 S (88,90)
trieste1 IT 0.576 0.842 10. 372. 1462 154 S (87)
varna BS BG 0.780 0.923 3. 84. 776 318 S?(72)
venezia4 Salute IT 0.617 0.859 7. 229. 1039 168 S?(88)

 

In tabella 1 le colonne 3-6 riportano informazioni non direttamente legate a questo post e mostrano rispettivamente, per ogni stazione, la funzione di autocorrelazione a lag 1 (acf1), l’esponente di Hurst (H), il numero di dati indipendenti calcolato sia con con la formula di Koutsoyannis (2002)**, NK, che con la formula di Nychka (NN)**, entrambi da confrontare con il numero dei dati osservati di colonna 7. L’errore standard della media di un campione è normalmente data da σ/(n)0.5 ma se i dati sono autocorrelati la formula si generalizza in σ/(n)1-H, con H esponente di Hurst. H assume valori compresi tra 0.5 e 1, in funzione dell’autocorrelazione a lag 1. Ad esempio, i 776 dati di Varna si riducono a 3 e a 84 valori indipendenti, con implicazioni nel calcolo degli errori e nei test statistici. Il problema ha a che fare con la memoria a breve e lungo termine mostrata dalle osservazioni.

Anche se si escludono, oltre agli “N”, i punti interrogativi che esplicitano un dubbio sulla reale esistenza di una variazione di livello del mare negli anni ’80, su 23 stazioni, 15 (il 65%) mostrano tale variazione in modo evidente. A volte si osserva un cambiamento improvviso, altre volte la variazione è più lenta, come se in particolari condizioni l’inerzia (termica) del mare avesse un suo ruolo o se la variazione climatica si sovrapponesse a o si confondesse con un processo dovuto a situazioni locali.

Due stazioni, Ceuta e Varna, mostrano variazioni esterne al periodo considerato, ma adiacenti ad esso. Altre due, Genova1 e Marseille, non presentano eventi particolarmente evidenti, è come se la zona nord-ovest del Mediterraneo avesse risentito meno dello shift climatico. Questa situazione viene confermata da Port Vendres, al confine con la Spagna, ma viene smentita da Nizza. come esempi di due casi estremi (ma tutti i grafici e gli ingrandimenti del periodo 1980-2000 sono nel sito di supporto) mostro i dati dei mareografi di Trieste1 (pdf) e di Port Vendres (pdf) nelle figg. 2 e 3.

 

Fig.2: Livello marino a Trieste1. Si nota una brusca diminuzione dal 1987 e un cambiamento di pendenza successivo alla diminuzione.

 

Fig.3: Livello marino di Port Vendres (confine Francia-Spagna). Dalla breve sequenza non si può dedurre alcuna variazione negli anni ’80; forse un’oscillazione attorno al 1996 che però termina in una lunga (6-7 anni circa) assenza di dati disponibili. La pendenza del fit lineare, unita al “salto” del 1996 potrebbe autorizzare qualche illazione ma non credo si possa andare oltre.

 

Conclusioni

La maggioranza delle stazioni mostra negli anni ’80 variazioni del livello del mare, in concomitanza con lo shift climatico che, almeno in Europa, si è manifestato come variazione nelle westerlies, le correnti occidentali (v. ad esempio Mariani et al., 2012). È difficile dire se i due fenomeni siano fisicamente legati, ma la presenza di simili fluttuazioni anche nelle temperature misurate dai palloni stratosferici a diversi livelli di pressione autorizza a considerare lo shift climatico un fenomeno complessivo, quanto meno emisferico.

Tutti i grafici e i dati, iniziali e derivati, relativi a questo post si trovano nel sito di supporto qui.
** La formula di Nychka per calcolare il numero effettivo dei dati è NN=N[(1-r-0.68/(N)^0.5)/(1+r+0.68/(N)^0.5)], con r=acf1. La formula di Koutsoyannis à NK=N^(2-2*H).

 

Bibliografia

  • Demetris Koutsoyannis (2002) The Hurst phenomenon and fractional Gaussian noise made easy, Hydrological Sciences Journal, 47:4, 573-595. doi:10.1080/02626660209492961
  • L. Mariani, S. G. Parisi, G. Cola & O. Failla: Climate change in Europe and effects on thermal resources for crops, Int. J. Biometeorol., 56, 6, 1123-1134, 2012. doi:10.1007/s00484-012-0528-8

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