- Nell'ambito di un progetto guidato dal RIKEN Center for Computational Science, i ricercatori hanno utilizzato simulazioni al computer per dimostrare che i fenomeni meteorologici come gli acquazzoni improvvisi potrebbero potenzialmente essere modificati apportando piccoli aggiustamenti a determinate variabili nel sistema meteorologico, ottenendo così, almeno in una certa misura, un apprezzabile controllo del clima.
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Nell’ambito di un progetto guidato dal RIKEN Center for Computational Science, i ricercatori hanno utilizzato simulazioni al computer per dimostrare che i fenomeni meteorologici come gli acquazzoni improvvisi potrebbero potenzialmente essere modificati apportando piccoli aggiustamenti a determinate variabili nel sistema meteorologico, ottenendo così, almeno in una certa misura, un apprezzabile controllo del clima.
Lo hanno fatto sfruttando un sistema noto come “attrattore di farfalle” nella teoria del caos, in cui un sistema può avere uno di due stati, come le ali di una farfalla, e che passa avanti e indietro tra i due stati a seconda di piccoli cambiamenti in determinate condizioni.
Sebbene le previsioni meteorologiche abbiano raggiunto livelli di elevata precisione grazie a metodi come le simulazioni basate su supercomputer e l’assimilazione dei dati, in cui i dati osservativi sono incorporati nelle simulazioni, gli scienziati cercano da tempo il modo di controllare il tempo. La ricerca in quest’area si è intensificata a causa del cambiamento climatico che ha portato a eventi meteorologici più estremi come piogge torrenziali e tempeste.
Esistono attualmente metodi per la modifica del clima ma hanno un successo limitato. È stato dimostrato che l’inseminazione dell’atmosfera per indurre la pioggia è possibile solo quando l’atmosfera è già in uno stato in cui potrebbe piovere. Esistono anche progetti di geoingegneria, ma non sono stati realizzati a causa delle preoccupazioni sugli effetti imprevisti a lungo termine che potrebbero avere.
Come approccio promettente, i ricercatori del team RIKEN hanno esaminato la teoria del caos per creare possibilità realistiche di mitigare eventi meteorologici come le piogge torrenziali. Nello specifico, si sono concentrati su un fenomeno noto come attrattore a farfalla, proposto dal matematico e meteorologo Edward Lorentz, uno dei fondatori della moderna teoria del caos.
In sostanza, questo si riferisce a un sistema che può adottare una delle due orbite che sembrano le ali di una farfalla, ma può cambiare le orbite in modo casuale in base a piccole fluttuazioni nel sistema. Per eseguire il lavoro, il team RIKEN ha eseguito una simulazione meteorologica, con una funzione di “controllo”, quindi ha eseguito altre simulazioni, utilizzando piccole variazioni in un numero di variabili che descrivono la convezione, come il calore si muove attraverso il sistema, e ha scoperto che piccoli cambiamenti in diverse variabili insieme potrebbero portare il sistema a trovarsi in un certo stato una volta trascorso un certo periodo di tempo.
Secondo Takemasa Miyoshi del RIKEN Center for Computational Science, che ha guidato il team, “Questo apre la strada alla ricerca sulla controllabilità del clima e potrebbe portare alla tecnologia di controllo del clima. Se realizzata, questa ricerca potrebbe aiutarci a prevenire e mitigare tempeste di vento estreme, piogge torrenziali e tifoni, i cui rischi aumentano con il cambiamento climatico. Abbiamo costruito una nuova teoria e metodologia per studiare la controllabilità del tempo. Sulla base degli esperimenti di simulazione del sistema di osservazione utilizzati in precedenti studi di prevedibilità, siamo stati in grado di progettare un esperimento per indagare la prevedibilità sulla base del presupposto che i veri valori (la natura) non possono essere modificati, ma piuttosto che possiamo cambiare l’idea di ciò che può essere modificato (l’oggetto da controllare)”.
Guardando al futuro, afferma: “In questo caso abbiamo utilizzato un modello ideale a bassa dimensione per sviluppare una nuova teoria e in futuro abbiamo in programma di utilizzare modelli meteorologici reali per studiare la possibile controllabilità del clima”.
Il lavoro, pubblicato su Nonlinear Processes in Geophysics, è stato svolto nell’ambito del programma Moonshot R&D Millennia.
