L’inverno sta arrivando, prima o poi. E mentre la terra si sta riscaldando, un nuovo studio suggerisce che l’atmosfera viene spinta in modi che causano lunghi periodi di freddo invernale estremo o di pioggia in alcune regioni.
Gli autori dello studio affermano di aver identificato giganteschi meandri nella corrente a getto globale che portano l’aria polare verso sud, bloccando contemporaneamente condizioni gelide o umide su gran parte del Nord America e dell’Europa, spesso per settimane alla volta. Tali onde meteorologiche, dicono, sono raddoppiate in frequenza dagli anni ’60. Solo negli ultimi anni hanno ucciso centinaia di persone e paralizzato i sistemi energetici e di trasporto.
Il nuovo articolo appare questa settimana nel Bollettino dell’American Meteorological Society.
“Anche se gli inverni stanno diventando in media più miti, ciò avviene a scapito di estremi di caldo sempre più devastanti nella stagione calda”, ha affermato l’autore Kai Kornhuber, scienziato aggiunto presso l’Osservatorio terrestre Lamont-Doherty della Columbia University. “Tra cento anni, probabilmente non dovremo preoccuparci più tanto del freddo estremo, perché tutto sta diventando più caldo. Ma oggi e in futuro, il freddo è ancora un pericolo molto rilevante.”
La corrente a getto è un fiume d’aria in rapido movimento che circonda continuamente l’emisfero settentrionale da est a ovest. Generalmente scorre entro confini relativamente diritti, separando le masse d’aria fredda polare dalle medie latitudini, ma a volte può sviluppare naturalmente grandi oscillazioni. Alcuni scienziati ritengono che queste oscillazioni stiano aumentando in dimensioni e frequenza a causa del rapido riscaldamento nell’Artico che è di gran lunga sproporzionato rispetto alle regioni più meridionali; questo destabilizza il sistema, generando venti che abbattono la barriera nord-sud, dicono. Date le giuste condizioni, alcune di queste oscillazioni possono amplificarsi in onde simmetriche che poi si fissano in tutto il mondo, in qualche modo simili alle vibrazioni che producono un tono musicale costante. Queste sono chiamate onde di Rossby.
In uno studio del 2019 Kornhuber e colleghi hanno dimostrato che un modello d’onda di Rossby ripetuto noto come onda 7 – ovvero sette picchi giganti e sette depressioni corrispondenti che attraversano il globo – attira aria calda e secca dalle zone subtropicali fino alle medie latitudini, causando simultanee ondate di caldo estivo e siccità in parti prevedibili del Nord America, Europa e Asia. Questi possono causare perdite di raccolto diffuse e simultanee in importanti regioni granaio, afferma lo studio.
Il documento più recente mostra più o meno l’altro lato della medaglia. Un modello invernale noto come onda 4 – a livello globale, quattro picchi e quattro minimi corrispondenti – tende a bloccarsi. Gli autori affermano che quando ciò accade, le possibilità di freddo estremo o umidità nella depressione triplicano. Allo stesso tempo, nei picchi possono svilupparsi condizioni anormalmente calde o secche.
La più recente ondata 4 ha portato un’ondata di freddo nel febbraio 2021 in gran parte del Canada, degli Stati Uniti e persino del Messico settentrionale. Le temperature sono scese fino a 50 gradi F sotto la media nell’estremo sud della costa del Golfo degli Stati Uniti. Parti del profondo sud hanno visto rare nevicate. Il paese più colpito: il Texas, dove il freddo record ha paralizzato i gasdotti e altre infrastrutture energetiche, mettendo fuori uso gran parte della rete elettrica e causando l’oscurità e il congelamento di case e aziende. Nel complesso, almeno 278 persone sono state uccise direttamente o indirettamente dall’ondata di freddo e i danni ammontavano a quasi 200 miliardi di dollari. Un evento simile, anche se meno distruttivo, ha causato un’ondata di freddo tra gennaio e febbraio 2019 negli Stati Uniti orientali, uccidendo più di 20 persone.
Lo stesso modello spesso colpisce contemporaneamente anche dall’altra parte dell’Atlantico, di solito in modo più estremo nell’Europa sudoccidentale e in Scandinavia. L’evento di gennaio-febbraio 2019 ha portato temperature estremamente basse sia nel sud della Francia che in Svezia. Allo stesso tempo, trasportando aria umida dall’Atlantico, ha causato precipitazioni estreme e inondazioni in molte aree dell’Europa centrale e orientale. Eventi simili si sono verificati in Europa nel 2013 e nel 2018.
I ricercatori affermano che 50 anni fa tali onde simultanee si verificavano in media solo una volta ogni inverno. I numeri variano di anno in anno, ma ora la media è salita a due volte l’anno.
“Ciò si aggiunge alla crescente evidenza che le condizioni meteorologiche estreme sul Nord America e sull’Europa sono spesso sincronizzate”, ha affermato l’altro autore dello studio, Gabriele Messori dell’Università svedese di Uppsala. Messori ha pubblicato un articolo all’inizio di quest’anno notando ripetuti esempi di questo fenomeno e ipotizzando una connessione con modelli di circolazione atmosferica su larga scala.
Kornhuber ha affermato che gli esatti meccanismi che causano l’emergere del modello dell’onda 4 richiedono ulteriori ricerche, ma sospetta che tutto inizi con cambiamenti periodici delle condizioni oceaniche su parti del Pacifico che, nelle giuste circostanze, possono innescare una reazione a catena globale. Individuare questo meccanismo potrebbe consentire agli scienziati di prevedere meglio le onde fredde o umide, ha affermato.
Kornuber ha affermato che esistono prove sempre più evidenti di una connessione tra il riscaldamento del clima e i meandri estivi che portano ondate di caldo; tuttavia le onde invernali sono ancora oggetto di intensi discorsi scientifici. Gli scienziati stanno attualmente studiando diversi possibili meccanismi che potrebbero indicare una connessione climatica e come le cose potrebbero evolversi in futuro.
Kornhuber ha osservato che uno studio di cui è coautore all’inizio di quest’anno ha mostrato che i modelli climatici faticano ancora a riprodurre le anomalie meteorologiche regionali più estreme associate a questi modelli su larga scala anche in estate; ciò potrebbe portare a sottovalutare le potenziali perdite di raccolto legate alle condizioni meteorologiche in aree particolari. Ha detto che il prossimo lavoro si concentrerà sull’investigazione se gli estremi peggiori sono legati a cause umane o semplicemente alla variabilità naturale.
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