Un team internazionale di scienziati ha trovato la prima prova diretta che collega i sistemi meteorologici apparentemente casuali nell’oceano con il clima su scala globale. Guidato da Hussein Aluie, professore associato presso il Dipartimento di Ingegneria Meccanica dell’Università di Rochester e scienziato presso il Laboratorio di Energetica Laser dell’Università, il team ha riportato i propri risultati in Progressi della scienza.
L’oceano ha modelli meteorologici simili a quelli che sperimentiamo sulla terraferma, ma su scale temporali e di lunghezza diverse, afferma l’autore principale Benjamin Storer, ricercatore associato presso il Turbulence and Complex Flow Group di Aluie. Un modello meteorologico sulla terraferma potrebbe durare alcuni giorni ed essere largo circa 500 chilometri, mentre i modelli meteorologici oceanici come i vortici vorticosi durano tre o quattro settimane ma sono circa un quinto delle dimensioni.
“Gli scienziati hanno a lungo ipotizzato che questi movimenti onnipresenti e apparentemente casuali nell’oceano comunichino con le scale climatiche, ma è sempre stato vago perché non era chiaro come districare questo sistema complesso per misurare le loro interazioni”, dice Aluie. “Abbiamo sviluppato una struttura che può fare esattamente questo. Ciò che abbiamo scoperto non era quello che le persone si aspettavano perché richiede la mediazione dell’atmosfera.”
L’obiettivo del gruppo era capire come l’energia passa attraverso i diversi canali nell’oceano in tutto il pianeta. Hanno utilizzato un metodo matematico sviluppato da Aluie nel 2019, che è stato successivamente implementato in un codice avanzato da Storer e Aluie, che ha permesso loro di studiare il trasferimento di energia attraverso diversi modelli che vanno dalla circonferenza del globo fino a 10 chilometri. Queste tecniche sono state poi applicate ai set di dati oceanici provenienti da un modello climatico avanzato e da osservazioni satellitari.
Lo studio ha rivelato che i sistemi meteorologici oceanici sono sia energizzati che indeboliti quando interagiscono con le scale climatiche e secondo uno schema che rispecchia la circolazione atmosferica globale. I ricercatori hanno anche scoperto che una fascia atmosferica vicino all’equatore chiamata “zona di convergenza intertropicale”, che produce il 30% delle precipitazioni globali, provoca un’intensa quantità di trasferimento di energia e produce turbolenze oceaniche.
Storer e Aluie affermano che studiare il movimento fluido così complesso che avviene su più scale non è facile, ma presenta vantaggi rispetto ai tentativi precedenti di collegare il tempo al cambiamento climatico. Ritengono che il lavoro del team crei un quadro promettente per una migliore comprensione del sistema climatico.
“C’è molto interesse su come il riscaldamento globale e il cambiamento climatico stiano influenzando gli eventi meteorologici estremi”, afferma Aluie. “Di solito, tali sforzi di ricerca si basano su analisi statistiche che richiedono dati estesi per avere fiducia nelle incertezze. Stiamo adottando un approccio diverso basato sull’analisi meccanicistica, che allevia alcuni di questi requisiti e ci consente di comprendere causa ed effetto più facilmente. “
Del team che ha avuto un ruolo centrale nelle indagini c’era anche Michele Buzzicotti, ricercatore dell’Università di Roma Tor Vergata; Hemant Khatri, ricercatore associato presso l’Università di Liverpool, e Stephen Griffies, uno scienziato senior di Princeton.
Il sostegno al progetto comprendeva finanziamenti da parte della National Science Foundation, della National Aeronautics and Space Administration e del Dipartimento dell’Energia.
Da un’altra testata giornalistica. news de www.sciencedaily.com
