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Stratosfera e riscaldamento globale: alcuni legami

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Da sempre ci si chiede se gli eventi nella stratosfera siano in grado di influenzare la circolazione nella troposfera: un raffreddamento della stratosfera è indice di inverni più freddi in alcune zone?

di Claudio Giulianelli

ROMA, 2 febbraio 2018 – Vediamo in questo articolo due principali effetti dell’aumento delle temperature medie globali sul pianeta:

  • Concentrazione di ozono in forte aumento.

Mentre nel frattempo ci si aspetta un picco di incidenza di patologie dovute ai raggi UV attorno al 2050 sulla popolazione mondiale a causa del buco dell’ozono (periodo di “incubazione”, dal momento dell’esposizione, di qualche decina d’anni), comunque poco rilevante (per poi ritornare sui valori attuali), è previsto un super-recupero di ozono per via del global warming.
Infatti, non solo l’ozono dovrebbe tornare a recuperare per l’eliminazione dei CFC, ma il cambiamento climatico sposta le reazioni del ciclo di Chapman (rimandiamo qui all’articolo sul buco dell’ozono http://www.cemer.it/il-buco-dellozono) a favore di una maggiore produzione di questo.
Ricordiamo che le reazioni chimiche descritte sono equilibri chimici dinamici, ossia c’è una produzione continua di reagenti e prodotti, in concentrazioni tali da soddisfare una costante di equilibrio della reazione. Nel ciclo di Chapman la dipendenza della costante delle reazioni dalla temperatura sposta gli equilibri chimici a favore della produzione di ozono, in particolare, il cambiamento climatico in atto aumenta le temperature in troposfera, ma le diminuisce in stratosfera e ciò va a favore della produzione di ozono.

  • Stratosfera sempre più fredda: il legame con i nostri inverni.

Come già anticipato sopra, la stratosfera si raffredda allo scaldarsi della troposfera. Da notare dai grafici sottostanti come invece nelle grandi eruzioni del recente passato (Pinatubo), la stratosfera abbia subito improvvisi e forti riscaldamenti, mentre la troposfera ha visto al contrario un calo delle temperature medie globali. È ormai noto che la stratosfera è anch’essa partecipe delle vicende meteorologiche in particolar modo alle medie ed alte latitudini ed in inverno.
Negli ultimi anni,si sono fatti nuovi record positivi di temperature globali, l’inverno è stata poi la stagione che più ha sofferto il riscaldamento globale.


A dicembre, infatti, si è spesso verificata una condizione molto deleteria per l’inverno alle medie e basse latitudini: il vortice polare stratosferico si è rivelato molto freddo e compatto. Quando ciò accade si è visto che se si supera il valore di +1,5 dell’indice NAM (North Annular Mode), la stratosfera può condizionare fortemente il vortice polare troposferico, facendolo contrarre sempre più nei suoi luoghi di appartenenza con conseguente risalita degli anticicloni subtropicali.
L’esempio eclatante di questa situazione è stato il dicembre 2015, anno del grande EL NINO, un fenomeno climatico in grado di far schizzare in alto la febbre del pianeta. In quello stesso periodo la stratosfera raggiungeva valori negativi da record e ha contratto il vortice polare a tal punto che mentre regnava la siccità sull’Europa centro-meridionale, i veri fronti atlantici erano relegati al nord atlantico e scandinavia, con accumuli nevosi record sulle Svalbard, isole solitamente molto fredde e con poche precipitazioni che si sono viste invase da correnti più miti e cariche di fenomeni.

Senza passare per le dinamiche stratosferiche, ci potremmo immaginare proprio che il riscaldamento globale agisca in questo modo. Un pianeta più caldo vedrebbe la graduale tropicalizzazione delle aree meridionali del continente con le preziose piogge atlantiche relegate a latitudini sempre maggiori e aumento delle temperature e delle nevicate nelle zone polari.
Sapendo che il riscaldamento globale porta a questi risultati tramite la stratosfera, potremmo aspettarci in futuro che gli inverni scialbi e la siccità nel periodo invernale possano aumentare. Soprattutto nel momento in cui l’anno in corso stia facendo un nuovo record di temperature globali (o comunque fra i più caldi di sempre), c’è da aspettarsi a seguito un inverno probabilmente mite.

Anomalie rilevate nella stratisfera negli ultimi 50 anni.

Anomalie rilevate nella stratisfera negli ultimi 50 anni.

 

Riportiamo qui due articoli di 3bmeteo che riassumeva le cronache meteo in Europa di quel Dicembre:
“Gran parte dell’Europa continua a trovarsi sotto il dominio dell’alta pressione, con temperature miti e anomale per il periodo; discorso diverso invece si ha nell’estremo Nord del Continente, bersagliato dalle perturbazioni atlantiche. E’ questo il caso dell’Islanda, continuamente interessata dalle nevicate, anche da record per Dicembre (il 2 la capitale Reykjavik ha registrato quasi 43cm caduti in un giorno).
Le temperature in Islanda, dopo un breve periodo sopra lo zero, torneranno ad essere negative almeno fin oltre Natale, con neve che tornerà a cadere anche a Reykjavik in prossimità delle feste. La depressione d’Islanda continuerà a mantenersi più o meno nella sua sede naturale; un po’ di neve è comunque caduta nei giorni scorsi anche in Scozia, nelle Highlands, ma di certo l’Inverno europeo sembra proprio essersi assopito.”

“Prosegue la ricerca dei dispersi a causa di una enorme valanga che si è abbattuta sabato nel centro abitato di Longyeabyen nelle Isole Svalbard, sul Mar Glaciale Artico. Almeno una decina le case sepolte dall’enorme muro di neve. Le Isole Svalbard sono la parte più settentrionale della Norvegia. Si contano un morto e decine di feriti tra cui almeno tre in gravi condizioni.
La valanga si è staccata dal monte Sukkertoppen, uno di quelli che circondano il paese, che si trova sulle rive di un fiordo e dove vivono circa 2mila persone. Per precauzione decine di persone sono state evacuate dall’area.
Il disastro è avvenuto come conseguenza del passaggio di un intensa perturbazione associata ad un profondo minimo di bassa pressione. L’ondata di maltempo, la più forte degli ultimi 30 anni, è stata accompagnata anche da forti venti con raffiche fino a 100 km/h. Le tempeste di tal portata sull’arcipelago settentrionale sono rarissime. Alla base di tutto questo il vortice polare molto intenso e freddo che alimenta dei centri di bassa pressione molto profondi in loco. Il Vortice Polare d’altro canto è alla base di una eccessiva mitezza su mezza Europa.”

https://www.3bmeteo.com/giornale-meteo/meteo–svalbard–enorme-valanga-sulle-case–morti-e-feriti–colpa-di-un-anomalo-vortice-polare-81220
https://www.3bmeteo.com/giornale-meteo/meteo-europa–alta-pressione-dominante-ma-neve-record-in-islanda–80821

Un'immagine della stratosfera nel Dicembre 2015: temperature ben inferiori ai -80.

Un’immagine della stratosfera nel Dicembre 2015: temperature ben inferiori ai -80.

Un'immagine della stratosfera nel Dicembre 2017

Un’immagine della stratosfera nel Dicembre 2017

Nella mappa qui sopra, che rappresenta la situazione nella stratosfera polare a metà del dicembre 2017 possiamo notare come il vortice polare stratosferico si sia ripresentato compatto e freddo condizionando però solo parzialmente il vortice polare troposferico grazie ad alcuni indici teleconnettivi (QBO- in primis) non propensi a eventi come quello del dicembre 2015.

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