C'è un ciclo climatico naturale dietro il non inverno di questo inizio anno?

Il cambiamento climatico è ormai argomento quotidiano di discussione e le condizioni meteo particolari in molte parti del mondo sono portate spesso come prova. Uno degli aspetti più anomali di questi ultimi tempi, è l'assenza del freddo in questo avvio di stagione invernale in gran parte del vecchio continente, Italia compresa. I dati sulle temperature medie globali ci dicono che siamo molto vicini ai record registrati nel 2017, e questo ha sicuramente un'influenza, ma possono pochi decimi di grado in più di temperatura media rispetto agli ultimi anni, giustificare delle così significative anomalie climatiche? Il clima, come sappiamo, segue anche dei suoi cicli legati a fenomeni naturali, quindi quanto c'è di tutto questo nella situazione attuale?

La caratteristica principale nell'emisfero settentrionale di questa fase stagionale è un vortice polare molto forte. Esistono due vortici polari, uno nella stratosfera molto netto e ad altissime latitudini ed uno nella troposfera, meno evidente e a latitudini un po' più basse (nell'immagine il vortice polare stratosferico). In molti casi le vicissitudini del primo influenzano il secondo con un certo ritardo, dato che a causa della forza di gravità i moti atmosferici si propagano maggiormente dall'alto verso il basso.

Il vortice polare è una circolazione depressionaria semi-permanente che ruota intorno ad una bassa pressione più o meno centrata sul Polo. L'origine della depressione è dovuta alla mancanza di radiazione solare durante l'inverno, la quale crea un raffreddamento dell'aria a tutte le quote nelle regioni polari. Questo cuore freddo, unito alla rotazione terrestre, alimenta questo grande ciclone che a fasi alterne caratterizza tutti gli inverni. La forza del vortice polare e la sua posizione non sono sempre costanti, esso può compattarsi ed accelerare oppure espandersi e rallentare, può dislocarsi verso latitudini inferiori, spezzarsi in due o più parti, andando ad influenzare il meteo in tutto l'emisfero.

Come abbiamo detto il vortice polare quest'anno è stato finora molto forte e compatto, questo è confermato anche dalla misurazione dell'Oscillazione Artica, un parametro che definisce le differenze di geopotenziale (e quindi di pressione atmosferica) tra le regioni polari e le medie latitudini. L'indice AO è in fase positiva praticamente dall'inizio dell'inverno, tranne una breve fase nella seconda metà di dicembre, ciò significa che ci sono sempre state forti differenze di geopotenziale tra le due regioni, quindi il vortice polare anche in troposfera è stato molto compatto.

Con un vortice polare così compatto gli scambi meridiani, cioè i venti che portano a mescolare l'aria a latitudini (e quindi temperature) diverse, sono ridotti al minimo, a vantaggio delle correnti zonali, cioè dei venti in direzione dei paralleli. Questo ha comportato la prevalenza di fasi anticicloniche granitiche alle nostre latitudini, con temperature ben al di sopra delle medie del periodo, mentre il freddo è rimasto confinato alle regioni artiche. Una testimonianza di questo fatto ce la danno direttamente i ghiacci artici che, soprattutto nel comparto europeo, sono in uno stato di forma che non si vedeva da anni. Dal primo grafico vediamo come l'estensione attuale sia ben più alta della media dell'ultimo decennio, anche se ancora molto al di sotto del decennio precedente. Dalla mappa, invece, si può notare come la linea dei ghiacci non sia così distante da quella della media trentennale di riferimento.

Lo stesso fenomeno è visibile dalle anomalie termiche al suolo, anche misurate in un solo giorno, dove si vedono grandi aree molto calde in Siberia, Europa e Nord America, mentre le estreme latitudini settentrionali americane, come pure l'area delle Isole Svalbard sono molto più fredde del normale.

Ora però cerchiamo di dare una risposta al quesito del nostro titolo: c'è un ciclo naturale che può spiegare questo fenomeno?

Tra i vari cicli interannuali del clima, quello su cui cadono i sospetti maggiori è la Quasi-Biennial Oscillation che, come dice il nome, è un ciclo climatico della durata di circa 2 anni (intorno ai 28 mesi più precisamente). La QBO, nota anche come Venti di Singapore, è un fenomeno naturale che interessa i venti della stratosfera equatoriale, che con intervallo quasi biennale si invertono di direzione, passando da ovest verso est all'opposto. Il fenomeno è una complessa interazione tra onde termiche che propagano il calore delle troposfera tropicale verso l'alto, onde di gravità che si propagano dagli strati più alti a quelli più bassi della stratosfera e la corrente a getto con le sue ondulazioni. La descrizione del fenomeno è molto ben rappresentata dal seguente video, che mostra come l'inversione della direzione delle correnti ha origine nell'alta stratosfera, andando poi a scendere gradualmente (circa 1 Km al mese) fino ai confini della tropopausa.

Questa è l'immagine statica dello stesso fenomeno aggiornata:

In questo periodo le correnti nella bassa stratosfera sono occidentali e siamo al punto in cui la massima velocità delle correnti è proprio negli strati più bassi, mentre in alta stratosfera è già avvenuta l'inversione che si sta propagando lentamente verso il basso. Queste forti correnti zonali occidentali nella stratosfera equatoriale immediatamente sopra la tropopausa, forniscono un freno agli scambi meridiani anche in troposfera, aiutando la corrente a getto a viaggiare indisturbata. Subendo meno rallentamenti, la corrente a getto viaggia in modo più rettilineo, limitando quelle oscillazioni (onde di Rossby), che sono il vero motore dei promontori e saccature che movimentano il meteo alle medie latitudini. Con una corrente a getto così regolare, anche il vortice polare può più facilmente rimanere compatto alle latitudini maggiori, con il risultato che gli scambi meridiani sono quasi completamente inibiti. La QBO, inoltre, ha anche un effetto combinato con l'attività solare, e si è visto che in condizioni di bassa attività solare come quella attuale, una QBO in fase positiva rappresenta un ostacolo ai riscaldamenti stratosferici (Stratwarming), che sono i disturbi principali responsabili della perdita di forza del vortice polare.

Possiamo quindi affermare, che un forte contributo alle condizioni meteo attuali in Europa, e nell'emisfero settentrionale in generale, è dato da fenomeni naturali, cioè la combinazione di una fase ben precisa della QBO associata ad un'attività solare prossima al minimo. Ovviamente tale scenario si sovrappone ad un contesto di riscaldamento globale che ne può aver accentuato gli effetti.

In questo contesto c'è quindi da aspettarsi un prosieguo della stagione su questa falsa riga? Tali condizioni generali sono destinate a durare anche nel prossimo mese, quindi lo scenario rimane sfavorevole all'arrivo di fasi invernali molto crude, tuttavia si tratta di andamenti generali che possono essere "spezzati" almeno localmente e temporaneamente da fenomeni diversi che possono portare sorprese. Per questo motivo è impossibile escludere l'arrivo di una fase più invernale prima della fine della stagione.