(METEOGIORNALE.IT) Il termine STRATWARMING è di fondamentale importanza nel mondo della meteo invernale. Indica un episodio di riscaldamento intenso che avviene negli strati superiori dell’atmosfera, in particolare nella stratosfera, e che può avere conseguenze rilevanti fino alla troposfera, dove si verificano i fenomeni meteo di cui facciamo esperienza quotidianamente. Questo fenomeno è strettamente connesso al VORTICE POLARE, una vasta area di bassa pressione ubicata sopra le regioni polari, ed è spesso accompagnato da eventi che gli esperti chiamano SPLIT DEL VORTICE POLARE, con possibili ripercussioni a livello di temperature e dinamiche atmosferiche in diverse zone di EUROPA, ASIA e dell’intero emisfero settentrionale. In alcune situazioni, può favorire l’arrivo del GELO SIBERIANO in zone più temperate, provocando situazioni meteo estreme.
Che cosa significa un forte riscaldamento della stratosfera
Un forte riscaldamento della stratosfera si verifica quando la temperatura a quote di circa 10 hPa (circa 30 km di altitudine nel sistema metrico) aumenta di diversi gradi Celsius in un lasso di tempo relativamente breve, a volte nell’ordine di pochi giorni. Si tratta di un cambiamento sostanziale se consideriamo che la stratosfera polare in inverno è caratterizzata solitamente da temperature estremamente basse. Questo rialzo termico repentino può raggiungere incrementi di 10 o 15 °C rispetto ai valori precedenti. È importante sottolineare che, durante questa fase di anomalo riscaldamento, la circolazione dei venti cambia sensibilmente, e ciò può portare a un indebolimento o addirittura a una rottura del VORTICE POLARE in quota.
Le conseguenze di questo riscaldamento possono propagarsi verso il basso, ossia nella troposfera, lo strato in cui si manifestano le principali dinamiche meteo come perturbazioni, formazione di nubi e fenomeni temporaleschi. Il passaggio di informazioni dallo strato superiore a quello inferiore è un processo complesso, ma quando si innesca, può alterare il flusso delle correnti occidentali e deviare masse d’aria fredde o calde verso latitudini insolite. L’effetto finale, in talune situazioni, è il possibile trasferimento di aria estremamente gelida verso aree normalmente più miti, oppure il blocco di correnti fredde che rimangono confinate altrove. Il risultato pratico è la possibilità di ondate di gelo o, al contrario, periodi insolitamente miti in alcune regioni. Le probabilità che un forte riscaldamento stratosferico influisca con decisione sulle condizioni meteo troposferiche si attestano attorno al 60%. Ciò significa che in circa sei casi su dieci un intenso STRATWARMING può portare cambiamenti sostanziali anche vicino al suolo.
Varie intensità di riscaldamento della stratosfera e classificazione degli SSW
Nell’ambito degli studi meteo e climatici, gli episodi di riscaldamento stratosferico vengono indicati con la sigla SSW, dall’inglese Sudden Stratospheric Warming. Gli scienziati hanno proposto diverse metodologie per definire questi eventi, ma generalmente li dividono in tre grandi categorie: riscaldamenti maggiori (major), minori (minor) e finali (final). Talvolta si menziona anche una quarta tipologia chiamata “canadese” (canadian warming).
I riscaldamenti maggiori (major) si verificano quando i venti occidentali a 60° di latitudine nord e 10 hPa si invertono, diventando orientali. In tale circostanza, si verifica una vera e propria rottura del VORTICE POLARE, che può essere separato in due o più nuclei, oppure spostato dalla sua sede naturale sul polo. Questo indebolimento radicale consente all’aria intrappolata al centro del VORTICE POLARE di mescolarsi con flussi meridionali e subire l’irraggiamento solare, favorendo reazioni chimiche e, in alcuni casi, variazioni nella ionizzazione degli strati alti dell’atmosfera. Quando lo scambio d’aria raggiunge intensità rilevanti, si può assistere a un vero e proprio SPLIT DEL VORTICE POLARE, con conseguenze sulle traiettorie delle masse d’aria in EUROPA e nelle altre regioni dell’emisfero.
I riscaldamenti minori (minor) hanno una dinamica simile ai maggiori ma presentano un’intensità inferiore: i venti occidentali si indeboliscono senza però invertire completamente la circolazione. Il VORTICE POLARE non va incontro a una frammentazione netta, per cui le conseguenze meteo risultano più moderate. La stratosfera, pur subendo un evidente incremento termico (almeno 25 °C in una settimana, come indicato da alcuni studiosi), non vede un vero e proprio crollo del vortice e, di conseguenza, l’impatto sulla troposfera è spesso contenuto.
I riscaldamenti finali (final) coincidono con la naturale transizione stagionale nella stratosfera dall’assetto invernale a quello estivo. In questo caso, il passaggio dai venti occidentali a quelli orientali non viene seguito da un ritorno alle condizioni iniziali, perché la stratosfera entra definitivamente nella fase estiva con venti più deboli e strutture diverse. Si parla di “final” proprio perché non ne possono più seguire altri nel corso della stagione calda. Nell’emisfero australe, la maggior parte di questi riscaldamenti rientra proprio nella categoria finale, in quanto avviene nella tarda primavera (australe) e persiste fino all’estate successiva.
A volte, si menziona anche una quarta categoria chiamata riscaldamento canadese (canadian warming), che avviene nelle prime fasi dell’inverno nell’emisfero nord, in genere tra metà novembre e inizio dicembre. Presenta caratteristiche strutturali uniche rispetto alle altre tre tipologie, ma non ha un corrispettivo significativo nell’emisfero australe.
Lo STRATWARMING e la perturbazione dell’atmosfera polare
Uno STRATWARMING è definito come una perturbazione notevole dell’atmosfera invernale, tipicamente dell’area polare. Questa anomalia si estende dalla troposfera fino alla regione D della ionosfera, e può durare diversi giorni. Durante un evento di STRATWARMING, la temperatura può aumentare di 10 °C o più rispetto ai valori tipici di quel periodo. La causa primaria risiede spesso in un indebolimento o rottura del VORTICE POLARE: una circolazione a getto che di norma avvolge la calotta artica in modo compatto. Quando il vortice si “rompe”, l’aria precedentemente intrappolata al suo interno è libera di interagire con flussi di latitudine inferiore e di essere esposta alla luce solare. In particolare, la radiazione solare Lyman-alfa può ionizzare l’ossido nitrico presente, incrementando la densità di elettroni e provocando un marcato assorbimento nelle comunicazioni in alta frequenza (HF) lungo i percorsi polari.
Ogni inverno si registrano in media quattro o cinque di questi riscaldamenti della stratosfera, e il più intenso tende a verificarsi generalmente a marzo nell’emisfero nord, quando il sole torna a illuminare il polo. Spesso si associa a correnti di aria gelida che possono spostarsi dalla SIBERIA verso regioni come EUROPA occidentale o NORD AMERICA, dando origine a condizioni meteo di freddo intenso. In questa circostanza, si parla comunemente di GELO SIBERIANO, in grado di provocare nevicate significative e un notevole calo termico.
Non vi è unanime consenso scientifico sul fatto che i livelli sovrastanti della stratosfera influenzino sempre con certezza gli strati bassi. Alcuni sostengono che sia la troposfera, con i suoi flussi dinamici, a generare le perturbazioni che poi risalgono verso l’alto. Tuttavia, quando si verifica un deciso STRATWARMING, la probabilità che l’evento abbia ripercussioni tangibili sulle condizioni meteo al suolo è, come indicato, di circa il 60%. Ciò significa che è abbastanza comune, ma non garantito, osservare episodi di aria fredda pronunciata o di rimescolamenti nei regimi di pressione e venti nelle settimane successive.
Lo scenario del GELO SIBERIANO
Il GELO SIBERIANO è strettamente connesso al comportamento del VORTICE POLARE e ai fenomeni di STRATWARMING. Quando si innesca un SPLIT DEL VORTICE POLARE, l’aria freddissima della SIBERIA può muoversi verso sud o sud-ovest, raggiungendo EUROPA centro-orientale e, in certe circostanze, estendersi ulteriormente. Le conseguenze meteo possono essere intense ondate di freddo con temperature che scendono notevolmente sotto lo zero, nevicate abbondanti anche in zone collinari e pianeggianti, e marcati contrasti termici che spesso alimentano condizioni perturbate.
Lo studio del STRATWARMING e del VORTICE POLARE risulta cruciale per comprendere la dinamica meteo invernale e i possibili impatti sulle regioni abitate. Sapere che esiste una correlazione tra il riscaldamento della stratosfera e il successivo mutamento nella troposfera offre la possibilità di migliorare le previsioni meteo a medio e lungo termine. Sebbene non vi sia la certezza assoluta che ogni evento di marcato riscaldamento porti a forti ondate di GELO SIBERIANO o a configurazioni bariche estreme, la storia mostra che in un numero considerevole di casi queste dinamiche stratosferiche sono in grado di influenzare il tempo che sperimentiamo sulla superficie terrestre.
Infine, la conoscenza dei diversi livelli di intensità (major, minor, final e canadian) aiuta i meteorologi a classificare correttamente il tipo di riscaldamento in atto e a interpretare meglio i segnali che ne derivano. Con l’aumento della raccolta dati e con modelli meteo numerici sempre più sofisticati, le previsioni relative a fenomeni stratosferici migliorano gradualmente, consentendoci di anticipare con maggiore precisione eventuali ripercussioni sulle condizioni atmosferiche delle prossime settimane. (METEOGIORNALE.IT)
