L’oscillazione artica (AO), nota anche come Northern Annular Mode (NAM), è un fenomeno atmosferico che interessa le aree polari al di sopra del 55° parallelo nord. Si tratta di una delle più importanti modalità di variabilità climatica dell’intero emisfero settentrionale. L’equivalente nell’emisfero australe prende invece il nome di oscillazione antartica o Southern Annular Mode (SAM).
L’indice AO non segue una cadenza regolare: si manifesta infatti attraverso anomalie della pressione al livello del mare di segno opposto tra Regione Artica e fasce comprese tra i 37° e i 45° di latitudine nord.
Una stretta parente dell’AO è la North Atlantic Oscillation (NAO), che descrive dinamiche molto simili ma circoscritte soprattutto all’Oceano Atlantico settentrionale. Gli studiosi non concordano pienamente su quale delle due rappresenti meglio i processi atmosferici, ma la NAO sembra avere un impatto più diretto su eventi meteorologici osservabili.
Caratteristiche e funzionamento dell’oscillazione artica
L’AO si manifesta come un anello di anomalie pressorie attorno al Polo. Nell’Artico, la presenza di masse continentali rompe la regolarità circolare di questo schema, mentre nell’Antartico la disposizione rimane quasi perfettamente simmetrica.
Gli scienziati ritengono che l’AO sia collegata a cambiamenti su scala globale, con una parziale capacità di prevedere l’andamento meteo-climatico. Secondo le osservazioni, quando l’indice è positivo, si riscontrano basse pressioni sulla regione polare e venti occidentali più forti e costanti. Questo rinforzo del getto polare mantiene l’aria gelida confinata nelle alte latitudini. Al contrario, con indice negativo, la pressione cala ulteriormente al Polo, i venti zonali si indeboliscono e masse d’aria artica possono scivolare verso le medie latitudini, portando condizioni molto fredde.
Dal punto di vista tecnico, l’AO viene calcolata tramite le anomalie del geopotenziale a 1000 hPa tra i 20° e i 90° di latitudine nord, confrontate con un modello di riferimento derivato dai dati medi del periodo 1979-2000.
Periodi e oscillazioni nel tempo
Nel corso del XX secolo, l’AO ha alternato fasi positive e negative senza ciclicità precisa. Una tendenza a valori più positivi è stata osservata dagli anni ’70, mentre l’ultimo decennio ha mostrato un ritorno a condizioni più neutre.
Sebbene le oscillazioni avvengano su base giornaliera, mensile, stagionale e annuale, i meteorologi riescono oggi a stimarne l’andamento a breve termine con una buona precisione: i modelli del Global Forecast System (GFS) raggiungono infatti una correlazione di circa 0,9 sulle previsioni a 7 giorni.
Il fenomeno, identificato per la prima volta da Edward Lorenz, ha ricevuto il nome ufficiale di Arctic Oscillation nel 1998 grazie a David W.J. Thompson e John Michael Wallace.
Effetti climatici delle diverse fasi
Nella fase positiva, le perturbazioni atlantiche tendono a scorrere più a nord, portando piogge abbondanti su Alaska, Scozia e Scandinavia, mentre zone come l’ovest degli Stati Uniti e il Mediterraneo vivono condizioni più secche. Le aree a est delle Montagne Rocciose registrano in genere inverni più miti, mentre Groenlandia e Terranova restano più fredde.
La fase negativa, invece, spinge le masse d’aria artica verso sud, determinando ondate di gelo sull’Europa, sul Nord America e su altre regioni temperate.
Oscillazione artica e il paradosso degli inverni freddi in Europa
L’oscillazione artica (AO) è uno dei principali indici climatici che influenzano il comportamento degli inverni europei. Si tratta di una variazione della pressione atmosferica tra l’Artico e le medie latitudini, capace di modulare la traiettoria delle correnti occidentali. In fase positiva, l’AO mantiene il vortice polare compatto, trattenendo il freddo gelido oltre il Circolo Polare e favorendo inverni più miti sull’Europa. Quando però l’oscillazione entra in fase negativa, la cintura di venti che contiene le masse d’aria artiche si indebolisce e le irruzioni fredde possono precipitare verso sud.
Anche in un contesto di cambiamento climatico, con temperature medie stagionali più alte, questa dinamica non perde efficacia. L’amplificazione artica, ossia il riscaldamento accelerato delle regioni polari, può destabilizzare il vortice polare e aumentare la probabilità di episodi di AO negativa. In questi casi, l’aria gelida riesce a scendere rapidamente verso il Mar Mediterraneo, scontrandosi con masse più miti e umide. Questo contrasto termico genera precipitazioni che, in presenza di freddo sufficiente, si trasformano in nevicate anche a bassa quota, soprattutto in aree interne dell’Italia e lungo gli Appennini.
La combinazione tra AO negativa e blocchi atmosferici sull’Atlantico può mantenere a lungo queste configurazioni, dando vita a periodi freddi e nevosi nonostante una tendenza globale al riscaldamento. L’inverno europeo, dunque, resta caratterizzato da una forte variabilità: può essere complessivamente più caldo, ma con episodi localizzati di gelo e neve che diventano ancora più sorprendenti e intensi proprio a causa delle nuove dinamiche climatiche.
Eventi storici legati all’AO negativa
L’inverno del 2010 rappresenta uno degli esempi più eclatanti. Nel mese di febbraio l’AO raggiunse il valore negativo più marcato dell’era moderna, con una media mensile di −4,266.
In quell’occasione si verificarono tre storiche nevicate negli Stati Uniti centro-orientali:
- a Baltimora caddero 64 cm di neve il 5-6 febbraio e altri 50 cm il 9-10 febbraio;
- a New York City una tempesta tra il 25 e il 26 febbraio depositò 53 cm di neve.
Nello stesso periodo, un’intensa perturbazione imbiancò anche la Catalogna e il sud della Francia, lasciando fino a 60 cm di neve a Girona.
Questi valori estremi spinsero masse d’aria gelida molto più a sud del normale, con effetti persino sulla Florida meridionale e sulle spiagge di Cancún, dove le temperature risultarono fino a 4 °C sotto le medie stagionali.
Un altro episodio significativo si verificò nel gennaio 1977, quando l’indice AO scese a −3,767, coincidendo con i valori di temperatura più bassi mai registrati in quel mese a New York, Washington D.C. e Baltimora.
Fonti
• Lorenz, E.N. (1951) – Journal of Meteorology
• Thompson & Wallace (1998) – Geophysical Research Letters
• NOAA Climate Prediction Center
• Hansen et al. (2009) – NASA GISS
• Ripesi et al. (2012) – Royal Meteorological Society
• Llasat et al. (2014) – Natural Hazards and Earth System Sciences
• NOAA State of the Climate – December 2010
• Arctic Oscillation Time Series (1899-2002)
• Ambaum et al. – Arctic vs North Atlantic Oscillation
• National Weather Service – Climate Prediction Center
• Arctic Oscillation influence on European winters
• Climate change, Arctic amplification and mid-latitude weather
• The polar vortex and extreme cold events in Europe