La recente e intensa tempesta solare che ha colpito la Terra provocherà un major stratwarming entro Natale?

La tempesta di qualche giorno fa potrebbe contribuire ulteriormente a indebolire la figura del vortice polare, aprendo verso nuovi scenari freddi in vista di dicembre.

Nei giorni scorsi la Terra è stata investita da una delle tempeste solari più intense registrate negli ultimi anni. Sicuramente una delle più forti di questi anni 2000.

Secondo il NOAA Space Weather Prediction Center, questa perturbazione ha provocato blackout radio e spettacolari aurore fino a latitudini molto basse. Ma oggi ci chiediamo se questo evento, davvero imponente, possa provocare delle conseguenze sul clima terrestre, come un possibile e improvviso riscaldamento stratosferico (Sudden Stratospheric Warming, o SSW).

Esiste un legame fra gli eventi di stratwarming e il ciclo solare?

Lo stratwarming consiste in un massiccio e repentino riscaldamento della stratosfera, anche dell’ordine di +50°C +60°C in pochi giorni provocato dalle onde planetarie (Rossby waves) che trasportano calore dalla troposfera verso l'alto.

Questo trasporto di calore, dal basso verso l’alto, inverte i venti del vortice polare, che invece di soffiare da ovest a est cambiano direzione, soffiando da est a ovest. Ciò sostanzialmente indebolisce il vortice polare, che si può coricare in direzione dell’Asia o dell’Europa, ed in altre situazioni può portare a una totale rottura del vortice polare, con il cosiddetto split.

Freddo, inverno.
Quando il vortice polare si indebolisce o si divide, l’aria fredda che normalmente rimane confinata sopra l’Artico può spostarsi verso sud, guidata da cambiamenti nella circolazione atmosferica.

Tale perdita di intensità del vortice polare tende ad avere effetti a cascata sulla troposfera, modificando la circolazione generale atmosferica dell’intero emisfero nord, permettendo alle fredde o gelide masse d’aria di origine artica di raggiungere più facilmente la fascia temperata, causando ondate di freddo e nevicate a bassa quota.

La teoria iniziale, proposta da Scherhag negli anni '50, legava gli stratwarming a eruzioni solari, ma studi successivi hanno chiarito che il nesso è indiretto e mediato dal ciclo solare undecennale, non da singoli eventi.

Durante il massimo solare, l'irraggiamento aumenta del 15%, riscaldando la stratosfera tropicale e alterando i venti zonali attraverso meccanismi "top-down". Da qui l'ozono assorbe più raggi ultravioletti, amplificando il riscaldamento e propagando anomalie verso i poli.

Il recentissimo studio del 2020

Uno studio del 2020 su Journal of Space Weather and Space Climate ha confrontato driver solari e terrestri sul vortice polare, notando come le precipitazioni di elettroni energetici da tempeste solari rafforzano il vortice nella stratosfera inferiore (raffreddandolo) e lo riscaldano in quella superiore, ma solo durante la fase est della Quasi-Biennal Oscillation (QBO-E).

Tuttavia, un'analisi del 2022 su Atmosphere evidenzia che il vortice polare funge da ponte tra attività solare e circolazione troposferica. Si è visto che durante il massimo solare (come quello di ora) il vortice polare tende a indebolirsi attraverso interazioni con onde planetarie. Al contrario, durante minimi solari, il vortice si rafforza, riducendo il rischio di stratwarming, e soprattutto eventi di major stratwarming.

La recente tempesta solare potrebbe innescare un major stratwarming a dicembre?

La tempesta di novembre 2025 arriva in un contesto favorevole, in cui il vortice polare è già formato, ma debole dopo un autunno atipico con temperature stratosferiche polari superiori alla media (+2-3°C anomalie osservate dal NCEP).

Freddo, inverno.
Attualmente con l'ulteriore indebolimento del vortice polare e l'inversione dei venti zonali salgono le probabilità per vedere importanti ondate di freddo fino in Europa nelle prossime settimane.

I modelli ECMWF e GFS prevedono un rischio elevato di stratwarming entro dicembre, con venti a 10 hPa (30 km) che potrebbero invertirsi a 60°N. La recente tempesta solare ha iniettato ossidi di azoto nella mesosfera polare, potenzialmente amplificando le onde Rossby, uno dei principali fattori di riscaldamento della stratosfera polare.

Tuttavia, gli studi sottolineano che un singolo evento solare non basta, è il contesto ciclico a contare. Durante il massimo del ciclo 25, la probabilità di un major stratwarming aumenta del 20-30% in inverno, come osservato nel 2013-2014.

La recente tempesta potrebbe aver "predisposto" la stratosfera, indebolendo ulteriormente il vortice del 10-15% nelle prossime 2-3 settimane, secondo simulazioni con modelli 3D GCM che incorporano forcing solari.

Se si verifica un major stratwarming, gli effetti a dicembre potrebbero includere uno spostamento più a sud del ramo principale del getto polare, con aria artica che irrompe in Europa centrale e Italia settentrionale, portando gelate precoci e nevicate fino a quote basse.