Vortice polare mai così debole a inizio novembre e l'incognita El Niño: cosa rischia l’inverno?

Il vortice polare stratosferico inizia ad indebolirsi e a scaldarsi, si tratta di uno degli eventi più precoci mai osservati. Ecco quello che potrà accadere, tenendo presente l'incognita di El Niño.

In questo inizio di novembre il vortice polare stratosferico sta vivendo una fase di instabilità insolitamente precoce. I modelli numerici indicano una probabilità elevata di un forte indebolimento, con inversione dei venti zonali medi a 10 hPa e 60°N tra il 4 e il 10 novembre.

Se confermato, si tratterebbe di uno dei riscaldamenti troposferici più precoci mai osservati, da quando si monitora l’attività del vortice polare in stratosfera. Quindi un vero e proprio record.

Il meccanismo fisico del vortice polare

Il vortice polare stratosferico è una vasta circolazione ciclonica di venti occidentali che si rafforza ogni autunno sopra le regioni polari. La sua evoluzione è regolata principalmente dalle onde planetarie di Rossby che si generano in troposfera.

Solo le onde più lunghe riescono a superare la tropopausa e a propagarsi in stratosfera. Durante la loro ascesa trasportano calore e quantità di moto verso l’alto, sopra l’Artico.

Arrivate nelle quote superiori (intorno ai 10 hPa e oltre), dove la densità dell’aria è molto più bassa, le onde aumentano di ampiezza e tendono a rompersi. Il deposito di momento che ne deriva frena i venti occidentali del vortice, rallentandoli, fino a farli invertire del tutto.

Man mano che si progredisce verso l’alta stratosfera l’aria diviene meno densa, pertanto proprio a queste quote il vento comincia a rallentare, rispetto alla media e bassa troposfera.

Quando il vortice si indebolisce in alto, le onde successive trovano condizioni favorevoli alla rottura a quote progressivamente più basse. Se le condizioni restano favorevoli il rallentamento dei venti zonali si può propagare verso il basso nel corso di giorni o settimane.

Le onde di Rossby, in movimento dal Nord America verso l'Europa, che favoriranno il trasporto di calore verso la regione polare.

La compressione adiabatica che accompagna la discesa provoca il rapido riscaldamento della stratosfera polare, generando il fenomeno dello stratwarming, con questo massiccio e repentino riscaldamento della stratosfera.

Ogni inverno la stratosfera polare tende a scaldarsi

Sia chiaro, questo processo non è eccezionale in sé. Ogni inverno le onde planetarie di Rossby trasferiscono energia e quantità di moto verso il vortice polare.

Lo stratwarming rappresenta semplicemente il caso in cui questo trasferimento è particolarmente intenso e prolungato, fino a determinare l’inversione dei venti zonali.

Uno dei punti più discussi riguarda le conseguenze sulla circolazione troposferica e, di conseguenza, sul tempo alle medie latitudini.

Statisticamente, circa un terzo o fino a metà degli stratwarming non producono una risposta troposferica chiara e duratura (indice NAM negativo al suolo, aumento della probabilità di blocchi).

Gli altri due terzi invece mostrano un impatto, con intensità e tempi variabili, spesso tra 1 e 3 settimane dopo l’evento stratosferico, ma in alcuni casi anche più tardi.

Il segnale non scende meccanicamente. La stratosfera modifica le condizioni di fondo (gradiente di temperatura, posizione del getto, propagazione delle onde successive), ma è la troposfera a determinare se e come rispondere. Non il contrario.

Perché l’incertezza è più alta del solito in questo caso?

L’evento in corso presenta elementi che aumentano l’incertezza rispetto a un evento di riscaldamento classico, tipico di gennaio o febbraio. Un’inversione dei venti a inizio novembre non ha precedenti solidi nel record moderno.

Nella prima parte della stagione il vortice è ancora in fase di costruzione e il coupling tra stratosfera e troposfera tende a essere meno efficiente e più lento.

A tutto ciò ci si mette di mezzo pure El Niño. La fase di El Niño molto intensa favorisce pattern troposferici più zonali e, su gran parte delle medie latitudini dell’emisfero nord, condizioni mediamente più miti.

Inoltre, di norma, la risposta della troposfera è mediamente più robusta nel cuore dell’inverno, quando il contrasto termico e la struttura del vortice sono pienamente sviluppati.

A inizio novembre i tempi di propagazione verso il basso e l’intensità dell’impatto possono risultare attenuati o dilazionati.

Pertanto le conseguenze sulla circolazione troposferica, invece, restano aperte. In questo caso specifico, la combinazione di tempistica estremamente precoce e Super El Niño rende l’incertezza ancora maggiore sul proseguo di novembre.

Nelle prossime settimane sarà decisivo osservare se e come il segnale stratosferico riuscirà a propagarsi verso il basso e a interagire con la circolazione troposferica, già fortemente influenzata da El Niño sull'area del Pacifico.