Cos'è la cella di Hadley e perché preoccupa così tanto i meteorologi in Europa?

Le celle di Hadley svolgono un ruolo chiave nel trasporto del calore nell'atmosfera. La loro espansione è sempre più evidente, a causa del riscaldamento globale, e questo ha conseguenze anche in Europa.

Penisola Iberica
Le giornate con tempo stabile e più caldo del normale diventano sempre più numerose, si registrano cambiamenti su scala planetaria.

Lo schema classico della circolazione generale dell'atmosfera è ben noto. In qualsiasi libro o manuale di meteorologia e climatologia compaiono sia la sua figura che le spiegazioni di come si comporta questo meccanismo di trasporto del calore nell'atmosfera terrestre. Le due celle di Hadley ne sono il motore principale e ad esse dedicheremo qualche riga perché è sempre più evidente che si stanno espandendo.

L'esistenza di queste celle o circuiti di circolazione fu proposta per la prima volta dall'avvocato e meteorologo dilettante inglese George Hadley (1685-1768), da non confondere con l'astronomo, fisico e matematico inglese dello stesso periodo Edmund Halley (1656-1742). ), famoso per aver calcolato l'orbita della cometa che porta il suo nome e prevederne gli avvicinamenti periodici alla Terra, ogni 76 anni.

Cella Hadley
Diagramma con la sezione trasversale delle due celle di Hadley nella situazione teorica di primavera e autunno, con entrambe simmetriche su entrambi i lati dell'equatore. Fonte: NOAA.

I nomi di Hadley e Halley sono molto simili, motivo per cui a volte vengono scambiati. Si dà il caso anche che Halley (l'astronomo) abbia dato importanti contributi sugli alisei (a lui si deve la prima mappa dove sono rappresentati), che sono uno degli elementi chiave della circolazione generale atmosferica e sono strettamente legati alle celle di Hadley.

Ognuna di queste celle comporta una circolazione meridiana (secondo la direzione N-S), in cui l'aria viene trasportata dall'equatore fino a circa il 30° parallelo (regione subtropicale) nei livelli superiori della troposfera, e nella direzione opposta in quelli inferiori, come appare nel diagramma della figura. Sono spinte dal sollevamento d'aria che avviene nella fascia equatoriale, generato dalla convezione provocata, a sua volta, dalla forte insolazione.

Il riscaldamento globale sta espandendo le celle

Le celle di Hadley svolgono un ruolo importante nel trasferimento di calore dall'equatore alle medie latitudini. Sono soggette ad un'oscillazione stagionale, la cui ampiezza varia a seconda della lunghezza della Terra. Se ci limitiamo alla cella situata nell’emisfero settentrionale e all’ambito geografico delle Isole Canarie e della Penisola Iberica, a gennaio (inverno boreale) la cellula si ritira verso sud, senza superare l’equatore, mentre a luglio (estate boreale) sale di latitudine, ed il suo ramo discendente si piazza nell'area della penisola iberica.

Espansione delle cellule di Hadley
Cambiamenti sperimentati dalle celle di Hadley in risposta al riscaldamento globale causato dall’aumento dei gas serra nell’atmosfera. Fonte: Nature Communications (giugno 2017).

Nel suo Sesto ed ultimo Rapporto (AR6), pubblicato nel 2021, l’IPCC attribuisce un elevato livello di fiducia all’espansione delle celle di Hadley verso le alte latitudini, indicando che nel caso particolare della cellula situata nell’emisfero settentrionale, detta espansione e il movimento verso nord è stato osservato dal 1980.

Quali sono le conseguenze in Europa?

Quanto sopra è qualcosa che sta diventando sempre più chiaro. Le incursioni di aria subtropicale sulla Penisola Iberica ed Isole Baleari sono sempre più frequenti e si verificano in ogni periodo dell'anno. Le incursioni delle creste calde non sono altro che il riflesso dell’espansione della cella di Hadley, con le conseguenze che stiamo vedendo: un aumento dei periodi di siccità e della siccità, nonché anomalie di temperatura positive quasi permanenti, di magnitudo crescente.

Anticiclone inizio febbraio
Mappa con i campi di altezza geopotenziale e temperatura a 500 hPa e pressione superficiale prevista per venerdì 2 febbraio 2024 alle 12 UTC. Questo schema si ripete sempre più al di fuori del periodo estivo.

Questo comportamento osservato ci porta ad una subtropicalizzazione del clima, ad esempio in Spagna. Le proiezioni climatiche suggeriscono che questa espansione delle celle di Hadley continuerà per il resto del secolo, parallelamente al continuo aumento della temperatura.

Stiamo assistendo alla conferma della forzatura del riscaldamento globale nella circolazione generale dell'atmosfera. Sia l’aumento della frequenza e dell’entità della siccità, sia il caldo estremo e l’irregolarità delle precipitazioni sono elementi che, oltre a rendere difficile il nostro adattamento, complicano la gestione di una moltitudine di attività, strettamente legate al comportamento meteorologico e climatico.