Sul Pacifico equatoriali si rafforzano le ipotesi sul ritorno del fenomeno di “El Nino”, un “onda di Kelvin” è pronta a riscaldare le acque dell’oceano più grande del mondo

Qualcosa sta cominciando a mutare sullo scenario climatico planetario. Difatti, proprio nelle ultime settimane, si rafforza l’ipotesi di un ritorno del fenomeno di “El Nino”, che riacquisterà sempre più terreno lungo il Pacifico equatoriale nel corso della prossima stagione primaverile ed estiva. Le ripercussioni climatiche sarebbero su scala planetaria, ma ancora è troppo presto per dare tutti i dettagli. “El Niño”costituisce la parte più propriamente oceanica del fenomeno, ma a questo risulta accoppiato un complesso sistema di circolazione atmosferica, meglio nota come “Southern Oscillation”. La fenomenologia completa è perciò nota con il termine di “El Niño Southern Oscillation” (oscillazione meridionale “El Niño“). La parte atmosferica del fenomeno invece fa riferimento alla cosiddetta circolazione di Walker. Questa circolazione vede la formazione di un estesa cintura di bassa pressione che si distende lungo tutto il Pacifico equatoriale centro-orientale, a causa del graduale surriscaldamento delle acque superficiali oceanica. “El-Niño”inizia cosi ad insorgere a causa del surriscaldamento delle acque superficiali oceaniche del Pacifico orientale che, a sua volta, determina un notevole incremento dell’attività convettiva su tutto il Pacifico centro-orientale, modificano a loro volta la circolazione equatoriale dei venti, con l’allentamento degli Alisei, e delle correnti oceaniche.

Tali modifiche a loro volta sono all’origine di un vero e proprio sconvolgimento della distribuzione delle precipitazioni lungo tutto il Pacifico equatoriale. In sostanza con la fase di “El Niño” si instaura una circolazione con una forte attività convettiva (correnti ascensionali che originano i Cumulonembi e i temporali) e un conseguente incremento della copertura nuvolosa sul Pacifico orientale, mentre al contempo una più estesa area di “Subsidenze”(correnti discendenti) si viene a formare sul Pacifico occidentale, sull’area indo-australiana. In poche parole tale stravolgimento meteo/climatico comporta uno spostamento longitudinale verso oriente dell’intera circolazione di Walker. Tale teleconnessione atmosferica viene ben identificata anche dall’indice SOI (Southern Oscillation Index) che misura le oscillazioni di pressione sull’area del Pacifico prendendo delle località, come l’isola di Tahiti o la città di Darwin, nel nord dell’Australia. Negli ultimi anni, il posizionamento di decine di boe oceanografiche sparse su tutto il Pacifico occidentale, che misurano le temperature dell’acqua e la pressione atmosferica, ha permesso di poter studiare al meglio questi profondi squilibri barici fra gli opposti settori dell’oceano Pacifico, il più vasto del pianeta. Ancora oggi le cause che danno origine ad un fenomeno cosi complesso, e distribuito su cosi larga scala, come “El Niño”, sono in fase di ulteriore studi e approfondimenti.

Quel che si sa con maggiore certezza è che “El Niño” comincia a sorgere quando sull’oceano Pacifico le grandi onde planetarie di Rossby interferiscono con quelle di Kelvin, che si muovono in senso del tutto opposto. Tali interferenze favoriscono uno spostamento di grandi masse d’acque da ovest verso est, in direzione delle coste sud-americane, con un aumento del volume dell’acqua di circa 80-100 cm che accompagna un rallentamento dell’azione della fredda “corrente marina di Humboldt”, che dai mari sub-antartici risale l’intera costa occidentale dell’America meridionale, dal Cile meridionale fino all’Ecuador e alle isole Galapagos, causando un costante raffreddamento delle acque oceaniche che è all’origine della costante aridità che caratterizza il clima del Cile, della costa peruviana e dell’Ecuador meridionale. In questo caso lo sviluppo del fenomeno di “El Nino” è legato alla formazione di una vasta area di acque molto calde, sul Pacifico centro-occidentale, con anomalie termiche positive di +1,5°C +2.0°C, che va a contrastare con le acque molto più fredde presenti sul Pacifico orientale, nel tratto di oceano antistante le coste di Cile, Peru ed Ecuador, dove agisce il ramo principale della fredda “corrente marina di Humboldt” (alimentata dal flusso dell’Aliseo di SE che risale il Pacifico sud-orientale).

Questo notevole “gradiente termico”, fra il settore centro-occidentale e quello orientale dell’oceano Pacifico, può innescare una “onda Kelvin” che si propaga verso est, seguendo un ciclo di oltre 30-60 giorni, con la liberazione di una intensa quantità di calore latente sprigionato dall‘intensa attività convettiva legata proprio alla “MJO“. In realtà la macchina di “El Niño” si è già messa in moto in tutto il bacino dell’oceano Pacifico, e a breve avremo i primi segnali in ambito teleconnessivo. Tutto parte dal Sole che riscalda in modo costante i vasti spazi dell’oceano Pacifico tropicale e dell’oceano Indiano tropicale, facendo evaporare enormi quantità d’acqua. Quando l’acqua si condensa determinando le nuvole e la pioggia, rilascia un grande quantità di calore che fa di queste aree il principale motore che spinge la circolazione atmosferica planetaria. La pioggia che cade su aree estese può superare i 3 metri all’anno lunga la fascia equatoriale, ma alcune aree possono ricevere fino a 4-5 metri di pioggia all’anno. Più di 5 metri di pioggia all’anno rilasciano in media 400 W/m2 di calore nell’atmosfera, una quantità di calore notevolissime che viene gradualmente bilanciata dalle “onde equatoriali”, come le “onde di Yanai” e l’equatoriale “onda di Kelvin”. Quest’ultima ha ruolo fondamentale nello sviluppo di fenomeni atmosferici molto importanti, come “El Nino” o “La Nina“.

Le “onde di Kelvin”di solito sono il segnale precursore della nascita di “El Nino”. Studi recenti hanno potuto dimostrare come la “Madden-Julian oscillazione” (abbiamo scritto un articolo su questo importantissimo indice), in sigla detta pure “MJO” (pattern climatico di variabilità atmosferica della fascia equatoriale che consiste nel lento movimento di un nucleo di precipitazioni molto intense, con forte attività convettiva organizzata, che si spostano da Est ad Ovest), in azione sull’oceano Indiano, può innescare una “onda Kelvin” che si propaga verso est, seguendo un ciclo di oltre 30-60 giorni, con la liberazione di una intensa quantità di calore latente sprigionato dall‘intensa attività convettiva legata proprio alla “Madden-Julian oscillazione”. Il campo di pressione medio-basso presente sull’oceano Indiano meridionale, li dove agisce la“MJO”, si propaga gradualmente verso est, in direzione del Pacifico settentrionale, producendo una sostenuta ventilazione dai quadranti occidentali che inibisce il flusso regolare dei ventiAlisei nella fascia tropicale dell‘oceano Pacifico. In questa fase gli Alisei nel Pacifico occidentale non soltanto si indeboliscono, ma addirittura invertono direzione per poche settimane al mese, producendo i “Westerly wind bursts” che rapidamente approfondiscono il termoclino.

Lo sprofondare del termoclino lancia un “onda di Kelvin” che si propaga verso oriente. Questi venti occidentali sono in grado di trasferire dal Pacifico occidentale al Pacifico orientale un’“onda di Kelvin“, che in questo caso va identificata come una grande striscia di acque molto calde, che scorrono ad una profondità di circa 150 metri, lungo una direttrice ovest-est. Questa onda può essere osservata in superficie da un leggero aumento in altezza della superficie del mare, di circa 8 cm, e un sensibile aumento delle temperature delle acque superficiali su un’area estesa per diverse centinaia di miglia. In appena 30-60 giorni questa “onda Kelvin” si propaga dal Pacifico occidentale a quello orientale, spingendo un flusso di masse d’acqua molto calde che da Papua Nuova Guinea e dalle isole del Pacifico centrale si muove in direzione delle coste americane. Quando questa “onda di Kelvin” colpisce la costa del Sud America, in prossimità dell’Ecuador e della costa peruviana, l’acqua calda impatta sopra il ramo principale della fredda “corrente marina di Humbold”, che dai mari sub-antartici risale fino alle isole Galapagos bordando tutta la costa sud-americana, dal Cile al Peru e all’Ecuador meridionale.

L’incontro con la fredda “corrente marina di Humbold” provoca una brusca deviazione verso nord del flusso di masse d‘acqua molto calde provenienti dal Pacifico, creando una vasta area di acque calde in superficie che si distende verso il golfo di Panama e le coste pacifiche dell’America centrale. Questa corrente di acque calde, spinte dall’”onda di Kelvin”, può propagarsi fino alle coste del Messico settentrionale e della California, causando un impennata delle precipitazioni nelle suddette aree costiere, visto la maggior quantità di calore latente messo a disposizione dalla superficie oceanica. L’arrivo dell’onda di solito viene preannunciato dall’anomalo riscaldamento della superficie oceanica riscontrato dalle oltre 70 boe oceanografiche, gestite dal NOAA (con l’aiuto del Giappone, Corea del Sud, Taiwan, e Francia), piazzate lungo l’intera larghezza dell’oceano Pacifico, da Papua Nuova Guinea fino alle coste dell’Ecuador. I sensori di temperatura sono posti a diverse profondità lungo le boe oceanografiche e sono quindi in grado di registrare la temperatura sotto la superficie dell’acqua, a diverse profondità. Tali sensori inviano i loro dati in tempo reale, tramite il satellite, ai computer della NOAA che verificano successivamente la qualità dei dati inviati. Se si riscontra che nel giro di 3 mesi le temperature delle acque superficiali del Pacifico orientale sono aumentate di oltre i +1.5°, rispetto le medie stagionali, allora è chiaro che il fenomeno di “El Nino” è partito, con tutte le conseguenze teleconnessive su scala planetaria. Lo scenario prefigurato per i prossimi mesi potrebbe vedere l’attivazione del’“onda di Kelvin”, che partendo dal Pacifico occidentale tenderà a spingersi in direzione del Pacifico centro-orientale masse d’acque molto calde. Il proseguo del fenomeno di “El Nino”, soprattutto per quel che concerne la sua intensità, dipenderà dalle anomalie riportate dalla “Madden-Julian oscillazione”, che dall’oceano Indiano orientale e mari poco a nord degli arcipelaghi indonesiani, dove è in atto un notevole rinvigorimento dell’attività convettiva tenderà gradualmente a spostarsi verso l’Indonesia e il Pacifico occidentale.