Città da Parigi a Praga hanno sofferto negli ultimi anni a causa di ondate di calore da record. Infatti, la temperatura media estiva dell’Europa occidentale è aumentata di circa 2,3°C dal 1980, circa il triplo dell’aumento globale di 0,8°C. Questa discrepanza, in cui il riscaldamento osservato supera di gran lunga le previsioni iniziali dei modelli climatici, ha lasciato perplessi gli scienziati. Ciò suggerisce fortemente che sia in gioco un fattore cruciale, ma finora trascurato, intensificando il caldo estivo in Europa. In alta quota, sopra l’Europa, nelle correnti atmosferiche note come corrente a getto, possono formarsi onde gigantesche, capaci di bloccare i pattern meteorologici per lunghi periodi. Queste onde sono chiamate onde di Rossby e convogliano naturalmente l’aria calda verso i poli, creando talvolta sistemi meteorologici persistenti e difficili da gestire.
Un nuovo studio, pubblicato su Geophysical Research Letters, rivela che le recenti estati europee sono state caratterizzate da un aumento di questi pattern a onda “quasi stazionari”, che intrappolano efficacemente il calore sul continente, creando quella che sembra una gigantesca e immobile cupola di calore. Ma cosa potrebbe causare questi potenti spostamenti atmosferici? Per svelare questo mistero, i ricercatori hanno confrontato una vasta gamma di simulazioni di modelli climatici, inclusi esperimenti che isolavano gli effetti dei soli gas serra o dei soli aerosol, con osservazioni dettagliate degli ultimi decenni. La loro analisi indica un fattore sorprendente, quasi controintuitivo, alla base di questo intensificarsi del caldo estivo: un cambiamento significativo nell’aria stessa sopra l’Europa.
Aerosol: la schermatura solare che scompare
Per decenni, gli aerosol di solfato provenienti da centrali a carbone e ciminiere hanno agito come un attenuatore della luce solare sull’Europa. Un ricercatore osserva che queste particelle “hanno mascherato il riscaldamento di poco più di un grado in media” durante l’estate. Ma una volta entrate in vigore le leggi sulla qualità dell’aria e diminuite le emissioni di solfati, “la temperatura è aumentata rapidamente“. Basandosi su ricerche precedenti, gli autori di questo studio hanno dimostrato che, nelle loro simulazioni, la rimozione degli aerosol europei ha liberato un calore estivo eccessivo e ha modificato i pattern di pressione, intrappolando quel calore in loco. In breve, la riduzione delle emissioni di solfati ha rivelato un riscaldamento nascosto che i venti hanno poi intrappolato sull’Europa.
Gli esperimenti con i modelli climatici rendono il meccanismo inequivocabile. Quando cambiavano solo i livelli di gas serra, i modelli producevano un determinato pattern di riscaldamento. Ma quando venivano rimossi solo gli aerosol, emergeva una netta separazione termica est-ovest, esattamente il pattern che piega la corrente a getto in forti dorsali stazionarie sull’Europa. Gli autori scrivono infatti che in estate “la diminuzione del forzante radiativo degli aerosol è stata un fattore determinante dell’eccesso di riscaldamento osservato sull’Europa“.
Perché le previsioni non hanno colto il calore
Se questi processi atmosferici cruciali, come il comportamento delle onde di Rossby, sono effettivamente parte dei nostri modelli climatici, perché le recenti estati europee sono state costantemente sottostimate? La risposta risiede in un difetto sottile ma significativo: i modelli semplicemente sottovalutano l’intensità con cui queste onde della corrente a getto amplificano il calore sull’Europa.
Il team di ricerca ha approfondito questa discrepanza, confrontando i risultati dei modelli con le osservazioni reali. Hanno scoperto che, sebbene i modelli mostrassero alcune tendenze di circolazione, queste tendenze avrebbero in realtà attenuato il riscaldamento europeo di circa il -4%. Questo è in netto contrasto con le osservazioni ERA5, che rivelano un sostanziale aumento del 29% del calore in eccesso dovuto specificamente a questi cambiamenti nella circolazione atmosferica. In sostanza, i modelli non erano solo leggermente imprecisi; simulavano un effetto di circolazione che contrastava il riscaldamento osservato, anziché amplificarlo.
Ciò significa che, nella loro forma grezza, i modelli climatici inizialmente hanno catturato solo circa la metà del riscaldamento in eccesso osservato sull’Europa. Avevano compreso l’effetto serra, ma mancava loro un tassello importante del puzzle relativo alla dinamica atmosferica.
Tuttavia, questo non rappresenta un vicolo cieco per la modellazione climatica. Gli scienziati hanno scoperto che, se avessero “potenziato” manualmente il debole segnale delle onde di Rossby all’interno dei modelli, correggendo essenzialmente la sottostima dell’intensità e dell’impatto delle onde da parte dei modelli, le temperature estive simulate si sarebbero avvicinate molto di più alla realtà. Questa correzione ha di fatto “ripristinato il calore mancante“, dimostrando che la fisica di base era presente nei modelli, ma la loro sensibilità a questi pattern a onda necessitava di una ricalibrazione. Questa scoperta evidenzia una possibile strada per migliorare significativamente le previsioni climatiche regionali.
Previsioni e conseguenze
Questo è il paradosso delle recenti ondate di calore in Europa. Il miglioramento della qualità dell’aria si è rivelato uno dei maggiori successi in termini di salute pubblica; tuttavia, ha inavvertitamente eliminato un regolatore naturale del clima. Ora, poiché in Europa c’è molto meno aerosol atmosferico, questo processo di “smascheramento” si indebolirà. L’importanza di comprendere questo complesso legame non può essere sottovalutata, soprattutto da un punto di vista pratico. Gli scienziati saranno ora in grado di prevedere i cambiamenti climatici e stagionali includendo nei loro modelli pattern con onde di calore più intense.
Inoltre, questo studio rivela un altro aspetto importante a cui i responsabili politici devono prestare attenzione. Il miglioramento della qualità dell’aria porterà sicuramente dei vantaggi immediati, ma rivelerà anche una certa quota di riscaldamento prima nascosta. Pertanto, le proiezioni sui rischi futuri legati alle ondate di calore dovrebbero tenerne conto.
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