Che cosa sta succedendo davvero sopra le nostre teste quando il meteo “si blocca” per settimane, alternando un persistente caldo africano a piogge torrenziali sempre sulle stesse regioni? Per capirlo senza cadere nei soliti cliché o nelle iper-semplificazioni dei titoli di giornale, MeteoWeb ha intervistato in esclusiva uno dei più autorevoli fisici dell’atmosfera al mondo: il Prof. Tim Woollings.
Il Prof. Woollings è Docente Associato di Fisica dell’Atmosfera presso il prestigioso Department of Physics dell’Università di Oxford (Atmospheric, Oceanic and Planetary Physics). Riconosciuto a livello internazionale come una delle menti più brillanti della meteorologia dinamica e della climatologia moderna, Woollings ha dedicato la sua carriera allo studio della Corrente a Getto del Nord Atlantico, delle onde di Rossby e dei meccanismi fisici che regolano l’Oscillazione Nord Atlantica (NAO).
Oltre alla sua vasta produzione scientifica su riviste del calibro di Nature e Journal of Climate, il Prof. Woollings è diventato un punto di riferimento per la divulgazione scientifica globale grazie al suo acclamato saggio “Jet Stream: A Journey Through Our Changing Climate” (pubblicato dalla Oxford University Press). In quest’opera, Woollings è riuscito nell’impresa di trasformare la complessa fisica dei fluidi atmosferici in una narrazione avvincente e accessibile, spiegando come quel “fiume d’aria” che scorre a 10.000 metri di quota sia il vero motore che modella il clima del nostro Pianeta e le nostre giornate. Di seguito, il testo integrale delle domande e delle risposte.
Prof. Woollings, nei suoi lavori sul ciclo di vita della rottura delle onde di Rossby (Rossby Wave Breaking – RWB), potrebbe spiegarci la distinzione fisica tra rottura ciclonica e anticiclonica dell’onda e in che modo ciascun processo condiziona in modo unico i regimi meteo euro-atlantici?
“In linea generale, il termine ‘ciclonico’ indica una rotazione nello stesso senso di rotazione della Terra (antiorario nell’Emisfero Nord), mentre ‘anticiclonico’ indica il senso opposto. In questo contesto, tuttavia, non ci riferiamo direttamente ai singoli sistemi meteorologici al suolo, ma al percorso che hanno seguito per formarsi in quota. La rottura anticiclonica è la più comune sull’Europa: in questo scenario le masse d’aria ruotano l’una attorno all’altra in senso orario, portando spesso all’affermazione di alte pressioni e tempo stabile sull’Europa settentrionale, a fronte di condizioni più instabili e temporalesche verso sud. Nella rottura ciclonica, al contrario, le masse d’aria ruotano l’una attorno all’altra in senso antiorario. In questo caso l’alta pressione tende a posizionarsi più a nord, verso la Groenlandia o l’Islanda, con il risultato che l’intero asse della Corrente a Getto attraverso il Nord Atlantico può venire spinto decisa verso sud”.
I blocchi atmosferici su Scandinavia, Regno Unito o Groenlandia sono tra i principali responsabili degli estremi meteo persistenti in Europa. Quali sono le condizioni dinamiche chiave affinché un treno d’onde di Rossby si trasformi in un blocco atmosferico duraturo e capace di auto-sostenersi?
“Servono fondamentalmente due ingredienti: un’intensa attività d’onda nel Nord Atlantico e una ridotta capacità del getto di trasportare e smaltire queste onde. Quando ciò accade, si verifica la rottura d’onda e la transizione verso uno stato di blocco persistente. Il collega Noboru Nakamura e i suoi collaboratori hanno proposto un’analogia molto efficace per spiegare questo fenomeno: quella del traffico stradale. Se ci sono molte auto in arrivo e la strada improvvisamente si restringe, si crea un ingorgo (traffic jam). Man mano che la Corrente a Getto si avvicina all’Europa, tende naturalmente ad allargarsi e rallentare: ironicamente, questo produce lo stesso effetto del restringimento della strada, riducendo il numero di onde che il flusso riesce a sostenere. Allo stesso tempo, le ‘auto’ (ovvero il numero e l’ampiezza delle onde) possono aumentare a causa di pacchetti d’onda provenienti dal Pacifico o per processi locali, come il rilascio di calore latente nell’Atlantico che amplifica le onde sul posto”.
La Corrente a Getto nord-atlantica è influenzata da driver termodinamici in competizione tra loro, come il riscaldamento dell’alta troposfera tropicale che spinge il getto verso i poli e il riscaldamento superficiale artico che agisce nella direzione opposta. Sulla base dei dati osservativi recenti e della modellistica, come sta evolvendo la posizione netta e la variabilità del getto atlantico?
“Su scala globale le Correnti a Getto si stanno spostando verso i poli, ma se zoomiamo sul settore Nord Atlantico il quadro si fa più complesso perché qui è presente una fortissima variabilità decennale. In inverno si registra un trend a lungo termine verso un rafforzamento del getto, il che è coerente con il segnale che ci aspettiamo dal cambiamento climatico. In estate, invece, il getto ha mostrato una tendenza a spostarsi leggermente verso sud: un comportamento opposto alle attese teoriche, legato a una variabilità nota come Summer North Atlantic Oscillation (SNAO)“.
L’Oscillazione Nord Atlantica (NAO) modula fortemente la frequenza delle tempeste invernali e il trasporto di umidità verso l’Europa meridionale e il Mediterraneo. In che modo l’interazione tra le perturbazioni a scala sinottica e il flusso medio del getto mantiene queste fasi NAO persistenti?
“I veloci vortici sinottici (eddies) tendono a sostenere e rinforzare la Corrente a Getto ogni volta che questa si sposta, prolungando la persistenza di questi eventi. Esistono due principali meccanismi di feedback, legati rispettivamente alla fase di crescita e di decadimento dei vortici:
- In fase di crescita: se il getto si sposta verso sud, per esempio, la regione di genesi dei vortici si sposta a sua volta verso sud. Ciò significa che, in ultima analisi, il getto viene ulteriormente accelerato e mantenuto in questa posizione meridionale.
- In fase di decadimento: la fase di decadimento del ciclo di vita dei vortici coinvolge nuovamente la rottura delle onde di Rossby. Se il getto è posizionato a sud, è più probabile che si verifichino frequenti rotture cicloniche sul lato polare del getto, contribuendo a mantenerlo bloccato a latitudini inferiori”.
I modelli climatici hanno storicamente mostrato un “deficit di blocco”, sottostimando sia la frequenza che la durata degli eventi di blocco europei. Quali processi fisici o vincoli di risoluzione sono alla radice di questo bias nei modelli globali attuali?
“I modelli tendono effettivamente a sottostimare la frequenza dei blocchi e sull’Europa in inverno questo problema è davvero sistematico. Le cose stanno migliorando, ma ci sono ancora diversi fattori in gioco, tra cui la risoluzione della griglia (sia verticale che orizzontale) e gli schemi di parametrizzazione dell’attrito (drag) e possibilmente della convezione. Sebbene questo rimanga un problema aperto, credo si debba mantenere la giusta prospettiva: i modelli simulano e catturano con grande accuratezza la dinamica di moltissimi eventi di blocco. Il problema risiede nel fatto che non riescono ancora a trovare il perfetto bilanciamento statistico tra i diversi pattern meteorologici. Altri limiti modellistici, come i bias sulla convezione organizzata e sulla circolazione tropicale, potrebbero rivelarsi persino più critici”.
Nel suo libro Jet Stream, lei ha unito la dinamica dell’atmosfera a una narrazione accessibile. In un’era in cui gli eventi meteo estremi vengono spesso iper-semplificati dai titoli dei media, qual è il concetto fondamentale sulla Corrente a Getto che vorrebbe fosse compreso meglio dal grande pubblico?
“Credo che la straordinaria complessità del sistema sia l’aspetto più difficile da percepire dall’esterno. La dinamica interna del getto e l’interazione continua con i vortici implicano che un grande evento meteorologico non debba necessariamente avere una causa esterna immediata o evidente. Spesso le persone chiedono: “Perché il getto si è spostato all’improvviso? È colpa di El Niño?”. La risposta, molto spesso, è che non c’era un driver particolare: è successo e basta, per pura variabilità interna del sistema. Questa complessità significa anche che studi scientifici diversi possono analizzare la stessa domanda e giungere a conclusioni differenti. È il segno tangibile che, riscaldando il pianeta e perturbando la Corrente a Getto, stiamo interagendo con un sistema di una complessità straordinaria che non comprendiamo ancora fino in fondo”.
L’intervista con il Prof. Tim Woollings ci regala una lezione di straordinario valore, non solo meteorologico ma anche culturale. In un’epoca dominata dalla fretta di trovare risposte immediate, slogan d’impatto e capri espiatori “pronti all’uso” per ogni singola ondata di calore o temporale, la fisica dell’atmosfera ci ricorda una verità fondamentale: il clima della Terra è un’orchestra di una complessità straordinaria, mossa da dinamiche interne affascinanti e talvolta non lineari.
Trattare la Corrente a Getto o i blocchi atmosferici come meri automatismi significa sottovalutare la delicata fisica del fluido in cui viviamo. Riconoscere questa complessità, come ci ha ricordato il docente di Oxford, non rappresenta un limite o una debolezza della meteorologia, ma l’unico punto di partenza rigoroso per comprendere davvero verso quale futuro stiamo spingendo il nostro Pianeta.