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CLIMA/ Tempeste: minori e più intense (ma non alle nostre latitudini)

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Ciclone extratropicale sull’Europa nordoccidentale (Credito: Nasa)  Ciclone extratropicale sull’Europa nordoccidentale (Credito: Nasa)

Anche le proiezioni dei modelli climatici sono di questo avviso ma, date le incertezze con cui i modelli attuali rappresentano i processi riguardanti l'umidità, si è deciso di verificare quest'ipotesi sfruttando la variabilità delle temperature in area atlantica negli scorsi decenni. In particolare, considerando i periodi più caldi e confrontandoli con quelli più freddi si può ricavare una parziale analogia del previsto riscaldamento futuro. 

Le conclusioni dello studio concordano con le ipotesi iniziali per cui non ci si aspetta un'intensificazione dei cicloni extratropicali nel futuro a livello di vorticità e velocità del vento ma è atteso un aumento delle precipitazioni ad esso associate. Un'implicazione interessante di questo risultato è che i modelli climatici, pur da migliorare, sono già in grado di descrivere gli effetti del global warming sull'evoluzione dei cicloni extratropicali con ragionevole precisione.

È interessante paragonare i risultati appena enunciati con quelli che derivano da un approccio totalmente diverso, molto più teorico e generale, come nello studio di Lalibertè et al,  appena pubblicato su Science. I moti dell'atmosfera infatti possono essere considerati come una particolare macchina termica, riprendendo il famoso studio di Carnot, cioè un sistema che genera lavoro (e quindi movimento) trasportando calore. L'aria calda presente nelle regioni equatoriali, sollevandosi e muovendosi verso latitudini maggiori, redistribuisce l'energia in eccesso ricevuta dal Sole trasportando calore verso i poli. Da questo ciclo hanno origini anche i moti atmosferici e quindi anche le instabilità che producono i cicloni extratropicali, come detto in precedenza. 

Ora, dato che i processi relativi all'umidità portano a un aumento dell'entropia del sistema atmosferico, si può dedurre che da essi derivi una minore efficienza della macchina termica "atmosfera". Al riscaldamento globale sarebbero quindi legate due conseguenze contrastanti. L'aumento sia dell'energia in gioco che del vapore acqueo disponibile, con la relativa diminuzione dell'efficienza nel generare lavoro a parità di variazione di entropia.

Nell'articolo citato si trova quindi un’analisi che, partendo da dati osservati e simulazioni climatiche per il futuro, cerca di quantificare l'effetto globale sulla circolazione atmosferica usando i principi base della termodinamica e l'analogia tra l'atmosfera e una macchina termica. Le conclusioni dello studio sottolineano la minore efficienza del sistema atmosferico, che però non è uniforme. Infatti, quelle masse d'aria che riescono a raggiungere il limite superiore della troposfera vedono il loro moto rafforzato, mentre si assiste a un generale indebolimento delle altre circolazioni. In parole povere, quest'analisi suggerisce che nel futuro i fenomeni meteorologici più potenti verranno rafforzati a spese delle strutture più deboli: meno tempeste, ma più intense.

Le conclusioni dei due articoli possono sembrare a tratti contrastanti tra loro anche se va sottolineata l'importanza, in entrambi i casi, dei processi che coinvolgono l'umidità all'interno dei vari fenomeni atmosferici. È però importante considerare che lo studio di Lalibertè si rivolge ai moti atmosferici in generale, mentre l'altro articolo considera soltanto i cicloni extratropicali, generati dal rilascio di instabilità baroclina. Alle nostre latitudini ci aspettiamo quindi cicloni extratropicali più piovosi ma non maggiormente violenti nel futuro, in uno scenario in cui la media dei fenomeni meteorologici sul pianeta evolve invece verso processi meno frequenti ma più intensi.



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