Calore estivo e inondazioni senza precedenti, incendi boschivi, siccità e piogge torrenziali:gli eventi meteorologici estremi si verificano sempre più spesso, ma ora un team internazionale di scienziati del clima ha trovato una connessione tra molti eventi meteorologici estremi e l'impatto che il cambiamento climatico sta avendo sulla corrente a getto.

"Ci siamo avvicinati il ​​più possibile alla dimostrazione di un legame diretto tra il cambiamento climatico e una grande famiglia di eventi meteorologici estremi recenti, " ha detto Michael Mann, illustre professore di scienze atmosferiche e direttore, Centro di scienze del sistema terrestre, Penn State. "Senza identificare effettivamente gli eventi nei modelli climatici".

Gli eventi meteorologici insoliti che hanno suscitato l'interesse dei ricercatori sono cose come l'ondata di caldo europea del 2003, l'alluvione del Pakistan del 2010 e l'ondata di caldo russa, l'ondata di caldo e la siccità in Texas e Oklahoma del 2011 e gli incendi in California del 2015.

I ricercatori hanno esaminato una combinazione di circa 50 modelli climatici provenienti da tutto il mondo che fanno parte del progetto di intercomparazione di modelli accoppiati Fase 5 (CMIP5), che fa parte del Programma mondiale di ricerca sul clima. Questi modelli vengono eseguiti utilizzando scenari specifici e producendo dati simulati che possono essere valutati tra i diversi modelli. Però, mentre i modelli sono utili per esaminare modelli climatici su larga scala e come potrebbero evolversi nel tempo, non possono essere utilizzati per una rappresentazione accurata di eventi meteorologici estremi. È qui che le osservazioni reali si rivelano critiche.

I ricercatori hanno esaminato le osservazioni atmosferiche storiche per documentare le condizioni in cui si formano e persistono i modelli meteorologici estremi. Queste condizioni si verificano quando la corrente a getto, un'onda d'aria atmosferica globale che circonda la Terra, diventa stazionario e i picchi e gli avvallamenti rimangono bloccati in posizione.

"La maggior parte dei disturbi della corrente a getto stazionari, però, si dissolverà nel tempo, " ha detto Mann. "In determinate circostanze il disturbo ondoso è effettivamente limitato da una guida d'onda atmosferica, qualcosa di simile al modo in cui un cavo coassiale guida un segnale televisivo. I disturbi allora non possono dissiparsi facilmente, e oscillazioni di ampiezza molto grandi nella corrente a getto nord e sud possono rimanere sul posto mentre gira il globo."

Questa configurazione vincolata della corrente a getto è come un ottovolante con alti picchi e valli, ma si forma solo quando sono sei, sette o otto coppie di picchi e valli che circondano il globo. La corrente a getto può quindi comportarsi come se ci fosse una guida d'onda - barriere invalicabili a nord ea sud - e può verificarsi un'onda con grandi picchi e valli.

"Se lo stesso tempo persiste per settimane intere in una regione, poi le giornate di sole possono trasformarsi in una grave ondata di caldo e siccità, e le piogge persistenti possono portare a inondazioni, " ha detto Stefan Rahmstorf, Istituto di Potsdam per la ricerca sull'impatto climatico (PIK), Germania.

La struttura della corrente a getto è legata alla sua latitudine e al gradiente di temperatura da nord a sud.

Le temperature hanno tipicamente i gradienti più ripidi alle medie latitudini e si verifica una forte corrente a getto circumpolare. Però, quando questi gradienti di temperatura diminuiscono nel modo giusto, una corrente a getto "doppio picco" indebolita sorge con i venti più forti della corrente a getto situati a nord ea sud delle medie latitudini.

"Il riscaldamento dell'Artico, l'amplificazione polare del riscaldamento, gioca qui un ruolo fondamentale, " ha detto Mann. "La superficie e l'atmosfera inferiore si stanno riscaldando di più nell'Artico che in qualsiasi altra parte del mondo. Quel modello si proietta sullo stesso profilo del gradiente di temperatura che identifichiamo come supporto per le condizioni della guida d'onda atmosferica".

Teoricamente, onde stazionarie della corrente a getto con ondulazioni nord/sud di grande ampiezza dovrebbero causare eventi meteorologici insoliti.

"Non ci fidiamo ancora dei modelli climatici per prevedere episodi specifici di condizioni meteorologiche estreme perché i modelli sono troppo grossolani, " ha detto il coautore dello studio Dim Coumou di PIK. "Tuttavia, i modelli riproducono fedelmente modelli su larga scala di variazione di temperatura, " ha aggiunto il coautore Kai Kornhuber di PIK.

I ricercatori hanno esaminato le osservazioni del mondo reale e hanno confermato che questo modello di temperatura corrisponde alla corrente a getto a doppio picco e allo schema della guida d'onda associati a eventi meteorologici estremi persistenti nella tarda primavera e in estate come la siccità, inondazioni e ondate di calore. Hanno scoperto che il modello è diventato più importante sia nelle osservazioni che nelle simulazioni del modello climatico.

"Utilizzando le simulazioni, dimostriamo che l'aumento dei gas serra è responsabile dell'aumento, " ha detto Mann. I ricercatori hanno notato nel numero di oggi (27 marzo) di Rapporti scientifici che "Sia i modelli che le osservazioni suggeriscono che questo segnale è emerso solo di recente dal rumore di fondo della variabilità naturale".

"Ora siamo in grado di collegare i punti quando si tratta di riscaldamento globale causato dall'uomo e una serie di eventi meteorologici recenti estremi, " ha detto Mann.

Sebbene i modelli non tengano traccia in modo affidabile di singoli eventi meteorologici estremi, riproducono gli schemi della corrente a getto e gli scenari di temperatura che nel mondo reale portano a piogge torrenziali per giorni, settimane di sole cocente e assenza di precipitazioni.

"Attualmente abbiamo esaminato solo simulazioni storiche, "ha detto Mann. "Il prossimo passo è esaminare le proiezioni del modello del futuro e vedere cosa implicano su ciò che potrebbe essere in serbo per quanto riguarda ulteriori aumenti di condizioni meteorologiche estreme".