I sistemi meteorologici di bassa pressione che si spostano verso nord in estate dall'Italia verso l'Europa centrale portano con sé temuti acquazzoni e inondazioni a nord delle Alpi. Ma da dove raccolgono questa umidità distruttiva? La risposta a questa domanda è stata ora chiarita dagli scienziati del clima a Berna per mezzo di simulazioni eseguite sul supercomputer "Piz Daint" del CSCS.

Ogni pochi anni, Gli europei sono testimoni di eventi meteorologici estremi in estate:le precipitazioni torrenziali sul versante settentrionale delle Alpi e nell'Europa centrale causano spesso l'Elba, I fiumi Danubio e Reno si gonfiano e inondano le rispettive regioni. Questi fenomeni meteorologici possono essere ricondotti a diversi fattori, tra i quali vi sono particolari tipi di sistemi a bassa pressione mediterranei noti come cicloni Vb. Da Genova, questi cicloni Vb si muovono attraverso la pianura padana o l'alto Adriatico e poi verso nord, portando con sé grandi quantità di umidità. Ma da dove viene originariamente quell'umidità?

Negli studi precedenti, acqua nel terreno, nell'Oceano Atlantico, e nel Mar Mediterraneo sono stati tutti considerati e discussi come fattori che contribuiscono all'uno o all'altro evento meteorologico estremo. Però, il ruolo svolto da queste fonti come contributori individuali al contenuto di umidità totale di un ciclone Vb non è mai stato completamente compreso fino ad oggi. Ma ora, Gli scienziati del clima dell'Università di Berna hanno utilizzato simulazioni eseguite sul supercomputer "Piz Daint" per indagare su cinque eventi estremi datati tra il 1979 e il 2013 che sono stati attribuiti ai cicloni Vb. In questo modo, i ricercatori sono stati in grado di identificare la principale fonte di umidità.

Umidità del suolo, Oceano Atlantico o Mar Mediterraneo?

Prendendo come base i dati disponibili da questi cinque eventi estremi, i ricercatori hanno testato tre distinte fonti di umidità. In simulazioni separate hanno variato il grado di umidità del suolo e le temperature superficiali del mare dell'Atlantico e del Mediterraneo.

Per identificare l'impatto dell'umidità del suolo, i ricercatori hanno definito tre scenari:nessuna umidità; un basso grado di umidità, come è tipico per la Spagna; e terreno completamente saturo. Secondo lo studio, il caso sperimentale altamente irrealistico di completamente prosciugato, il suolo insaturo era l'unica di quelle tre varianti che influiva significativamente sul contenuto di umidità dei cicloni Vb. Con questo fattore in gioco, gli importi medi delle precipitazioni nei cinque casi studio sono diminuiti del 32 percento. Nel frattempo, gli altri due esperimenti di umidità del suolo hanno mostrato solo effetti minori sui cicloni Vb in esame.

Nell'indagine sull'Atlantico, i ricercatori hanno alterato la temperatura superficiale dell'oceano di più o meno 5 Kelvin rispetto alla cifra attuale. I risultati hanno mostrato che questi cambiamenti hanno influito a malapena sul contenuto di umidità dei cicloni. Solo quando il modello è stato alimentato con i cambiamenti della temperatura superficiale del Mar Mediterraneo, il sistema ha mostrato un cambiamento notevole:quando la temperatura della superficie del mare è aumentata di 5 Kelvin, la quantità media di precipitazioni nei cicloni è aumentata del 24 percento.

Esperimenti con supercomputer

"Gli studi di sensibilità come questi su eventi reali sono un esperimento in cui osserviamo come un sistema reagisce a cambiamenti predefiniti, ", afferma la ricercatrice climatica Martina Messmer, autore principale dello studio che è stato recentemente pubblicato sulla rivista scientifica "Earth System Dynamics".

Uno degli eventi meteorologici testati nello studio è quello che è passato alla storia come "l'alluvione dell'Europa centrale" dell'agosto 2002. Questo particolare ciclone Vb ha causato inondazioni di massa soprattutto intorno ai fiumi Elba e Oder. Un altro evento che i ricercatori hanno messo al microscopio è stato il maltempo e le forti precipitazioni dell'estate 2005, che ha inondato in particolare la Svizzera.

Attraverso studi di sensibilità di questi eventi reali, Messmer e il suo team di ricercatori hanno capito che la risposta del sistema a un cambiamento di temperatura della superficie del mare nel Mediterraneo è una chiara indicazione che questi cicloni Vb responsabili delle forti precipitazioni estive nell'Europa centrale assorbono la maggior parte della loro umidità dal Mediterraneo. Le simulazioni hanno anche mostrato che un aumento della temperatura superficiale del Mar Mediterraneo ha deviato le precipitazioni verso est e lontano dalle Alpi centrali. Sebbene, i ricercatori mettono in guardia contro la proiezione di un tale spostamento verso est nelle future tendenze del riscaldamento globale basate solo su questa ricerca.

"Lo studio ci dà un'indicazione di come i cicloni potrebbero alterare il loro comportamento. Tuttavia, poiché il complesso sistema climatico cambierà sotto l'influenza del riscaldamento futuro, dai nostri studi di sensibilità non è possibile trarre conclusioni dirette sui cambiamenti climatici, " dice lo scienziato del clima Christoph Raible, coautore dello studio.

Alla ricerca di possibili eventi estremi del futuro

Studi come questi sono importanti perché stabiliscono una migliore comprensione dei meccanismi alla base di tali condizioni meteorologiche, notano i ricercatori, così come su dove i cicloni raccolgono la loro umidità. Sapendo ora che il Mar Mediterraneo è la principale fonte di umidità, i ricercatori si preparano a compiere il passo successivo del loro piano, che è quello di indagare l'impatto futuro del riscaldamento globale sullo sviluppo e sul comportamento dei famigerati cicloni Vb.