Il cambiamento climatico sta spostando l'energia nell'atmosfera che alimenta il clima estivo, che può portare a temporali più forti e condizioni più stagnanti per le regioni di media latitudine dell'emisfero settentrionale, compreso il Nord America, Europa, e dell'Asia, trova un nuovo studio del MIT.

Gli scienziati riferiscono che l'aumento delle temperature globali, in particolare nell'Artico, stanno ridistribuendo l'energia nell'atmosfera:è disponibile più energia per alimentare i temporali e altri processi convettivi, mentre meno energia sta andando verso i cicloni extratropicali estivi:più grandi, sistemi climatici più miti che circolano per migliaia di chilometri. Questi sistemi sono normalmente associati a venti e fronti che generano pioggia.

"I cicloni extratropicali ventilano l'aria e l'inquinamento atmosferico, quindi con cicloni extratropicali più deboli in estate, stai esaminando il potenziale per giorni di scarsa qualità dell'aria nelle aree urbane, " dice l'autore dello studio Charles Gertler, uno studente laureato presso il Dipartimento della Terra del MIT, Scienze atmosferiche e planetarie (EAPS). "Andare oltre la qualità dell'aria nelle città, hai il potenziale per temporali più distruttivi e giorni più stagnanti con ondate di calore forse più durature".

Gertler e il suo coautore, Professore Associato Paul O'Gorman di EAPS, stanno pubblicando i loro risultati nel Atti dell'Accademia Nazionale delle Scienze .

Un gradiente che si restringe

A differenza dei cicloni tropicali più violenti come gli uragani, I cicloni extratropicali sono grandi sistemi meteorologici che si verificano verso i poli della zona tropicale della Terra. Questi sistemi di tempeste generano rapidi cambiamenti di temperatura e umidità lungo i fronti che attraversano vaste aree degli Stati Uniti. In inverno, i cicloni extratropicali possono scatenarsi in Nor'easters; in estate, possono portare di tutto, da nuvolosità generale e piogge leggere a forti raffiche e temporali.

I cicloni extratropicali si nutrono del gradiente di temperatura orizzontale dell'atmosfera, la differenza di temperatura media tra le latitudini settentrionali e meridionali. Questo gradiente di temperatura e l'umidità nell'atmosfera producono una certa quantità di energia nell'atmosfera che può alimentare gli eventi meteorologici. Maggiore è il gradiente tra, dire, l'Artico e l'equatore, più forte è probabile che sia un ciclone extratropicale.

Negli ultimi decenni, l'Artico si è riscaldato più velocemente del resto della Terra, in effetti riducendo il gradiente di temperatura orizzontale dell'atmosfera. Gertler e O'Gorman si sono chiesti se e come questa tendenza al riscaldamento abbia influenzato l'energia disponibile nell'atmosfera per i cicloni extratropicali e altri fenomeni meteorologici estivi.

Hanno iniziato esaminando una rianalisi globale delle osservazioni climatiche registrate, noto come ERA-Rianalisi ad interim, un progetto che raccoglie le misurazioni satellitari e meteorologiche disponibili di temperatura e umidità in tutto il mondo dagli anni '70. Da queste misurazioni, il progetto produce una griglia globale a grana fine di temperatura e umidità stimate, a varie altitudini nell'atmosfera.

Da questa griglia di stime, il team si è concentrato sull'emisfero settentrionale, e regioni tra 20 e 80 gradi di latitudine. Hanno preso la temperatura e l'umidità medie estive in queste regioni, tra giugno, Luglio, e agosto per ogni anno dal 1979 al 2017. Hanno quindi inserito ogni media estiva annuale di temperatura e umidità in un algoritmo, sviluppato al MIT, che stima la quantità di energia che sarebbe disponibile nell'atmosfera, date le corrispondenti condizioni di temperatura e umidità.

"Possiamo vedere come questa energia va su e giù nel corso degli anni, e possiamo anche separare quanta energia è disponibile per la convezione, che si manifesterebbe ad esempio come temporali, rispetto a circolazioni su larga scala come i cicloni extratropicali, " dice O'Gorman.

Vedendo i cambiamenti ora

Dal 1979, hanno scoperto che l'energia disponibile per i cicloni extratropicali su larga scala è diminuita del 6%, considerando che l'energia che potrebbe alimentare più piccoli, più temporali locali sono aumentati del 13%.

I loro risultati rispecchiano alcune recenti prove nell'emisfero settentrionale, suggerendo che i venti estivi associati ai cicloni extratropicali sono diminuiti con il riscaldamento globale. Osservazioni dall'Europa e dall'Asia hanno anche mostrato un rafforzamento delle precipitazioni convettive, come dai temporali.

"I ricercatori stanno scoprendo queste tendenze nei venti e nelle precipitazioni che sono probabilmente legate ai cambiamenti climatici, " dice Gertler. "Ma questa è la prima volta che qualcuno ha collegato in modo robusto il cambiamento medio nell'atmosfera, a questi eventi di scala temporale subgiornaliera. Quindi stiamo presentando un quadro unificato che collega il cambiamento climatico a questo clima che cambia a cui stiamo assistendo".

I risultati dei ricercatori stimano l'impatto medio del riscaldamento globale sull'energia estiva dell'atmosfera nell'emisfero settentrionale. Andando avanti, sperano di poter risolvere ulteriormente questo problema, per vedere come il cambiamento climatico può influenzare il tempo in regioni più specifiche del mondo.

"Vorremmo capire cosa sta succedendo all'energia disponibile nell'atmosfera, e metti le tendenze su una mappa per vedere se è, dire, salendo in Nord America, contro l'Asia e le regioni oceaniche, " Dice O'Gorman. "Questo è qualcosa che deve essere studiato di più".