Mentre l'uragano Ida si dirigeva verso il Golfo del Messico, un team di scienziati stava osservando da vicino un gigante, pozza d'acqua calda che vorticava lentamente proprio davanti al suo percorso.

Quella piscina calda, un vortice, era un segnale di avvertimento. Era di circa 125 miglia (200 chilometri) di diametro. E stava per dare a Ida la spinta di potenza che nel giro di meno di 24 ore l'avrebbe trasformata da debole uragano nella pericolosa tempesta di categoria 4 che si è abbattuta sulla Louisiana appena fuori New Orleans il 29 agosto. 2021.

Nick Shay, un oceanografo presso la Rosenstiel School of Marine and Atmospheric Sciences dell'Università di Miami, era uno di quegli scienziati. Spiega come questi vortici, parte di ciò che è noto come la corrente di loop, aiuta le tempeste a intensificarsi rapidamente in uragani mostruosi.

Come si formano questi vortici?

La corrente di loop è un componente chiave di un grande vortice, una corrente circolare, ruotando in senso orario nell'Oceano Atlantico settentrionale. La sua forza è legata al flusso di acqua calda dai tropici e dal Mar dei Caraibi nel Golfo del Messico e di nuovo attraverso lo Stretto della Florida, tra Florida e Cuba. Da li, costituisce il nucleo della Corrente del Golfo, che scorre verso nord lungo la costa orientale.

Nel Golfo, questa corrente può iniziare a spargere grandi vortici caldi quando arriva a nord circa alla latitudine di Fort Myers, Florida. In qualunque momento, ci possono essere fino a tre vortici caldi nel Golfo. Il problema arriva quando questi vortici si formano durante la stagione degli uragani. Ciò può significare un disastro per le comunità costiere intorno al Golfo.

L'acqua subtropicale ha una temperatura e una salinità diverse rispetto all'acqua comune del Golfo, quindi i suoi vortici sono facili da identificare. Hanno acqua calda in superficie e temperature di 78 gradi Fahrenheit (26 C) o più in strati d'acqua che si estendono per circa 400 o 500 piedi di profondità (circa 120-150 metri). Poiché la forte differenza di salinità inibisce la miscelazione e il raffreddamento di questi strati, i vortici caldi trattengono una notevole quantità di calore.

Quando il calore sulla superficie dell'oceano è superiore a circa 78 F (26 C), gli uragani possono formarsi e intensificarsi. Il vortice attraversato da Ida aveva temperature superficiali superiori a 86 F (30 C).

Come sapevi che questo vortice sarebbe stato un problema?

Monitoriamo il contenuto di calore dell'oceano dallo spazio ogni giorno e teniamo d'occhio le dinamiche oceaniche, soprattutto durante i mesi estivi. Tieni presente che i vortici caldi in inverno possono anche energizzare i sistemi frontali atmosferici, come la "tempesta del secolo" che causò tempeste di neve nel profondo sud nel 1993.

Per valutare il rischio che questa piscina di calore rappresentava per l'uragano Ida, abbiamo sorvolato gli aerei sul vortice e abbiamo lasciato cadere i dispositivi di misurazione, compresi i cosiddetti materiali di consumo. Un paracadute sacrificabile scende in superficie e rilascia una sonda che scende di circa 1, 300 a 5, 000 piedi (400 a 1, 500 metri) sotto la superficie. Quindi invia i dati sulla temperatura e sulla salinità.

Questo vortice aveva il calore fino a circa 480 piedi (circa 150 metri) sotto la superficie. Anche se il vento della tempesta ha causato un po' di mescolamento con l'acqua più fresca in superficie, quell'acqua più profonda non si sarebbe mescolata fino in fondo. Il vortice sarebbe rimasto caldo e avrebbe continuato a fornire calore e umidità.

Ciò significava che Ida stava per ottenere un'enorme scorta di carburante.

Quando l'acqua calda si estende così in profondità, iniziamo a vedere la caduta di pressione atmosferica. L'umidità si trasferisce, detto anche calore latente, dall'oceano all'atmosfera sono sostenuti sui vortici caldi poiché i vortici non si stanno raffreddando in modo significativo. Mentre questo rilascio di calore latente continua, le pressioni centrali continuano a diminuire. Alla fine i venti di superficie sentiranno i maggiori cambiamenti di pressione orizzontale attraverso la tempesta e inizieranno ad accelerare.

Questo è quello che abbiamo visto il giorno prima che l'uragano Ida si abbattesse. La tempesta stava cominciando a percepire quell'acqua davvero calda nel vortice. Mentre la pressione continua a scendere, le tempeste si fanno più forti e meglio definite.

Quando sono andato a letto a mezzanotte quella notte, la velocità del vento era di circa 105 miglia all'ora. Quando mi sono svegliato poche ore dopo e ho controllato l'aggiornamento del National Hurricane Center, erano 145 miglia all'ora, e Ida era diventato un grande uragano.

Is rapid intensification a new development?

We've known about this effect on hurricanes for years, but it's taken quite a while for meteorologists to pay more attention to the upper ocean heat content and its impact on rapid intensification.

Nel 1995, Hurricane Opal was a minimal tropical storm meandering in the Gulf. Unknown to forecasters at the time, a big warm eddy was in the center of the Gulf, moving about as fast as Miami traffic in rush hour, with warm water down to about 150 meters. All the meteorologists saw in the satellite data was the surface temperature, so when Opal rapidly intensified on its way to eventually hitting the Florida Panhandle, it caught a lot of people by surprise.

Oggi, meteorologists keep a closer eye on where the pools of heat are. Not every storm has all the right conditions. Too much wind shear can tear apart a storm, but when the atmospheric conditions and ocean temperatures are extremely favorable, you can get this big change.

Hurricanes Katrina and Rita, both in 2005, had pretty much the same signature as Ida. They went over a warm eddy that was just getting ready to be shed form the Loop Current.

Hurricane Michael in 2018 didn't go over an eddy, but it went over the eddy's filament—like a tail—as it was separating from the Loop Current. Each of these storms intensified quickly before hitting land.

Certo, these warm eddies are most common right during hurricane season. You'll occasionally see this happen along the Atlantic Coast, pure, but the Gulf of Mexico and the Northwest Caribbean are more contained, so when a storm intensifies there, someone is going to get hit. When it intensifies close to the coast, like Ida did, it can be disastrous for coastal inhabitants.

Cosa c'entra il cambiamento climatico?

We know global warming is occurring, and we know that surface temperatures are warming in the Gulf of Mexico and elsewhere. When it comes to rapid intensification, però, my view is that a lot of these thermodynamics are local. How great a role global warming plays remains unclear.

This is an area of fertile research. We have been monitoring the Gulf's ocean heat content for more than two decades. By comparing the temperature measurements we took during Ida and other hurricanes with satellite and other atmospheric data, scientists can better understand the role the oceans play in the rapid intensification of storms.

Once we have these profiles, scientists can fine-tune the computer model simulations used in forecasts to provide more detailed and accurate warnings in the futures.

Questo articolo è stato ripubblicato da The Conversation con una licenza Creative Commons. Leggi l'articolo originale.