Un nuovo studio mostra che la frequenza delle interruzioni del vortice polare che è più favorevole per il clima invernale estremo negli Stati Uniti è in aumento, e che il cambiamento nell'Artico sta probabilmente contribuendo alla tendenza in aumento. Guidato da Atmospheric and Environmental Research (ARE), Università del Massachusetts Lowell e Università Ebraica di Gerusalemme, lo studio è pubblicato nel numero del 3 settembre di Scienza .

L'analisi dimostra che uno stato debole o interrotto relativamente oscuro del vortice polare stratosferico, dove assume un aspetto allungato piuttosto che il più tipico aspetto circolare, è aumentata durante l'era dei satelliti (dopo il 1979). Il clima invernale estremo negli Stati Uniti è più comune quando il vortice polare è allungato. Sia l'analisi osservazionale che gli esperimenti di modellazione numerica dimostrano che i cambiamenti nell'Artico, compreso il riscaldamento accelerato, lo scioglimento del ghiaccio marino e l'aumento delle nevicate siberiane, sono favorevoli per l'allungamento del vortice polare seguito da condizioni meteorologiche invernali estreme nel Nord America a est delle Montagne Rocciose. Una tale catena di eventi si è verificata nel febbraio 2021, quando un vortice polare allungato ha preceduto l'ondata di freddo distruttiva e mortale del Texas.

Negli ultimi tre decenni, l'Artico ha subito il più grande cambiamento climatico di qualsiasi parte della Terra, comprese le temperature in rapido aumento, ghiaccio marino che si scioglie, diminuzione del manto nevoso primaverile, e l'aumento del manto nevoso autunnale. Il rapido riscaldamento dell'Artico rispetto al resto del globo è indicato come amplificazione dell'Artico. La misura in cui questi rapidi cambiamenti nell'Artico stanno influenzando il clima alle medie latitudini è diventato un argomento di accesi dibattiti da parte degli scienziati del clima e popolare sulla stampa.

"La pubblicazione del documento è particolarmente tempestiva visto l'inverno estremo del 2020/21:record di caldo Artico, ghiaccio del mare artico basso, profonde nevi siberiane, un'interruzione prolungata e complessa del vortice polare, freddo record negli Stati Uniti, Europa e Asia, nevicate dirompenti in Europa e negli Stati Uniti e, in particolare, la combinazione record e forse senza precedenti di freddo e neve in Texas, " ha detto il dottor Judah Cohen, direttore delle previsioni stagionali presso l'AER e autore principale dello studio.

Cohen aggiunge che "lo scorso inverno la forte ondata di freddo in tutto il Texas ha acceso il dibattito sul fatto che il cambiamento climatico possa contribuire a un clima invernale più rigido con coloro che discutono a favore e contro. Tuttavia, non esistono studi che sostengano o confutino la connessione fisica tra il cambiamento climatico e l'ondata di freddo del Texas e altri recenti eventi meteorologici invernali rigidi negli Stati Uniti, fino ad ora. Lo studio fornisce anche prove cautelative che un pianeta in fase di riscaldamento non ci proteggerà necessariamente dagli impatti devastanti del rigido clima invernale".

Il documento presenta un meccanismo fisico di come il cambiamento climatico in generale e il cambiamento artico in particolare stanno contribuendo a un clima invernale più rigido nonostante un clima di riscaldamento generale che non è stato precedentemente considerato. La maggior parte delle teorie sulla connessione tra l'amplificazione artica e il clima invernale alle medie latitudini sostiene che il percorso sia o attraverso un Jet Stream più ondulato o improvvisi riscaldamenti stratosferici, che sono le interruzioni più grandi e più studiate del vortice polare. Questo studio fornisce prove convincenti che la connessione più forte tra l'Artico e il tempo alle medie latitudini, almeno negli Stati Uniti, potrebbe essere dovuto a questa meno nota e più debole interruzione "allungata" del vortice polare.

Questi eventi meteorologici invernali estremi iniziano quando un'ondata di alta pressione tra il Nord Europa e gli Urali e la bassa pressione sull'Asia orientale subiscono un'amplificazione. Tale amplificazione può essere forzata dal cambiamento dell'Artico osservato durante la stagione autunnale, e in particolare sciogliendo il ghiaccio marino nei mari di Barents-Kara e nevicate più abbondanti in tutta la Siberia. L'energia in eccesso dell'onda eurasiatica rimbalza o si riflette sul vortice polare e viene assorbita in un'onda nordamericana simile con alta pressione sull'Alaska e sul Pacifico settentrionale e bassa pressione sul Nord America orientale, causando una rapida amplificazione dell'onda. Quando le onde atmosferiche si amplificano, il tempo estremo è più probabile.

UMass Lowell ambientale, Scienze della Terra e dell'Atmosfera Prof. Mathew Barlow, coautore dello studio, ha aggiunto che "la sintesi sia dell'analisi osservazionale che degli esperimenti su modelli informatici è un particolare punto di forza di questo studio e aumenta notevolmente la nostra fiducia nei risultati. Il percorso dinamico esplorato qui, dal cambiamento climatico superficiale nell'Artico fino alla stratosfera polare e poi indietro fino alla superficie negli Stati Uniti, mette in evidenza un esempio dell'ampia gamma di impatti che il cambiamento climatico può avere".

Il collaboratore israeliano Prof. Chaim Garfinkel, l'Università Ebraica di Gerusalemme, conclude "C'è stata una contraddizione di vecchia data tra un apparente aumento dei freddi estremi in inverno alle medie latitudini anche se le temperature globali si stanno riscaldando. Questo studio aiuta a risolvere questa contraddizione e mette in evidenza che un apparente aumento di tali estremi freddi a medie latitudini in inverno non dovrebbe essere usato come scusa per ritardare l'adozione di misure urgenti per ridurre le emissioni di gas serra".