Se la storia di Jules Verne “Il giro del mondo in 80 giorni” vi ha fatto sognare, ma non avete né il tempo né i mezzi per permettervi un viaggio del genere, oggi vi portiamo a fare un piccolo giro del mondo meteorologico attorno al globo che ci accoglie.
Faremo il nostro viaggio dallo spazio, più precisamente da un'altitudine di 36.000 km, grazie ai vari satelliti geostazionari in orbita sopra la Terra. L'immagine satellitare qui sotto è composta dai campi visivi di cinque satelliti geostazionari, che formano un'immagine composita del globo. I colori utilizzati non sono quelli "reali" che un astronauta vedrebbe dallo spazio, ma una combinazione di diversi canali che sono stati tradotti in colori visibili all'uomo. I vantaggi principali di un approccio di questo tipo sono da una parte la possibilità di vedere le immagini di tutto il globo e non solo della porzione illuminata dai raggi solari, dall’altra il grande potenziale offerto nell’utilizzare regioni dello spettro elettromagnetico non visibili all’uomo per rivelare particolari proprietà atmosferiche (ad esempio l’infrarosso permette di visualizzare la quota della sommità delle nubi).
L'immagine satellitare che abbiamo scelto per il nostro viaggio ci permette di distinguere le diverse masse d'aria e di identificare le nubi portatrici di precipitazioni. Il viola rappresenta le masse d'aria polari, il verde le masse d'aria tropicali, il rosso le masse d'aria secche e il bianco le nubi dense (in genere la cui sommità raggiunge la tropopausa e che producono precipitazioni).
Prima di intraprendere un giro del mondo, dobbiamo decidere quali regioni vogliamo visitare e definire un itinerario. Per farlo, iniziamo con un'analisi globale di ciò che vediamo dalla nostra “nave”. Nelle regioni polari possiamo notare, senza stupirci più di tanto, masse d'aria polari (in viola) e masse d'aria secche (in rosso). Queste ultime corrispondono spesso a intrusioni di aria stratosferica (cioè molto secca) nella troposfera e sono associate a perturbazioni (ad esempio al centro del sistema di bassa pressione a sud della Groenlandia, vedi anche figura 2). Ai tropici si distinguono logicamente le masse d'aria calda (in verde). All'intersezione delle masse d'aria tropicali e polari, ci sono molte nubi che sembrano avvinghiarsi fra loro a spirale: queste sono dunque le depressioni alle medie latitudini. Nel Nord Atlantico, a sud della Groenlandia, c'è un sistema di bassa pressione maturo: è da qui che inizieremo il nostro viaggio. Ai tropici, dove la distribuzione della temperatura è più uniforme, possiamo vedere molte nubi che sembrano meno organizzate dei minimi delle medie latitudini: sono le nubi denominate cumulonembi che producono temporali. Ne vediamo molte in Africa centrale e orientale: questa sarà la seconda tappa del nostro giro del mondo. Infine, a nord-ovest dell'Australia, possiamo vedere una depressione di natura completamente diversa da quelle delle medie latitudini: un ciclone tropicale (chiamato uragano nell'Atlantico settentrionale e nel Pacifico nord-orientale e tifone in Asia orientale). Questa sarà l'ultima tappa del nostro giro del mondo meteorologico.
La figura 2 ci mostra un ingrandimento del sistema di bassa pressione presente a sud della Groenlandia. Si tratta di un tipico sistema maturo alle medie latitudini dove si incontrano masse d'aria polari e tropicali. Questi minimi di pressione traggono d’altronde la loro energia proprio dal contrasto di temperatura tra queste due masse d'aria. Sono infatti vortici che mescolano aria polare e aria tropicale e alla loro intersezione si formano i fronti. Così facendo, questi minimi extratropicali o cicloni ridistribuiscono l'energia solare in eccesso ai tropici verso i poli (altrimenti i poli si raffredderebbero costantemente e i tropici si riscalderebbero). Per questo motivo, svolgono un ruolo essenziale per il clima. A proposito: sapevate che i poli si stanno riscaldando più dei tropici? Di conseguenza, la differenza di temperatura tra i tropici e i poli sta diminuendo e, poiché questa differenza corrisponde all'energia disponibile per i cicloni extratropicali, questi ultimi saranno direttamente colpiti dal cambiamento climatico. Si prevede che il numero di cicloni extratropicali diminuisca, ma alcuni di essi potrebbero risultare più violenti. Inoltre, si prevede un aumento delle precipitazioni associate a queste depressioni (l'aria più calda può contenere infatti più vapore acqueo). Si noti che qui stiamo parlando solo di cicloni extratropicali: viaggeremo verso un ciclone tropicale alla fine del nostro viaggio odierno.
Vedete altri cicloni extratropicali in questa immagine? Condividete pure le vostre scoperte nei commenti (e non dimenticate l'emisfero meridionale!).
Nella zona dei tropici troviamo un'area di bassa pressione creata dalla convergenza di masse d'aria calda e umida trasportate dagli alisei (vento regolare da est che soffia sopra i tropici): si tratta della Zona di Convergenza Intertropicale (ITCZ). In questa zona si formano molti temporali, come si può vedere nella figura 3. L'ITCZ è di notevole importanza per le regioni tropicali, poiché regola le stagioni secche e umide. Infatti, durante l'estate boreale (cioè l'estate nell'emisfero settentrionale), l'ITCZ si trova più a nord, mentre migra più a sud durante l'estate australe. Per questo motivo la stagione delle piogge per i Paesi vicini al Tropico del Cancro va all'incirca da giugno a settembre, mentre per i Paesi vicini al Tropico del Capricorno va da dicembre a marzo. Questo blog del mese scorso (in francese) fornisce un buon riassunto della stagione delle piogge e dell'ITCZ. Le anomalie nel movimento dell'ITCZ possono causare gravi siccità nei Paesi equatoriali. L'impatto del cambiamento climatico sull'ITCZ è quindi di fondamentale importanza per questi Paesi, in quanto può avere gravi conseguenze sulla disponibilità di acqua e sull'agricoltura. Alcune recenti pubblicazioni scientifiche concordano sul fatto che l'ITCZ si sposterà verso l'equatore e si indebolirà con il riscaldamento globale (Zhou et al. 2020).
Continuiamo dunque il nostro viaggio verso sud-est attraverso l'Oceano Indiano fino all'Australia nord-occidentale, dove il ciclone tropicale Ilsa ha fatto parlare di sé (vedi figura 3). Ilsa ha battuto il precedente record di vento di 10 anni fa, raggiungendo i 218 km/h sull'isola disabitata di Bedout. Quando Ilsa si è spostato sull'Australia, la sua intensità è diminuita, ma ha comunque portato forti piogge e venti di 120 km/h. I cicloni tropicali sono fondamentalmente diversi dai cicloni extratropicali in quanto la loro principale fonte di energia è il vapore acqueo. Quando il vapore acqueo si condensa durante il movimento ascensionale all'interno delle tempeste cicloniche tropicali, rilascia energia, meglio detto “calore latente di condensazione”. Più calda è la superficie dell'oceano, più vapore acqueo e quindi energia sono disponibili per il ciclone. I cicloni tropicali non hanno un netto contrasto di temperatura come i cicloni extratropicali e non portano con sé dei fronti. Sono anche più piccoli dei loro cugini delle medie latitudini, ma non certo meno violenti: sono infatti tra i fenomeni naturali più devastanti. Come si può immaginare, il riscaldamento globale ha un'influenza anche su di loro. In un recente articolo del Bulletin of the American Meteorological Society si legge, tra l'altro, che si prevede un aumento dell'intensità delle precipitazioni associate ai cicloni tropicali e che si prevede un aumento della percentuale di cicloni tropicali molto intensi.
E ora non ci resta che attraversare il Pacifico e il Nord America per completare il nostro giro del mondo. Ci auguriamo che in questo viaggio abbiate potuto scoprire alcuni fenomeni meteorologici e, soprattutto, che abbiate potuto scorgere quanto sensibili possano risultare questi fenomeni rispetto ai cambiamenti climatici. Poiché possono avere conseguenze catastrofiche anche per l'uomo, è ovvio che dobbiamo continuare nel nostro percorso di riduzione del nostro impatto sul clima.