Una nuova rete di osservazione potrebbe essere la chiave per comprendere i meccanismi dei cambiamenti climatici
L’ambizioso progetto ARISE2, finanziato dall’UE, integra e amplia le stazioni di monitoraggio degli infrasuoni e della luminescenza notturna, insieme a lidar, radar e satelliti, per migliorare la modellazione dell’attività nell’atmosfera media. Situata sopra i palloni meteorologici e sotto i satelliti, l’atmosfera media (che comprende la troposfera dal suolo a un’altezza di 6-10 chilometri, fino alla ionosfera a 75-1 000 chilometri dalla superficie della Terra) è stata finora difficile da misurare. «In passato la stratosfera non era ben compresa: alle persone veniva detto che era una zona fredda e tranquilla dove non succedeva nulla», afferma la coordinatrice del progetto, la dott.ssa Elisabeth Blanc, direttrice di ricerca della Commissione francese per le energie alternative e l’energia atomica (CEA) di Parigi. Grazie a migliori osservazioni degli eventi dell’atmosfera media nel quadro di ARISE, «ora capiamo che ciò è molto significativo». «L’obiettivo principale era misurare le dinamiche dell’atmosfera (ossia tutto ciò che si muove) su scale molto ampie in termini di tempo, da frazioni di secondo a decenni, e di spazio, da locale a globale», spiega Blanc. Ciò include le onde planetarie e gravitazionali, le maree solari, le turbolenze dovute ai temporali, dai fulmini standard alle onde di convezione, le onde di montagna, gli eventi di riscaldamento stratosferico e altri fenomeni come le eruzioni vulcaniche e i meteoriti. «Finora non c’era alcun progetto che lo facesse», osserva la dottoressa. Rete multi-sistema a infrasuoni, lidar e luminescenza notturna Il progetto usa il sistema internazionale di monitoraggio degli infrasuoni sviluppato per la verifica del Trattato sulla messa al bando totale degli esperimenti nucleari (CTBT), una rete globale che oggi vanta una cinquantina di stazioni operative. «Una volta completato avrà 60 stazioni ed è fantastico per l’osservazione, perché vediamo tutto ciò che accade nell’atmosfera», afferma la dott.ssa Blanc. I mini-array del sistema CTBT permettono di misurare le direzioni di arrivo delle perturbazioni atmosferiche e persino l’angolo di elevazione, cosa che prima non era possibile. ARISE2 integra anche le stazioni infrasoniche nazionali in Europa, le stazioni lidar (Light Detecting and Ranging) del Network for the Detection of Atmospheric Composition Change che misurano le dinamiche della stratosfera, l’Osservatorio Artico Lidar per la ricerca sull’atmosfera media e le stazioni multistrumentali di Trondheim (Norvegia) e Kiruna (Svezia), che non erano state coinvolte nel primo progetto ARISE (2012-2014). Altri strumenti come mini-array a infrasuoni, radar, radiometri per il vento e sonde ionosferiche sono stati installati nei siti lidar dell’osservatorio di Haute-Provence (Francia) per le latitudini medie e di Maïdo, sull’isola della Riunione, ai tropici, al fine di estendere la copertura. «Le misurazioni ad alta risoluzione da questa infrastruttura hanno rivelato differenze significative tra osservazioni e modelli, specialmente durante le perturbazioni stratosferiche e l’attività delle onde», osserva la dott.ssa Blanc, aggiungendo che con i dati migliorati si otterrà una nuova generazione di modelli di previsione meteorologica e di modelli climatici per l’intera atmosfera. Estendere i tempi di osservazione Attualmente, 24 set di dati basati su 13 diverse tecnologie di osservazione atmosferica sono disponibili sul portale ARISE, ma il progetto ha anche esteso i tempi di osservazione. Ad esempio, due lidar scandinavi associati a un radar meteorologico hanno fornito misurazioni ad alta risoluzione giornaliere e notturne di vento e temperatura nella fascia di altitudine di 20-100 chilometri per un periodo ininterrotto. È stata inoltre creata una nuova banca dati sugli eventi improvvisi di riscaldamento della stratosfera, eventi impressionanti che si verificano quando il vortice polare si indebolisce improvvisamente o cambia direzione e che risultano avere un impatto notevole sulle temperature invernali dell’emisfero settentrionale. Durante uno di questi eventi nel 2016, nella stratosfera sono state osservate differenze di temperatura fino a 40 gradi Kelvin rispetto ai modelli. «È una differenza enorme, di cui prima non sapevamo nulla», conclude la dott.ssa Blanc.
Parole chiave
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