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Comprendere le «onde planetarie» aiuta a prevedere le ondate di calore pericolose

Eventi meteorologici estremi quali le ondate di calore possono avere un impatto devastante, causando un aumento della mortalità e sofferenze, nonché danni significativi all’economia. Previsioni accurate di condizioni atmosferiche estreme possono quindi fornire enormi vantaggi alla società, dandole il tempo di adattarsi alla minaccia.

Cambiamento climatico e Ambiente

Si ritiene che l’ondata di calore del 2003 in Europa sia stata responsabile di oltre 70 000 morti. Nel 2010 un’ondata di calore in Russia ha ucciso circa 50 000 persone e ha avuto un impatto rilevante sul raccolto del grano con conseguenti perdite per circa 15 miliardi di dollari. Molti eventi estremi, comprese le ondate di calore in Europa e in Russia, sono correlati a particolari schemi di circolazione atmosferica, in particolare alla propagazione di un tipo di onda atmosferica nota come onda di Rossby lungo guide d’onda atmosferiche. Le onde di Rossby, conosciute anche come onde planetarie, sono un tipo di onda su larga scala nei venti atmosferici o nelle correnti oceaniche, con lunghezze d’onda tipiche da diverse centinaia a migliaia di km. Queste onde si verificano naturalmente a causa della rotazione del pianeta. Le guide d’onda sono formate da particolari configurazioni dei venti atmosferici, o «correnti a getto», un veloce flusso d’aria che si muove da ovest a est nell’atmosfera superiore a circa 8-12 km dalla superficie terrestre. Le guide d’onda aiutano a determinare la direzione in cui viaggiano le onde di Rossby e quindi su quali regioni del mondo si ripercuotono.

Esame della prevedibilità stagionale

Il progetto PROTECT, finanziato dall’UE, si è proposto di studiare il collegamento tra le onde di Rossby e le condizioni atmosferiche estreme, nonché la prevedibilità di tali modelli di circolazione su scale temporali da sub-stagionali a stagionali (S2S) per migliorare la previsione della probabilità di eventi estremi con diversi mesi in anticipo. La ricerca è stata intrapresa grazie al supporto del programma di azioni Marie Skłodowska-Curie. La borsista dell’MSCA Rachel White ha studiato le guide d’onda atmosferiche che intrappolano le onde di Rossby entro un certo intervallo di latitudine della Terra. «L’intrappolamento delle onde di Rossby può consentire loro di avere un’ampiezza maggiore e di rimanere in posizione per lunghi periodi di tempo, entrambi fattori che contribuiscono al verificarsi di eventi di temperatura estrema. Sebbene PROTECT si concentri sulle ondate di calore, nella letteratura scientifica è stato anche dimostrato che le onde di Rossby sono collegate a eventi di freddo estremo e precipitazioni estreme», spiega White.

Collegamento confermato

Un risultato chiave del progetto è stato lo sviluppo di un set di dati contenente mappe giornaliere del verificarsi della guide d’onda atmosferiche. Secondo White, «prima di questo progetto le guide d’onda erano tipicamente studiate in condizioni medie, sia come media nel tempo che sulla longitudine. Tuttavia, PROTECT ha sviluppato un algoritmo oggettivo per rilevare le guide d’onda nei dati per i venti osservati negli ultimi 35 anni, consentendo la produzione del set di dati delle guide d’onda». L’analisi del set di dati ha dimostrato che le guide d’onda sono effettivamente associate a una maggiore presenza di onde di Rossby, in particolare onde di Rossby che si propagano lentamente le quali favoriscono temperature estreme estese, quali le ondate di calore. «La ricerca ha contribuito a far progredire la nostra comprensione dei collegamenti tra i modelli di circolazione atmosferica su larga scala e gli eventi meteorologici estremi», afferma White. La ricerca avviata attraverso il progetto PROTECT è in corso ed esamina la prevedibilità di queste guide d’onda nei sistemi operativi di previsione S2S, un percorso entusiasmante per migliorare potenzialmente la capacità di prevedere eventi estremi. «I risultati che dimostrano i collegamenti tra le guide d’onda e i tipi di onde di Rossby che solitamente portano a eventi estremi suggeriscono che i miglioramenti nella capacità di previsione S2S delle ondate di calore sono effettivamente possibili utilizzando l’approccio delineato dal progetto PROTECT», conclude White.

Parole chiave

PROTECT, onde di Rossby, guide d’onda, ondata di calore, condizioni atmosferiche estreme, schemi di circolazione, stagionale, previsioni, onde planetarie

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