Cosa sono i riscaldamenti stratosferici e quali conseguenze comportano? (prima parte)

Supponiamo di essere al Polo Nord in pieno inverno:  non ci sarà difficile immaginare il gelo più crudo e così è, se non che improvvisamente, e senza motivo apparente, la stratosfera si riscalda. Come è possibile, da dove arriva quel calore?

Molte sono state le tesi dibattute da quando il fenomeno fu scoperto negli anni ’50 ad opera di Richard Sherhag dell’Università di Berlino. Negli anni ’80, quando avvenne uno dei riscaldamenti stratosferici più famosi della storia a seguito del quale ci piombò in casa l’inverno del secolo, si pensava a contributi cosmici derivanti dal vento solare.

Ora, a oltre 20 anni di distanza dal quel famoso riscaldamento stratosferico e con il senno di poi fornito dalle sofisticate rilevazioni satellitari, nonchè da radiosondaggi condotti fino alle altissime quote, si è compreso che tutto parte dal basso. Insomma il calore si propaga dalla troposfera. In che modo? Facciamo un passo indietro: intanto abbiamo accennato ad una delle possibili conseguenze: le ondate di gelo alle medie latitudini.

Come sappiamo la differenza di temperatura tra poli ed equatore viene compensata dalle correnti a getto, cinture di vento che a causa della rotazione terrestre (legge di Coriolis) ruotano in senso antiorario attorno all’emisfero racchiudendo entro il proprio interno un vero e proprio lago di aria gelida: il vortice polare troposferico. L’indice spia è l’AO, oscillazione artica. Queste cinture di vento (per semplicità consideriamo solo quelle che ruotano attorno a 60° latitudine nord) non seguono un andamento rettilineo ma ondulano con ampiezze più o meno evidenti a seconda dei forcings imposti dall’attrito assorbito durante il passaggio tra oceani, continenti e catene montuose.

Si sviluppano così le onde planetarie che redistribuiscono caldo e freddo tra le alte e le basse latitudini. Per motivi di bilancio radiativo, la struttura del vortice polare troposferico presente alle basse quote, viene sormontata durante l’inverno da una analoga alle quote stratosferiche: il vortice polare stratosferico. Come avrete ben capito stiamo parlando della stratosfera polare.

Torniamo ora alla nostra domanda iniziale: da dove arriva il calore che riscalda in modo anche prorompente la stratosfera polare invernale? Ricordate le onde planetarie? Ebbene laddove le creste d’onda (altro non sono se non gli anticicloni subtropicali) superano una certa ampiezza, un punto critico di non ritorno lungo i meridiani, iniziano a crescere anche in spessore. In questo modo il calore in esse contenuto viene iniettato nelle alte quote stratosferiche e, trasportato dalla legge fisica di Coriolis (sì, ancora lui), si propaga verso i cieli polari e ne determina il repentino riscaldamento.

Autore : Luca Angelini