Cos'è esattamente il vortice polare e come influisce sul tempo?

Cos'è esattamente il vortice polare e come influisce sul tempo?

All'inizio di febbraio 2021, una grande tempesta di neve ha colpito gli Stati Uniti nord-orientali, con alcune aree che ricevono ben oltre due piedi di neve. Solo poche settimane prima, la Spagna ha sperimentato una storica e mortale tempesta di neve e temperature pericolosamente basse. La Siberia settentrionale non è nuova al freddo, ma a metà gennaio 2021, alcune città siberiane temperature riportate al di sotto di meno 70 F (meno 56 C). I titoli dei media lo suggeriscono il vortice polare è arrivato, come se fosse una sorta di tornado di ghiaccio che semina il caos invernale ovunque colpisca.

As atmosferico scienziati, rabbrividiamo quando il termine vortice polare viene usato per riferirsi vagamente a raffiche di freddo. L'attuale vortice polare non puoi mettere la neve nel tuo cortile, ma i cambiamenti nel vortice polare possono caricare i dadi per il clima invernale - e quest'anno, i dadi hanno lanciato Yahtzee.

Cos'è esattamente il vortice polare e come influisce sul tempo?Un debole vortice polare all'inizio del 2021 ha creato una sinuosa corrente a getto che ha portato tempeste fredde e invernali negli Stati Uniti nord-orientali Foto AP / John Minchillo

I venti dell'inverno

Il vortice polare è un enorme anello tridimensionale di venti che circonda i poli nord e sud durante l'inverno di ogni emisfero. Questi venti si trovano a circa 10-30 miglia (da 16 a 50 chilometri) sopra la superficie terrestre, nello strato dell'atmosfera noto come stratosfera. Soffiano da ovest a est con velocità sostenute che superano facilmente i 100 km / h. Nell'oscurità del notte polare invernale, le temperature all'interno del vortice polare possono facilmente scendere inferiori a meno 110 F (meno 79 C).

Fortunatamente per tutti, lo stesso vortice polare stratosferico non apparirà fuori dalla tua porta di casa. Il vortice polare influenza il clima invernale, ma è più simile a un domino: quando viene abbattuto, può iniziare una catena di eventi che in seguito sfociano in un tempo selvaggio.

La forza del vortice polare può variare ampiamente durante l'inverno e queste variazioni possono portare a cambiamenti nella forza e nella posizione del corrente a getto, il fiume d'aria che scorre veloce nella troposfera sotto il vortice polare. Quando la corrente a getto cambia, influisce sul movimento dei sistemi meteorologici, facendo sì che diverse parti del mondo vedano condizioni molto più calde o più fredde, o molto più umide o secche.

L'interruzione del vortice polare all'inizio del 2021 è stata drammatica. Zachary Lawerence / CIRES / NOAA.

L'effetto domino

Poiché l'atmosfera terrestre è un gigantesco guscio d'aria che si muove come un fluido, il vortice polare è interconnesso con il tempo che si muove intorno alla Terra ad altitudini inferiori. Le normali variazioni della corrente a getto e del tempo atmosferico possono disturbare la struttura del vortice nella stratosfera. Come un elastico, il vortice di solito rimbalza alla sua forma e dimensione normali, mantenendo i suoi forti venti e le basse temperature.

Cos'è esattamente il vortice polare e come influisce sul tempo?Tra dicembre (a sinistra) e gennaio (a destra), il vortice polare si è spostato interamente dal Polo Nord e ha perso gran parte della sua integrità strutturale. Zachary Lawrence / CIRES / NOAA

Ma a volte, queste variazioni del tempo e della corrente a getto possono sbilanciare il vortice polare, causando oscillazioni significative nella sua forma, posizione, temperature e venti. Quando ciò accade, l'integrità strutturale del vortice polare inizia a rompersi. Se ciò accade abbastanza spesso per un periodo di tempo, tutto può andare in tilt con il vortice polare quando i venti si rompono e il vortice si riscalda.

Cos'è esattamente il vortice polare e come influisce sul tempo? Quando il vortice polare si deforma tra dicembre e gennaio, la corrente a getto è diventata molto più ondulata e ha portato tempeste fredde più a sud. Zachary Lawrence / CIRES / NOAA

Questo è esattamente ciò che si è svolto quest'anno: il 5 gennaio, il vortice polare è stato completamente sbalzato da un evento chiamato improvviso riscaldamento stratosferico. Riscaldamento stratosferico improvviso è il nome tecnico di questi violenti disturbi che distorcono e indeboliscono gravemente il vortice, facendolo cadere dal palo o addirittura lacerandolo. Quando ciò accade, le temperature nella stratosfera polare normalmente fredda aumentano in modo esplosivo fino a 90 F (50 C) nell'arco di pochi giorni, da cui il nome di questi eventi.

A questo punto, il domino si è ribaltato: alla fine la corrente a getto sente gli effetti del vortice polare indebolito sopra e può iniziare a ondeggiare. Quando la corrente a getto diventa ondeggiante, può immergersi più a sud, portando con sé aria fredda e tempeste invernali.

L'evento del gennaio 2021 ha spinto il vortice polare dalla sua posizione normale al Polo Nord fino in Europa e in Siberia, quasi separandolo più volte nel processo. Possono essere necessarie settimane o mesi prima che il vortice polare si riprenda da qualcosa di simile. Mentre il vortice si ricompone, la corrente ondulata e sinuosa può portare aria gelida artica e tempeste invernali negli Stati Uniti e in Europa, consentendo al tempo stesso insolitamente caldo di entrare nell'estremo nord.

Un forte vortice polare significa clima più caldo, non più freddo

In alcuni inverni, i sistemi meteorologici influenzano a malapena il vortice polare, consentendo al vortice di diventare più freddo con venti più veloci. Ciò può avere l'effetto opposto sulla corrente a getto, facendola trattenere l'aria fredda artica dalle regioni polari bloccata a nord. Questo è quello che è successo durante l'inverno dell'emisfero settentrionale del 2020, quando il il vortice polare era straordinariamente forte e molte regioni ha vissuto un inverno eccezionalmente caldo e mite.

Definire un vortice polare qualsiasi raffica di aria fredda è sbagliato. Il comportamento del vortice polare non fa presagire solo un clima più freddo, ma può anche prefigurare un clima molto più caldo. Il più delle volte il vortice polare ha poca influenza sul clima invernale poiché scorre normalmente, miglia sopra la superficie. Ma la previsione e il monitoraggio di enormi perturbazioni al vortice polare ci consente di anticipare la catena di eventi che possono lasciare piedi di neve e tempo gelido a portata di mano.

Circa l'autore

Zachary Lawrence, ricercatore, University of Colorado Boulder e Amy Butler, ricercatrice di chimica e processi climatici, National Oceanic and Atmospheric Administration

Questo articolo è ripubblicato da The Conversation sotto una licenza Creative Commons. Leggi il articolo originale.

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