Se siete seduti su una panchina di New York, al Central Park, in pieno inverno, probabilmente correte il rischio di congelarvi. Dopo tutto, la temperatura media nel mese di gennaio è di 0 gradi Centigradi. Se invece steste passeggiando appena oltre lo stagno di Porto, in Portogallo, che risulta ubicato alla stessa latitudine di New York, non ci sarebbe di che preoccuparsi. La temperatura media di gennaio è pari a 8.9 gradi Centigradi. Decisamente più mite.
In tutta l’Europa settentrionale, alla stessa latitudine, le temperature medie invernali sono più alte di circa 10 gradi Fahrenheit rispetto ad esempio alla costa nord orientale degli Stai Uniti o al Canada orientale. Lo stesso fenomeno avviene nel Pacifico, dove gli inverni della costa nord-orientale dell’Asia sono notevolmente più freddi del settore nord-occidentale.
I ricercatori del California Institute of Technology (Caltech) hanno scoperto un meccanismo che aiuta a comprendere le differenze termiche che conducono a Inverni così diversi tra loro. A quanto pare la ragione è imputabile all’acqua calda al largo delle coste orientali di questi continenti.
“Le acque oceaniche al largo delle coste orientali sono sì più calde, ma in realtà conducono ad un’imponente raffreddamento”, dice Tapio Schneider, professore presso il Frank J. Gilloon.
La ricerca, eseguita con l’ausilio del collega Yohai Kaspi, è stata pubblicata nel numero del 31 marzo della rivista Nature.
Utilizzando simulazioni dell’atmosfera – effettuate al computer – i ricercatori hanno scoperto che l’acqua calda al largo delle coste orientali riscalda l’aria soprastante, portando alla formazione di onde atmosferiche, che a loro volta pescano l’aria fredda proveniente dalle regioni polari. Queste masse d’aria fredda formano una sacca appena a ovest dell’acqua calda oceanica. Nel caso dell’Oceano Atlantico, significa che l’aria fredda va a finire addosso al nordest degli Stati Uniti e sul Canada orientale.
Per decenni, la spiegazione convenzionale della differenza di temperatura tra gli Stati Uniti e l’Europa era che la Corrente del Golfo trasporta l’acqua calda dal Messico al nord Europa. Ma nel 2002, una prima ricerca ha dimostrato che le correnti oceaniche non sono in grado di trasportare tutto quel calore, che invece contribuisce solo in misura del 10% al riscaldamento. Lo studio in oggetto rivela un meccanismo che aiuta a creare un contrasto di temperatura non per il riscaldamento dell’Europa, ma per il raffreddamento degli Stati Uniti orientali. Sorprendentemente, è la Corrente del Golfo che causa questo raffreddamento.
Nell’emisfero settentrionale, le correnti oceaniche subtropicali circolano in senso orario, portando un afflusso di acqua calda da latitudini più basse nella parte occidentale dell’oceano. Queste acque riscaldano l’aria sovrastante. “Non è che le calde acque mosse dalla Corrente del Golfo riscaldino sostanzialmente l’Europa”, sostiene Kaspi. “Ma l’esistenza della Corrente del Golfo in prossimità della costa Statunitense è la causa del raffreddamento del nordest degli Stati Uniti”.
Tramite simulazione al computer, i ricercatori hanno ottenuto un modello semplificato del meccanismo. Si evince che aree oceaniche così calde producono le cosiddette onde di Rossby.
In generale, le onde di Rossby sono grandi onde atmosferiche, con lunghezze d’onda che si estendono per oltre 1.000 miglia. L’ondulazione del getto d’aria si forma a causa della rotazione della Terra, un fenomeno noto come effetto Coriolis.
Nelle simulazioni, l’acqua calda produce onde di Rossby stazionarie, in cui i promontori e le anse non si muovono. Tuttavia le onde operano comunque un trasferimento di energia. Nell’emisfero settentrionale, le onde stazionarie di Rossby costringono l’aria a circolare in senso orario, appena a ovest della regione calda. A est della regione calda, avviene il movimento nel verso opposto, ovvero in senso antiorario. Attraverso questi meccanismi viene risucchiata aria fredda da nord, bilanciando il riscaldamento che avviene al di sopra delle calde acque oceaniche.
Per ottenere maggiori informazioni sui meccanismi che controllano la dinamica atmosferica, i ricercatori hanno provato, nelle simulazioni, ad accelerare la rotazione terrestre. In questi casi, la sacca d’aria fredda diventa più estesa. La maggior parte delle altre caratteristiche atmosferiche varierebbero minimamente anche se il pianeta dovesse girare più velocemente.
Anche se è noto da tempo che una fonte di calore può produrre onde di Rossby, questa è la prima volta che qualcuno ha dimostrato come il meccanismo causi un raffreddamento che si estende ad ovest della fonte di calore. Secondo i ricercatori, l’effetto di raffreddamento potrebbe rappresentare dal 30 al 50 per cento della differenza di temperatura attraverso gli oceani.
Questo processo spiega il perché degli Inverni più freddi nel Nord America e in Asia, nonostante i continenti appaiono così diversi in topografia e dimensioni. L’onda di Rossby indotta dal raffreddamento, dipende dal riscaldamento dell’aria posta al di sopra della porzione oceanica più calda. Il prossimo passo, sostiene Schneider, è quello di costruire simulazioni che riflettano realisticamente ciò che accade sulla Terra, incorporando funzioni più complesse come ad esempio la morfologia dei continenti e l’influenza delle nubi.
