Nell’appuntamento precedente abbiamo visto che le sonde russe ed americane , poste presso lo stretto di Bering, hanno rilevato, nell’arco delle ultime stagioni estive, un anomalo incremento dei flussi d’acqua calda di provenienza pacifica entranti nel polo. Ci siamo quindi lasciati con un importante interrogativo:
• quale fenomeno può aver indotto uno stravolgimento così importante ed improvviso della circolazione oceanica interna e limitrofa al bacino artico?
Ebbene la risposta a tale quesito è molto semplice: negli ultimi dieci anni si è verificato un mutamento radicale della circolazione atmosferica nell’ambito del circolo polare artico (e non solo). Nello specifico, a partire proprio dal 2001, ha iniziato a prendere piede e a divenire sempre più frequente un particolare pattern atmosferico, fino ad allora molto raro: si tratta del pattern DA+ (“positive arctic dipole”). Tale fenomeno, come vedremo, è strettamente correlato (attraverso un preciso rapporto di causa-effetto), con l’anomalo incremento dei flussi d’acqua calda entranti nel polo attraverso Bering.
Per prima cosa cerchiamo di capire le caratteristiche essenziali di questo particolare schema circolatorio.
Il pattern DA+ è lo schema circolatorio in assoluto più efficace nel favorire lo sviluppo di intensi scambi termici meridiani tra polo e medie latitudini. La sua principale caratteristica, da cui deriva anche il nome, è la sua forma dipolare. A tal proposito, mentre l’AO pattern è contraddistinto da un unico centro anulare che copre l’intero artico , il DA pattern è formato da due centri d’azione, di cui uno ciclonico ed uno anticiclonico:
Figura 1: la figura schematizza i due pattern circolatori: AO pattern (colonna di sinistra) e DA pattern (colonna di destra. Per entrambi sono riportate le variazioni infrastagionali (molto più evidenti per il DA pattern).
Come si denota dalla presente immagine, in contrasto con l’anomalia del vento indotta dall’AO pattern (che è ciclonica o anticiclonica rispettivamente durante la sua fase positiva o negativa), l’anomalia del vento risultante dalla DA (freccia nera) è meridionale. Un’altra differenza tra i due pattern risiede nel fatto che il DA+ , a differenza dell’AO, tende a mutare nel corso dell’anno, per via della diversa inclinazione del dipolo.
Concentriamoci ora sul pattern DA+ estivo:
Figura 2
Come si vede, il Pattern DA+ estivo è caratterizzato dalla presenza di SLP positive (alta pressione) sull’Islanda, Groenlandia ed arcipelago Canadese, ed SLP negative (bassa pressione) sulle zone del Mar di Kara. Ora, come ben sappiamo, attorno ad un’ area di alta pressione i venti spirano in senso orario, mentre attorno ad un’area di bassa pressione spirano in senso antiorario: tra le due aree si sviluppano anomali venti meridionali la cui direttrice è quasi parallela allo stretto di Bering.
Nelle immagini che seguono viene schematicamente illustrata l’anomala ventilazione indotta dal pattern DA+ :
Figura 3
Figura 4
Le conseguenze dirette di questo tipo di circolazione sono facilmente prevedibili:
1) gli intensi venti meridionali di provenienza pacifica tendono ad erodere la banchisa artica a partire dai settori più occidentali (Mar di Chukchi), favorendo un incremento della velocità di assottigliamento dei ghiacci (tale aumento è addirittura pari a 0.5 m/mese). In generale dunque, i venti meridionali tendono ad eliminare il ghiaccio marino dal bacino artico, mentre una maggiore quantità di ghiaccio è spinta verso i settori atlantici (attraverso lo stretto di Fram);
2) i venti anomali, la cui direttrice è quasi parallela allo stretto dei Bering, spirando da sud verso nord, trasportano maggiori flussi di acqua calda pacifica attraverso lo stretto stesso. Ciò spiga l’anomalo incremento dei flussi di acqua calda entranti nel polo rilevato dalle sonde americane e russe. Tale fattore accelera ulteriormente il drastico assottigliamento dei ghiacci marini.
Volendo usare una similitudine non troppo elegante, il pattern DA+ si comporta come una centrifuga in grado di aspirare flussi di aria e di acqua calda dal Pacifico.
Tra gli effetti nocivi del pattern DA+ ce ne sono anche altri di tipo indiretto non di minor rilievo . A tal proposito, l’azione degli intensi flussi meridiani di calore, accelerando vistosamente la fusione della banchisa, favorisce, già al termine della primavera, un aumento consistente di area occupata da acqua libera e ghiaccio sottile. Tale circostanza consente, nel corso dell’intera stagione estiva, il riscaldamento solare su una superficie molto più ampia, innescando fenomeni di retroazione positiva associati alla riduzione dell’effetto albedo. L’aumento termico nel bacino artico dovuto a questo fenomeno di feedback ghiaccio-oceano da albedo, è stato stimato essere pari a ben 5 °C.
Per quanto detto sin ora, l’entità della fusione estiva dei ghiacci marini artici, non dipende solo dall’intensità del dipolo artico, ma anche dal suo orientamento. Per capire questo, facciamo riferimento alla seguente figura in cui vengono messi a confronto i pattern DA+ registrati negli ultimi anni (dal 2007 al 2010):
Figura 5
Sebbene tutte le estati prese in considerazione siano state caratterizzate da un pattern DA+ molto forte, si possono notare delle differenze:
• anche se le anomalie del vento nel 2007 erano in magnitudo più grandi rispetto al 2008 (freccia nera più spessa) , l’orientamento per entrambi gli anni è stato più favorevole al trasporto calore dalla porta pacifica. Al termine di queste due estati si sono registrati i valori più bassi di estensione della banchisa artica (in riferimento al campione analizzato);
• le anomalie del vento nel 2007 e nel 2010 hanno grandezza simile e risultano entrambi più grandi di quelle registrate nel 2008. Tuttavia, l’orientamento delle anomalie eoliche nel 2010 è meno favorevole al “trasporto” di ghiaccio al di fuori dalla regione artica. Ed infatti al termine dell’estate 2010 è stata misurata un estensione della banchisa maggiore rispetto al 2007 ed al 2008;
• il pattern DA+ avuto nell’estate 2009 è il meno favorevole alla fusione dei ghiacci marini, in quanto le anomalie dei venti meridionali ad esso associate risultano più deboli e mal orientate (quasi trasversali allo stretto di Bering). Nell’estate 2009 si è registrata l’estensione massima del post 2007.
A questo punto, capito il funzionamento di questo particolare schema barico, risulta interessante capire come esso si sia evoluto nel tempo. In altre parole servirebbe uno studio finalizzato a valutare la “variazione media” del pattern DA nel corso degli anni. Per far questo abbiamo pensato di utilizzare il programma “Telemappa”, ideato e sviluppato da Andrea e presentato su NIA qualche mese addietro:
http://daltonsminima.altervista.org/?p=21833
Con l’ausilio di Telemappa e sfruttando gli archivi storici NCEP, siamo riusciti a ricostruire l’andamento medio dei geopotenziali sul bacino artico, in riferimento alle due aree di interesse (cerchio rosso e cerchio blu in Fig. 3). Facendo una semplice differenza tra i geopotenziali relativi alle due aree è stato possibile ricavare, per ogni anno (estate), il valore assunto dall’indice DA. Dopodichè, utilizzando i metodi di interpolazione polinomiale, è stato tracciato il trend assunto dal DA pattern nell’ultimo trentennio (nello specifico è stata utilizzata, come funzione interpolante, una polinomiale del IV ordine):
Figura 6
Dall’ “andamento medio” dell’indice DA (linea rossa), emerge chiaramente il cambiamento significativo di pattern atmosferico che ha interessato il polo negli ultimi 30 anni (addirittura si passa da un valore medio di -5 ad un valore di +5). Questi numeri, tradotti in termini pratici, stanno a significare un totale stravolgimento della circolazione atmosferica in sede artica (e di conseguenza anche di quella oceanica).
Per “testare” poi l’importanza del pattern DA sulla fusione dei ghiacci artici, basta confrontare la figura precedente con il trend di estensione della banchisa artica estiva nello stesso periodo di riferimento:
Figura 7: “evoluzione media nel tempo” dell’estensione minima estiva della banchisa artica. Il diagramma è rovesciato per consentire un diretto raffronto diretto con l’andamento del DA pattern (tale necessità deriva dal fatto che le due grandezze sono inversamente proporzionali: all’aumentare dell’indice DA tende a diminuire l’estensione di ghiaccio marino).
Il grafico è ovviamente capovolto per consentire una migliore percezione visiva della somiglianza tra i due andamenti. Notate come la curva relativa all’estensione tenda a cambiare curvatura proprio quando inizia a riscontrarsi un cambiamento del pattern dominante sul polo (e precisamente quando il valore di DA inizia a crescere). Negli anni 2000 poi, esattamente come il pattern DA+, la velocità di fusione tende a crescere rapidamente .
Sempre a questo proposito, uno studio più raffinato è stato condotto di recente (2010) da un gruppo di ricercatori appartenenti a diversi centri di ricerca, tra cui ricordiamo le università di Washington e di Tokyo . Questi hanno creato un modello (PIOMAS) in grado di simulare l’estensione della banchisa artica, nonché l’andamento della circolazione oceanica, sulla base della sola azione forzante indotta dal pattern DA (anche in questo caso i valori giornalieri del DA sono ricavati dagli archivi NCEP).
Ebbene, come si desume dalla seguente figura, i risultati di questa simulazione sono stati a dir poco sbalorditivi:
Figura 8
In essa infatti le linee continue rappresentano i valori di estensione dedotti dalle simulazione, mentre le linee tratteggiate si riferiscono all’estensione reale rilevata dai satelliti. Inoltre le linee rosse riguardano l’estensione minima inerente al mese di settembre, mentre le linee verdi sono relative all’estensione media tra i mesi di gennaio e settembre. Il fatto che i valori simulati, aventi come solo dato di input il parametro DA, approssimino benissimo quelli reali, dimostra inequivocabilmente che l’orientamento e l’entità del pattern DA+ sono la chiave per capire e prevedere la diminuzione di ghiaccio marino nel bacino artico.
Al termine della presente parte emerge in maniera chiara ed inequivocabile come, l’evoluzione della banchisa polare artica, dipenda in modo preponderante dall’andamento di una particolare forma di circolazione atmosferica. Nel prossimo appuntamento cercheremo di fare l’ultimo e decisivo passo verso la comprensione del processo di fusione dei ghiacci marini artici, tentando di scoprire il fenomeno che regola l’evoluzione storica del DA pattern.
Riccardo e Zambo
Comunque interessante anche le presunte ed ipotetiche teorie legate al campo magnetico ed alla deviazione della CdG.. non a caso tutti fattori concomitanti e coincidenti con lo stesso periodo..
Allora se così fosse quale sarà il fattore primario determinante?
Essendo una sorta di eventi concatenati tra loro.. ci sarà pure un innesco all’origine di tutto e dunque una causa in pole position?
Potrà essere il Sole come dice Lucio e molti altri?
Oppure uno sconosciuto e nuovo evento cosmico che ha indubbiamente indebolito il nostro campo magnetico facendolo ulteriormente spostare e riposizionare?
E se fosse proprio così come nell’ultima domanda, potrebbe essere che il Sole, nonostante la sua debolezza periodica di quest’ultimo ciclo, influisca maggiormente proprio perché incontra questa debolezza del nostro campo magnetico e quindi interseca nel suo variare?
..se non erro, ho anche letto da qualche parte che la terra abbia un bel buchetto nel suo campo magnetico non indifferente, proprio nei pressi dell’emisfero australe e precisamente zona atlantica verso le coste Sud-americane.. scusatemi eventualmente l’errore di posizione, ma non riesco a trovare al momento le fonti e quindi potrei anche aver detto alcune inesattezze.
gira e volta gira e volta sempre li si va a finire ….al nostro sole! …..
bisogna ancora studiare quanto puo’ incidere la forza/debolezza del solar wind sul cambiamento/variazione delle circolazioni al polo
http://www.nasa.gov/mission_pages/sunearth/news/solarwind-insight.html
E quindi, visto che comunque c’è influenza, allora anche se il sole è appunto debole non vuol dire che non influisca in maniera incisiva.. ma soprattutto per il fatto che abbiamo un campo magnetico indebolito/deviato e bucato, tanto che al vento solare basta davvero poco per penetrare ed entrare a dar ordini.. mi vien da dire:” E meno male che il Sole è debole..”.
Comunque mi rimetto a voi che sicuramente ne sapete di più-
Grazie per il dibattito.
la penisola antartica si sta scaldando notevolmente, mentre il resto del continente ha un trend opposto.
è uno dei tanti misteri dell’antartide, però in fondo è illogico poter pensare che ogni zona del pianeta possegga lo stesso trend termico, ma l’IPCC non la pensa così
scrivi un articolo, lo valuteremo e se andrà bene sarà pubblicato.
altrimenti questi commenti sembrano messi li solo per il gusto di dire il contrario 😉
nessuno ti obbliga, però potresti provare a darci una mano invece che creare problemi
@Nero 74 Da un approccio statistico viene fuori una relazione abbastanza evidente tra eventi freddi e minimi solari … ma capire il meccanismo fisico é ancora molto lontano . Il tentativo di semplificazione fatto con la CO2 non sembra abbia avuto un successo totale, sopratutto perché il ghiacci Antartici avrebbero dovuto anch’essi andare in crisi, in realtà così non é stato. La cosa strana é osservare il ritiro dei ghiacci artici in estate e avere inverni più freddi dopo il 2008, la TSI in riduzione avrebbe dovuto provocare un aumento dei ghiacci artici cosa che non si é verificata per niente … insomma ne effetto serra ne minimi solari erano in grado di spiegare in toto gli eventi. Riccardo e Zambo pare ci siano riusciti … hanno trovato la quadratura del cerchio … almeno credo. Aspetto con impazienza la terza puntata … 🙂
@Luci0
“ma capire il meccanismo fisico é ancora molto lontano”
Si certo, la strada da fare è ancora lunga… Ma qualcosa di molto concreto c’è a tal proposito
Tuttavia non sarà domani che si parlerà direttamente.
Per questo occorre un po’ di pazienza e chissà….
@Michele e FBO
l’articolo l’ho scritto come minimo 6 mesi fa… poi l’ho cestinato. Motivo?
Semplice: non fa per voi!
Nel senso che non avete ancora superato l’ostacolo del “tutto collegato con tutto”. Per voi questo semplice concetto non esiste affatto e questo vi porta a questi errori madornali… ovvero confondere causa ed effetto.
E’ tutto collegato. Ve l’avro’ detto e descritto nei commenti centinaia di volte. Ed ogni volta siamo finiti a litigare perche’ voi considerato ogni cosa che scrivo come stronzate. Fate voi… nessun problema. Non mi interessa.
Se foste realmente interessati a cio’ che dico, e non penso che lo siete, mi chiedereste semplicemente di approfondire. Ma non e’ da voi… perche’ voi vi siete autoeletti “esperi” qui su NIA. E nessuno, soprattutto io, deve o puo’ mettervi in “ombra”. Vero Michele?
Tutto e’ collegato. La causa primaria?
Se vogliamo limitare lo sguardo al Pianeta Terra la causa primaria e’ la diminuzione della “potenza” del Campo Magnetico Terrestre.
Se allarghiamo lo sguardo al Sistema Solare, invece, la causa e’ la debolezza dell’attivita’ Solare… che a sua volta determina la debolezza del Campo Magnetico Terrestre.
Se allarghiamo ulteriormente lo sguardo all’orbita del Sistema Solare intorno alla Galassia… (un po meno), allora troviamo la vera causa. Il Sole fa parte di un sistema stellare “multiplo” e questo lo porta periodicamente ad avvicinarsi ad una delle sue compagne. Questo provoca in cascata tutta la serie di eventi che si ripercuotono inevitabilmente sul nostro pianeta!
Non e’ difficile… lo dissi quando c’era ancora Alex che bisognava guardare l’orbita del sistema solare. Ma non so se qualcuno di voi se lo ricorda!
Vi basta questo?
L’articolo comunque ve lo potete scordare! 🙂
Semplificare troppo porta a sostituire la CO2 o il Metano con altro … ma il sistema è complesso Gas Liquidi Solidi solo sul pianeta … cambiamenti in corso … la causa complessa
ma certamente il calore contenuto nell’oceano è enormemente maggiore di quello contenuto nell’atmosfera
Bernardo, devo farti i miei complimenti…. tu sei il troll più paraculo che io abbia mai visto….. però sei divertente, fai na cifra ride….. bravo…!!! e bravo anche per aver cestinato quel tuo articolo (che non hai mai scritto), almeno c’hai risparmiato sta figuraccia……. 😆
@ FBO e Michele
Credo sia arrivata l’ora di prendere qualche provvedimento….non è possibile che ogni volta che ci sia un articolo ed una discussione importante in home, arriva questo a fa casino buttandola in caciara…..
Così non vale troppo facile … getti il sasso nello stagno eppoi nascondi la mano !!! 🙂
Poi si deve estendere il discorso anche a cause geologiche … per l’antartide il riscaldamento locale è di origine vulcanica
L’interazione Terra -> Sole -> pianeti Giganti Gassosi …ed eventuale compagna oscura
conporta interazioni di vario tipo oltre alle spettro elettromagnetico visibile
esistono le interazioni del campo magnetico vero e proprio , interazioni gravitazionali
ed anche una modulazione del tempo di decadimento di alcuni isotopi da parte del sole
tutto questo immerso nello spazio … non certo vuoto.
Quello che osserviamo … capire è altra cosa
è il risultato di tutte queste interazioni … tutte anche quelle che non conosciamo.
Ritornando al vento penso che questo sia modulato dai serbatoi di calore dell’ocenao e della terra … come si vede facilmente quando si osserva il comportamento degli urragani … e come evolvono.
Nasconde la mano perchè dentro non c’ha niente…… 😆 😆 😆
ma è assurdo, non è mai stato scritto da nessuno che bernado sia stupido o che scrive stronzate.
ci accusi di questo e mentre lo fai ci stai insultando abbastanza gravemente.
valuterò se parlarne con simon, ma non mio stai piacendo
@Bernardo Mattiucci
Bernardo ti prego… Non violentare l’astronomia.
Lasciala stare… Non è proprio cosa che fa per te….
Comunque temevo i tuoi quasi torpiloqui…
Si sei un Troll e ti diverti a far male a NIA.
cmq è un comportamente da bambinetti quello di dire che non siamo degni della tua cotanta divina conoscienza.
io ho solo detto che basterebbe un articolino per aiutare il blog se veramente lo vuoi, altrimenti scrivi solo per creare problemi.
siamo aperti a tutte le collaborazioni, purchè abbiano un senso
@Luigi Lucato
In effetti Nemesis mi macava propriio… Si Si ne avevo nostalgia…
FBO, chi e’ che offende, scusa?
ogni volta che commento un vostro articolo, specialmente quelli di Riccardo, mi censurate. E perche’? Semplice: perche’ non accettate le CRITICHE.
Certo perche’ tu sei esperto, vero?
Ma non farmi ridere va…
Comunque dico l’ultima cosa e poi chiudo….
Su tutti maggiori forum italiani c’è una cartella dedicata a noi con migliaia di persone che ci hanno visitato…..vi sembra normale che tutta questa gente entrando debba leggere di cose esoteriche e di misteriosi pianeti che determinano tutto le vicende climatiche e meteo del pianeta…??? secondo voi ci facciamo bella figura….???
eppure c’è in home un bell’articolo, che tratta di cose molto poco conosciute e che danno risposta a molti quesiti che ci siamo posti (giustamente) in questi anni…..perchè non siamo uniti nella lotta contro chi ci vuole strumentare….????perchè rovinare questi bei momenti per andare appresso a un troll….???
quì lo dico e poi lo faccio….nel pezzo di domani non tollererò questa situazione……
Il significato della mia frase non e’ difficile da capire. Considerando che non accettate i miei commenti perche’ li considerate sempre e solo delle stronzate (Riccardo lo dimostra ogni volta e tu non sei da meno)… perche’ dovrei sprecare il mio tempo a scrivere un articolo che al 99% verrebbe cestinato?
Avete commentato quanto da me scritto sopra forse senza neanche leggere… altrimenti non avreste scritto i vostri commenti. Semplicemente partite con un concetto e non lo cambiate a meno che non sia uno di voi a proporlo… Se sono io a suggerirvi la “via da seguire”… per voi sono “stronzate”… “violenze all’astronomia” e roba da TROLL.
Ah… approposito… Riccardo… TROLL CI SARAI TU!