La Artic Oscillation
La circolazione generale dell'atmosfera nell'Emisfero Boreale è dominata da un'oscillazione periodica del campo di pressione, nota come Artic Oscillation (AO). Nell'Emisfero Nord difatti, al di sopra dei 50° di latitudine, è situato il vortice polare, una profonda depressione in quota il cui centro insiste per tutto l'anno in prossimità del Polo. Nel semestre freddo, allungandosi verso sud, il vortice polare va anche ad alimentare due caratteristici centri di bassa pressione: il Ciclone d'Islanda nel Nord Atlantico e il Ciclone delle Aleutine nel Nord Pacifico.
Quando la pressione atmosferica al livello del mare diminuisce alle alte latitudini, con conseguente intensificazione anche del vortice polare e delle depressioni ad esso collegate, essa aumenta contemporaneamente sulle fasce temperate dell'Atlantico o del Pacifico, favorendo in tal modo un'intensificazione delle tipiche aree di alta pressione che stazionano sui due bacini: l'Anticiclone delle Azzorre nel Medio Atlantico e l'Anticiclone del Pacifico sull'altro Oceano.
In entrambi i bacini aumenta in tal modo il dislivello di pressione tra le alte e le medie latitudini. Quando viceversa la pressione al livello del mare aumenta sul Circolo Polare Artico (generalmente nel semestre caldo), diminuisce invece alle medie latitudini: diventano deboli allora le variazioni di pressione lungo i meridiani tra i 45° e i 55° di latitudine. Questa oscillazione nord-sud della pressione nel nostro emisfero è nota appunto come Artic Oscillation (AO): segno e intensità della AO sono espressi mediante la differenza tra l'anomalia media mensile della pressione al livello del mare alle alte latitudini e la corrispettiva anomalia osservata alle medie latitudini.
L'oscillazione del Nord Atlantico e l'inverno in Italia
La North Atlantic Oscillation (NAO) non è altro che il "ramo atlantico" della AO: essa descrive l'oscillazione periodica che lega Ciclone d'Islanda e Anticiclone delle Azzorre.
La NAO, oltre ad influenzare la distribuzione delle perturbazioni atlantiche sull'area europea, incide anche sulla circolazione oceanica, inclusi il controllo del ciclo degli iceberg e della popolazione ittica del Nord Atlantico.
L'intensità e il segno della NAO sono espressi da un indice calcolato come differenza tra le anomalie medie mensili di pressione al livello del mare a Punta Delgada (Azzorre) e le corrispondenti anomalie osservate ad Akureyri (Islanda): si ottiene così un indice NAO mensile. Indici analoghi si ottengono prendendo le anomalie di pressione a Lisbona o Gibilterra per il Medio Atlantico, e a Reykjavic per il Nord Atlantico: in tal modo cambia il valore assoluto dell'indice, ma in generale non il suo trend principale.
Andamento dell'indice NAO invernale dal 1860 al 2000.
È possibile anche ricostruire un indice NAO dell'intera stagione invernale, come quello mostrato in figura: in tal caso le due letture giornaliere della pressione sono mediate su tutto il periodo che va da novembre a marzo, per ciascuna delle due stazioni, e la differenza tra di esse dà appunto l'indice NAO invernale. Come abbiamo già accennato la NAO è in grado di interferire con il normale percorso delle perturbazioni provenienti dall'Atlantico, e in particolare, essa può influenzare pesantemente il clima invernale sull'Italia.
Valori positivi dell'indice NAO significano inverni relativamente siccitosi sulla nostra Penisola, ed effetti simili si ottengono anche con valori dell'indice NAO fortemente negativi.
Del resto, come evidenziato da lavori recentemente svolti presso il Centro Epson Meteo, nell'ultimo ventennio ben 17 volte la stagione invernale è stata caratterizzata da valori positivi dell'indice NAO, a cui sono corrisposti inverni relativamente siccitosi, almeno se confrontati con la media del ventennio precedente (caratterizzato invece da un certo equilibrio tra fasi positive e negative), 2 inverni hanno fatto registrare indici moderatamente negativi, e sono stati decisamente piovosi, e solo uno, quello 2001-2002, è stato caratterizzato da un indice fortemente negativo, rivelandosi però eccezionalmente siccitoso e freddo.
Ma come può, l'Oscillazione del Nord Atlantico, influenzare in maniera tanto pesante il clima, e soprattutto, la piovosità invernale sul nostro Paese?
Nelle annate segnate da anomalie positive, l'Anticiclone delle Azzorre, più intenso e quindi anche più "invadente" del normale, viene quasi risucchiato dalla profonda depressione islandese, arrivando ad allungarsi fino a Spagna, Francia e Mediterraneo Occidentale. In tal modo le piovose perturbazioni atlantiche, nel loro movimento da ovest verso est in seno alle correnti occidentali dominanti, si vedono costrette ad aggirare il muro dell'alta pressione, dirigendosi verso il Nord Europa, attraverso un percorso che le porta lontane dall'Italia: senza le piogge provenienti dal vicino Atlantico, le stagioni invernali si rivelano così carenti di precipitazioni.
Gli inverni 1995-96 e 2000-2001, caratterizzati invece da piccoli valori negativi dell'indice NAO, hanno visto passare sul nostro territorio un numero di perturbazioni atlantiche maggiore del normale, regalando all'Italia abbondanti piogge e temperature relativamente alte: difatti, non più ostacolata dall'alta pressione, l'aria umida e mite, proveniente dall'Atlantico, ha potuto raggiungere con una certa regolarità e persistenza le nostre regioni.
L'inverno 2001-2002 è invece stato anomalo nel suo genere, caratterizzato da una NAO molto negativa. Sotto tali condizioni, come evidenziato proprio dagli studi svolti presso il Centro Epson Meteo, diventano molto più frequenti e persistenti sul continente europeo gli anticicloni di blocco, ovvero vaste cellule di alta pressione che, posizionate su Europa Centrale e Occidentale, "bloccano" appunto le perturbazioni atlantiche, dirottandole sull'Europa Settentrionale. Durante le fasi fortemente negative, in particolare, la frequenza degli anticicloni di blocco tende ad essere del 67% più alta rispetto alle fasi positive; inoltre, mentre con NAO positiva più del 70% dei "blocchi" durano meno di 6 giorni, durante una fase negativa solo il 5% ha durata inferiore a 6 giorni, e la maggior parte resiste per almeno 2 settimane. Questi sono i presupposti che hanno consentito ad un robusto anticiclone di blocco di stabilirsi, dai primi di dicembre 2001 fino a dopo la metà del gennaio 2002, sull'Europa Centro-Occidentale, portando in Italia una forte siccità, con il livello delle acque del Po ai suoi minimi storici, ed una grave emergenza inquinamento su tutte le grandi città, mentre l'aria molto fredda, richiamata lungo il bordo orientale dell'alta pressione, ha portato temperature eccezionalmente rigide su gran parte della Penisola.
Struttura media dell'anticiclone di blocco che, nell'inverno 2001-2002, per più di un meseha impedito l'arrivo delle perturbazioni atlantiche sulla nostra Penisola.
Resta solo da chiedersi quali siano le cause che, negli ultimi decenni, hanno spinto la NAO ad assumere sempre più spesso valori positivi durante la stagione invernale. Ed una prima risposta sembra arrivare da studi compiuto con modelli climatici presso la NASA, e che indicherebbero nell'effetto serra, e quindi nel Global Warming, il responsabile di tale anomalo comportamento.