The persistent impact of tropical cyclones over the Northwest Pacific on Arctic sea ice
Questo studio dimostra che l'aumento dell'attività dei cicloni tropicali nel Pacifico settentrionale occidentale durante l'autunno intensifica l'El Niño dell'inverno successivo, il quale innesca un treno d'onde di Rossby che trasporta energia verso il mare di Beaufort per guidare variazioni nel bilancio energetico superficiale e ridurre il ghiaccio marino della primavera-estate, fornendo così una fonte modesta ma autentica di capacità predittiva per il ghiaccio marino artico oltre ai tradizionali indici di persistenza e ENSO.
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L'Artico è spesso immaginato come un luogo di ghiaccio e silenzio, ma è profondamente connesso al resto del pianeta attraverso fili invisibili di aria ed energia. Una delle connessioni più importanti riguarda il modo in cui il calore si muove dai tropici verso i poli. Quando l'oceano nel Pacifico tropicale si riscalda secondo un modello noto come El Niño, esso cambia il modo in cui l'atmosfera circola, inviando onde di energia che possono raggiungere fino all'Artico. Queste onde possono alterare il tempo in luoghi come il Mare di Beaufort, una regione dell'Oceano Artico a nord dell'Alaska e del Canada che sta perdendo il suo ghiaccio marino più velocemente di quasi ogni altro luogo. Comprendere cosa guidi questi cambiamenti è critico perché la perdita di ghiaccio marino influenza i modelli meteorologici globali, la fauna selvatica e la stabilità stessa del clima. Per molto tempo, gli scienziati hanno saputo che El Niño gioca un ruolo nello scioglimento del ghiaccio artico, ma un nuovo studio suggerisce che la storia inizi ancora prima, con le potenti tempeste che si formano sull'oceano occidentale del Pacifico.
Un team di ricercatori dalla Cina ha tracciato un lungo viaggio di tre stagioni che inizia con i cicloni tropicali e termina con lo scioglimento del ghiaccio nell'Artico. Si sono concentrati sul periodo da agosto a ottobre, quando i cicloni tropicali sono più attivi nel Pacifico settentrionale occidentale. Misurando l'energia totale di queste tempeste nel corso degli anni, hanno trovato un legame chiaro: quando queste tempeste sono particolarmente forti ed energetiche, l'inverno successivo tende a essere un evento El Niño più forte. Questo El Niño più intenso innesca una reazione a catena nell'atmosfera. Il calore intenso proveniente dalle tempeste tropicali riscalda l'aria, creando un modello di onde stazionarie che viaggia verso nord attraverso il Pacifico e il Nord America. Questa onda agisce come un nastro trasportatore, trasportando aria calda e umidità fino al Mare di Beaufort.
I ricercatori hanno scoperto che questo afflusso di aria calda cambia l'equilibio energetico sulla superficie del ghiaccio marino in un modo che ne accelera lo scioglimento. Durante i lunghi e bui mesi invernali, il calore extra proviene principalmente sotto forma di radiazione infrarossa, ovvero energia termica irradiata dall'atmosfera verso il basso, verso il ghiaccio. Questo impedisce al ghiaccio di recuperare con la velocità con cui normalmente farebbe. Tuttavia, una volta arrivata la primavera e con il ritorno del sole, il meccanismo cambia. Il riscaldamento causa uno scioglimento precoce del ghiaccio, esponendo l'oscura acqua oceanica sottostante. Poiché l'acqua scura assorbe la luce solare molto meglio del bianco ghiaccio, l'oceano si riscalda ancora più velocemente, creando un ciclo di auto-rinforzo che porta a un ulteriore scioglimento durante l'estate. Lo studio mostra che questo processo non è una semplice coincidenza casuale; l'energia delle tempeste tropicali mette in moto una sequenza prevedibile di eventi che indebolisce il ghiaccio artico mesi dopo.
Per confermare che questa connessione fosse reale e non solo un caso statistico, gli scienziati hanno utilizzato modelli informatici per simulare l'atmosfera. Hanno preso il modello specifico di riscaldamento oceanico associato ai forti cicloni tropicali e hanno costretto il modello a reagire ad esso. Il modello ha risposto creando lo stesso schema di onde e riscaldando il Mare di Beaufort, proprio come suggerivano i dati del mondo reale. Ciò ha confermato che la temperatura dell'oceano del Pacifico tropicale è effettivamente il motore che invia il segnale verso nord. I ricercatori hanno anche esaminato se questa informazione potesse aiutare a prevedere lo stato futuro del ghiaccio. Hanno scoperto che conoscere la forza dei cicloni tropicali in autunno fornisce un indizio utile su quanto ghiaccio rimarrà la primavera e l'estate successive. Sebbene questa previsione non sia perfetta, offre un anticipo di sette o dieci mesi, un arco temporale in cui i metodi tradizionali di previsione solitamente falliscono perché la memoria del ghiaccio dell'inverno precedente è stata cancellata dal ciclo stagionale di congelamento e scongelamento.
Lo studio ha anche distinto attentamente le sue scoperte da altre teorie su come le tempeste tropicali possano influenzare l'Artico. Alcune ricerche precedenti suggerivano che le tempeste potessero effettivamente aiutare a preservare il ghiaccio raffreddando l'aria, ma gli autori spiegano che tali effetti avvengono su una scala temporale molto più breve e in parti diverse dell'Artico. Il percorso che hanno identificato è uno stagionale, che impiega mesi per svilupparsi, e mira specificamente al Mare di Beaufort, portando allo scioglimento piuttosto che al congelamento. Mentre il ruolo esatto delle tempeste nel rendere El Niño più forte è ancora oggetto di dibattito nella comunità scientifica più ampia, questo studio stabilisce fermamente che il segnale delle tempeste viaggia attraverso il modello El Niño per raggiungere l'Artico. Il lavoro evidenzia che il sistema climatico è una macchina vasta e interconnessa, dove una tempesta nei tropici può silenziosamente mettere in moto una catena di eventi che trasforma il ghiaccio alla cima del mondo.
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