Esiste un legame tra ondate di calore e siccità nevosa?
Record di temperature estreme in tutto il mondo (40°C registrati nella “piovosa” Londra), siccità, incendi, ghiacciai che fondono e si frammentano, non solo in Italia e in Europa, ma anche in Cina, California, Giappone.
Quella del 2022 verrà ricordata come l’estate in cui la crisi climatica si è abbattuta concretamente anche sul mondo sviluppato, facendoci toccare con mano che il cambiamento climatico è qui ed è ora.
Intanto, analizzando i dati di temperatura e precipitazione raccolti in quarant’anni di osservazioni terrestri e satellitari, alcuni ricercatori di Hong Kong hanno trovato una correlazione significativa tra eventi di siccità nevosa e successive ondate di calore.
Ecco perchè questo fenomeno ci riguarda molto da vicino.
L'inverno più secco e mite degli ultimi 30 anni
In Italia, ad inizio agosto siamo già investiti dalla quinta ondata di calore dell’anno, con la prima che si è verificata a fine maggio.
Le alte temperature dovute all’espansione dell’anticiclone africano si associano ad una persistente siccità, la peggiore negli ultimi 70 anni, iniziata già in inverno nelle regioni lungo il bacino del Po, con tutte le conseguenze su agricoltura e produzione di energia che purtroppo conosciamo.
Un’analisi di MeteoSvizzera, ARPA Piemonte e ARPA Lombardia ha concluso che in queste regioni l'inverno 2021-2022 è stato il più secco e mite degli ultimi 30 anni, con un'anomalia di temperatura di +2,1 °C e un deficit medio di precipitazioni del 65%.
Già in primavera le Alpi si trovavano in una situazione tipica di fine agosto a causa delle scarsissime precipitazioni nevose: è caduto solo da un quarto a metà della neve mediamente attesa.
Un altro caso di evento composto
E’ stata proprio la combinazione di alte temperature e basse precipitazioni, in particolare nevose, che ha prodotto “impatti estremi molto più grandi della somma degli impatti dovuti al verificarsi dei singoli eventi presi da soli“ (IPCC AR6 WGI): insomma siamo in presenza di un evento composto, come quello che ha interessato India e Pakistan a fine marzo.
“Gli eventi composti comprendono la combinazione di due o più eventi meteorologici o climatici - non necessariamente estremi - che si verificano (i) contemporaneamente, (ii) in stretta successione, o (iii) in contemporanea in regioni diverse.” (IPCC AR6 WGI)
Non è la prima volta che si verifica questo tipo di accoppiamento: ricordiamo la siccità in Russia nel 2010, la tremenda estate europea del 2003 e poi l’ondata di calore del 2018; quest’anno si riscontra una analoga situazione in California.
Viene spontaneo, quindi, chiedersi se ci sia un rapporto di causa-effetto o almeno una correlazione tra i due tipi di evento estremo: è quanto hanno voluto espressamente indagare i ricercatori dell'Università politecnica di Hong Kong, in uno studio pubblicato a giugno sulla rivista Geophysical Research Letters.
La siccità nevosa e l’importanza della neve
Il team di scienziati ha studiato le correlazioni tra siccità nevosa (snow drought) verificatasi nell’ultimo mese invernale con copertura nevosa, e ondate di calore (heatwave) avvenute nel primo mese privo di neve a seguire.
Sono stati analizzati i dati globali di precipitazioni e temperatura registrati tra il 1981 e il 2020 sia da stazioni metereologiche a terra che da satellite: si tratta di una delle prime valutazioni globali degli eventi composti di siccità nevosa e ondate di calore, denominati CSDHW (compound snow drought and heatwave).
La siccità da neve si verifica quando il manto nevoso è eccessivamente basso rispetto alla media, sia a causa di precipitazioni inferiori alla norma (siccità nevosa secca), sia di un mancato accumulo di neve nonostante precipitazioni consuete (siccità nevosa calda).
Si parla di manto nevoso perché la neve si comporta proprio come una coperta per lo strato sottostante, sia esso suolo o ghiaccio. Questo manto svolge un ruolo fondamentale per il clima grazie all’alto potere riflettente (albedo): riflette tra l’80 e il 90% della radiazione solare incidente, impedendo a ciò che sta al di sotto di riscaldarsi troppo.
Il manto nevoso, inoltre, influisce significativamente sulla disponibilità di risorsa idrica. Quando, finita la fase di accumulo invernale, in primavera aumentano le temperature, il manto nevoso inizia a fondere e a rilasciare acqua, alimentando così i fiumi che scendono a valle. Insomma “la neve di oggi è l’acqua di domani”.
La neve è la nostra riserva di risorsa idrica, soprattutto durante la stagione estiva, quando normalmente le precipitazioni sono scarse, e sostiene tutte le attività agricole ed industriali da essa dipendenti, nonché la produzione di energia sia idroelettrica, sia termica o nucleare.
I risultati dello studio cinese
Dall’analisi dei ricercatori di Hong-Kong, risulta che, in media a livello globale, il 35% delle siccità da neve sono state accompagnate da successive ondate di calore.
Questi eventi si sono verificati più spesso in regioni aride come la Mongolia, la Cina settentrionale, la Siberia, l‘Europa dell’Est e l’Ovest del Nord America. Nel tempo si è avuto un incremento della superficie colpita da questo tipo di evento composto: nel periodo considerato, si è calcolata una velocità di crescita del 2,77% per decennio a livello globale, con le zone innevate dell'Eurasia che hanno registrato addirittura un aumento del 13%.
Insomma, come per tutti gli altri eventi estremi, il cambiamento climatico ne ha aumentato le probabilità di accadimento.
Il rapporto causa-effetto tra siccità e ondate di calore
Lo studio ha dimostrato che esiste una correlazione tra i due eventi estremi considerati. Ma questo significa che c’è anche un rapporto di causa-effetto, cioè che la siccità nevosa causa, o quantomeno rende più gravi, le successive ondate di calore?
Non è facile rispondere a questa domanda perché ci sono molte variabili locali in gioco, però lo studio fornisce degli spunti di riflessione sui meccanismi sottostanti.
Le siccità nevose di tipo secco invernali riducono l’umidità del suolo e il vapore acqueo contenuto nell’aria sovrastante il terreno. A loro volta, i valori ridotti di queste grandezze, che si riscontrano nella primavera successiva alla siccità nevosa, favoriscono e rafforzano le ondate di calore che arrivano in estate.
I meccanismi in gioco
In sintesi, i meccanismi in gioco sarebbero i seguenti:
- la superficie terrestre, privata del manto nevoso, presenta una minore albedo e quindi assorbe più radiazione solare netta (perchè ne riflette di meno), riscaldandosi: questo provoca l'innalzamento della temperatura dell'aria a contatto col suolo;
- a parità di energia solare incidente un suolo secco si riscalda molto più rapidamente di un suolo umido perché ha una capacità termica* minore: la stessa energia assorbita determina cioè un maggiore aumento di temperatura;
- in presenza di acqua nel suolo, una parte dell’energia solare incidente viene utilizzata per fare evaporare l’acqua, lasciando così meno energia a disposizione per aumentare la temperatura del suolo stesso. In pratica, l’evaporazione ha un effetto rinfrescante, simile a quello che noi umani otteniamo con la sudorazione, effetto che si perde con un suolo arido;
- infine, mentre il suolo arido riscalda l'aria attraverso i tre meccanismi descritti prima, l'aria calda favorisce ulteriormente l'evaporazione dell'acqua contenuta nel suolo e quindi il suo ulteriore inaridirsi. Si tratta di un classico "gatto che si morde la coda" - nelle scienze del clima chiamato "feedback positivo" - in cui i due fenomeni, elevate temperature dell'aria e suolo arido, non fanno che rafforzarsi a vicenda.
Concludendo
In definitiva, se una bassa umidità del suolo non è necessariamente il fattore scatenante dell’ondata di calore – fattore da ricercarsi di solito in anomalie della circolazione atmosferica, sicuramente essa contribuisce ad esacerbare il caldo, aumentando la probabilità e la persistenza di temperature eccezionalmente elevate.
*La capacità termica del corpo è una grandezza fisica definita dal rapporto tra la quantità di calore assorbita e il corrispondente aumento di temperatura
Lo Staff di Rete Clima
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