L’ondata di calore che ha caratterizzato la situazione meteorologica delle ultime settimane in Europa è legata principalmente a tre fattori: la circolazione atmosferica a grande scala, la temperatura del Mediterraneo e la siccità. Il cambiamento climatico causato dalle emissioni di gas serra legate all’uso di combustibili fossili rende questo tipo di fenomeni più intensi e più frequenti.

La circolazione atmosferica in quota

La circolazione atmosferica a grande scala, a circa 5,000 metri di quota, è da settimane caratterizzata da una zona di alta pressione con una forma a ‘omega’ (blocco atmosferico di tipo omega), che in quota blocca il flusso di perturbazioni dall’Atlantico verso l’Europa, deviandole verso nord, e che negli strati bassi, vicino alla superficie, favorisce un flusso di aria calda dall’Africa Nord-occidentale.

La Figura 1 mostra la situazione atmosferica in quota di lunedì 18 luglio: le linee nere mostrano il campo di pressione a circa 5,000 metri di quota, mentre in colore si vede la temperatura dell’aria a circa 1,500 metri di quota (fonte: Centro Meteorologico Europeo di Reading - ECMWF). Si ricorda che lunedì 18 luglio e martedì 19 luglio sono stati i giorni quando nel Regno Unito sono stati superati i record di temperatura massima, con 40.3 gradi C osservati a Coningsby, in Lincolnshire, il 18 luglio.

Le isoline di pressione a circa 5,000 metri di quota (in nero nella figura) mostrano la configurazione a ‘omega’, con una zona di bassa pressione a Nord-ovest del Portogallo ed una saccatura con un minimo di pressione sulla Russia, e la zona di alta pressione sull’Europa dell’ovest e centrale. La figura mostra anche, in colore, il flusso di aria calda a circa 1,500 m di altezza che dal Marocco, si estende fino al Regno Unito. Martedì 19 luglio, a seguito del continuo flusso di aria calda dai giorni precedenti, varie città del Regno Unito hanno osservato temperature al di sopra dei 38.7 gradi C, il valore record osservato nel 2019.

Per dare un’idea dell’estensione e dell’intensità dell’ondata di calore, la Figura 2 mostra le temperature che il Centro Meteorologico Europeo di Reading aveva previsto il 16 luglio per le due settimane successive per quattro città Europee: Roma, Londra, Parigi e Madrid. Per ogni città, i simboli rossi e blu indicano la temperatura massima e minima prevista, incluso i livelli di confidenza stimati utilizzando il sistema di previsione probabilistico del Centro Europeo. Questi simboli sono sovrapposti (bande colorate) ai valori del clima osservato negli ultimi 20 anni. Notare come a Londra, Parigi e Madrid le temperature massime che erano state previste per il 18 ed il 19 luglio siano al di sopra del valore massimo osservato nei 20 anni precedenti (la linea rossa continua). Notare anche come per tutti i 15 giorni seguenti le temperature rimangano al di sopra della mediana dei valori dei 20 anni precedenti (linea rossa in mezzo alla banda rossa), a conferma dell’intensità e della durata di questa ondata di calore. Per ogni giorno, il simbolo mostra la previsione emessa da ECMWF del valore minimo e massimo, e del 25°, 50° e 75° percentile.

Figura 2. Temperature massime e minime previste per Roma, Londra, Parigi e Madrid dal Centro Meteorologico Europeo di Reading (ECMWF) il 16 luglio per i 15 giorni successivi. Per ogni giorno, i simboli mostrano la temperatura superficiale minima (in blu) e massima (in rosso) prevista, in gradi C. La figura mostra anche i valori osservati negli ultimi 20 anni: massimo (linea rossa), minimo (linea blu) e percentili (25°, mediana e 75°).

E’ interessante sottolineare che in questo periodo oltre all’Europa, anche la Cina ed il Nord America stanno soffrendo condizioni di caldo e siccità, con intense ed anomale ondate di calore. Il fatto che questi fenomeni accadano in contemporanea nei tre continenti, e che quindi abbiano un impatto sulla vita di più di circa 2 miliardi di persone, è legato alla configurazione del flusso atmosferico in quota, in particolare della posizione della corrente a getto nelle ultime settimane. Una configurazione quasi-stazionaria, che varia molto poco col passare dei giorni, e che ha favorito e continua a favorire al suolo flussi di aria calda da sud in tutte queste regioni. Paul Williams, dell’Università di Reading, parla di questo fenomeno in un articolo pubblicato da ‘The Financial Times’ il 25 luglio, dove riporta che una delle domande che gli scienziati si stanno ponendo è se questo tipo di configurazione a larga scala del flusso in quota possa diventare sempre più frequente con il cambiamento climatico. 

Trovare risposta a questa domanda, e capire perché la circolazione atmosferica sia arrivata a questa configurazione è fondamentale. Il continuo scioglimento dei ghiacci dell’Artico potrebbe aver giocato un ruolo (quest’anno, l’estensione dei ghiacci dell’Artico è simile al minimo storico osservato nel 2012), così come il fatto che globalmente le precipitazioni invernali e primaverili stiano cambiando caratteristiche di intensità ed estensione. Una domanda a cui si cercherà di trovare risposta sia analizzando i dati degli ultimi 40 anni, che disegnando ed effettuando sperimentazioni numeriche ad-hoc. 

Il continuo riscaldamento della Terra dovuto alla continua emissione di gas serra legati alle  attività umane (in particolare all'utilizzo di combustibili fossili, carbone, petrolio e gas naturale) ha sicuramente reso questi fenomeni più probabili. Un'analisi statistica delle osservazioni degli ultimi anni, infatti, indicano che con il cambiamento climatico ondate di calore diventano non solo più frequenti ma anche più intense. Commentando la situazione del Regno Unito, Stephen Belcher (Chief Scientist del servizio Meteorologico del Regno Unito) dice in un'intervista rilasciata qualche giorno fa’ sul sito del Servizio Meteorologico del Regno Unito, che le temperature osservate la settimana del 17-24 luglio 2022 nel Regno Unito erano fisicamente impossibili con il clima del passato, con una concentrazione di CO2 attorno a 300-330 parti per milione (il valore pre-industriale). La continua crescita della concentrazione di gas serra (CO2, metano) in atmosfera, ed il conseguente continuo riscaldamento hanno ridotto considerevolmente i tempi di ritorno di questi eventi da qualche decennio a qualche anno. Nel futuro, con il continuo utilizzo di combustibili fossili ed il conseguente aumento della concentrazione di gas serra in atmosfera, dobbiamo aspettarci che queste temperature potranno occorrere sempre più spesso, come di fatto si osserva già se si pensa che il record precedete di temperatura massima nel Regno Unito di 38.7 gradi C era stato osservato solo 3 anni fa’.

La temperatura del Mediterraneo e la siccità

Oltre alla configurazione del flusso atmosferico in quota, gli altri due fattori che hanno contribuito e continuano a contribuire alla situazione attuale Europea sono le temperature del Mediterraneo e la siccità che ha colpito i Paesi Europei, in particolare l’Italia.

La Figura 3 mostra l’anomalia delle temperature (cioè la differenza tra la temperatura del 2022 e la media degli ultimi 20 anni) del Mediterraneo il 16 ed il 24 luglio. Notare che a parte una piccola regione lungo la costa della Turchia, tutti i valori tutti positivi, con valori tra 3-7 gradi C nel Mediterraneo occidentale. Il fatto che da metà maggio il Mediterraneo sia caratterizzato da temperature molto al di sopra della media stagionale (vedi ad esempio i grafici dell'andamento della temperatura del Mediteranneo mostrati sul sito di CEAM) ha favorito il riscaldamento degli strati bassi dell’atmosfera.

La Figura 4 mostra il contenuto di umidità del suolo il 16 ed il 24 luglio, che puo' venire utilizzato come indice di severità della siccità. Valori in verde chiaro indicano situazioni di sofferenza, e valori in giallo indicano situazioni di siccità, con concentrazioni di umidità del suolo al di sotto del 20% del livello climatologico. Notare come, con il continuare tra il 16 ed il 24 luglio della circolazione in quota a ‘omega’ e delle alte temperatura, la zona delle regioni con condizioni di siccità (zona gialla) si sia estesa. La siccità favorisce temperature più alte in atmosfera, e stabilizza la situazione di circolare a grande scala: due fattori che hanno sicuramento contribuito a rendere la situazione così severa (un simile impatto delle condizioni del suolo sulle temperature Europee era stato osservato durante l’ondata di calore del 2003). Se pensiamo in particolare all’Italia, il fatto che abbiamo piovuto molto poco negli ultimi mesi e che quindi il Paese si trovi in condizioni estreme di siccità, ed il fatto che i mari attorno alla penisola abbiano una temperatura molto più alta della media stagionale contribuiscono a rendere la situazione particolarmente grave. A questo si aggiunge il flusso in alta quota con il ‘blocco-a-omega’, che continua a deflettere la propagazione di perturbazioni verso Nord, e a rendere quindi molto difficile un cambiamento sostanziale della situazione meteo.

Figura 3. Anomalia della temperatura del mare (definita come la differenza tra la temperatura del giorno, e la media degli ultimi 20 anni), il 16 luglio (immagine a sinistra) ed il 24 luglio (immagine a destra). Valori in giallo-marrone-rosso-grigio indicano anomalie positive (fonte: Centro Meteorologico Europeo di Reading - ECMWF).

Figura 4. Contenuto di umidità del suolo del 16 luglio (immagine a sinistra) e del 24 luglio (immagine a destra). Valori in verde-giallo indicano anomalie negative, cioè valori al di sotto della media (fonte: Centro Meteorologico Europeo di Reading - ECMWF).

Che legame esiste tra questa situazione ed il cambiamento climatico?

Su questo punto, la prima considerazione da fare è che attribuire eventi singoli al cambiamento climatico è impossibile e non corretto. La domanda corretta da porsi è se, con il cambiamento climatico, questo tipo di eventi siano diventati più frequenti e più intensi. Gli ultimi rapporti dell’Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) confermano questo fatto, così come l’affermazione di S Belcher riportata qui sopra. Gli ultimi rapporti di IPCC confermano che un continuo riscaldamento renderà questi eventi sempre più frequenti ed intensi, in particolare per la regione Mediterranea, uno degli ‘hot-spots’ della Terra. Quindi la risposta alla domanda e' che si, esiste un legame, reso evidente non tanto da questo singolo episodio, ma da un'analisi statistica dell'evoluzione del clima degli ultimi decenni. 

Ad esempio, un’analisi dell’evoluzione delle temperature medie mensile degli ultimi anni (vedi, ad esempio, le analisi di Copermicus Climate Change Service dell’Unione Europea) conferma questo fatto, e mostra che a causa delle continue emissioni di gas serra in atmosfera, le temperature medie continuano a salire, e la probabilità che le medie mensili siano sempre più alte continua a cresce.

Parlando dell’ondata di calore dell’estate 2022, Copernicus Climate Change Service riporta che la temperatura media in Europa a maggio 2022 era al di sopra della media, con il 5° valore mai osservato dal 1980, e che la temperatura media a giugno 2022 è stata la 2° più calda dal 1980. A conferma di questo, se guardiamo in generale delle temperature medie globali, l’Organizzazione Mondiale della Meteorologia (WMO) riporta che i 7 anni più caldi dal 1980 sono occorsi dopo il 2015, con il 2016, il 2019 ed il 2020 i tre anni con le temperature più alte.

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Roberto Buizza (Addetto Scientifico, Ambasciata d’Italia a Londra) – 25 luglio 2022  

Fonte:

Paese: ITALIA, Spagna, Regno Unito, Francia

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