Clima più estremo? V — Heatwaves alpine


1991, 1994, 1998, 2003, 2006, 2009, 2012, 2015, 2017. 
Cosa rappresentano queste nove date?




Nel clima temperato delle medie latitudini come in gran parte d'Europa, le ondate di calore stanno aumentando in tutte le stagioni. Quando si manifestano in primavera e autunno, denotano una sorta di estate anticipata  risp. protratta. Quando si verificano in inverno possono dare la sensazione di una stagione di mezzo posticipata risp. in anticipo. In tutti questi casi sono spesso salutate positivamente, a parte i riscontri economici negativi legati alla pratica degli sport invernali. I problemi però si celano nella difficoltà di adattamento della biosfera, sia flora che fauna possono subire grossi impatti negativi da queste heatwaves extra-estive.
Ma è quando si verificano durante la stagione calda che portano i più grossi problemi alla salute e alla qualità di vita delle persone, come già sappiamo bene. E come viene evidenziato anche da un recentissimo studio del JRC, secondo il quale nell'Europa di fine secolo (soprattutto nella sua parte meridionale) il numero delle vittime annue causate dagli eventi climatici estremi (heatwaves in testa) potrebbe incrementare di 50 volte rispetto a quello attuale:
The projected changes are dominated by global warming (accounting for more than 90% of the rise in risk to human beings), mainly through a rise in the frequency of heatwaves (about 2'700 heat-related fatalities per year during the reference period vs 151'500 [80'100–239'000] during the period 2071–2100).

Ma torniamo alle date in apertura di post. Ebbene: la lista rappresenta la cronologia delle estati più calde nella regione alpina nel corso degli ultimi 30 anni. Ci sarà anche quella che si appresta a finire, tanto per cambiare. Tutte queste stagioni sono state caratterizzate da almeno due ondate di calore* sull'arco dei 3 mesi estivi di giugno, luglio e agosto. Si nota subito come la frequenza di questa tipologia di estati stia aumentando: sono 9 in 30 anni (media di una ogni 3,3 anni), ma negli ultimi 15 anni questa frequenza è raddoppiata (nella prima metà ne abbiamo una ogni 5, nella seconda una ogni 2,5). Da notare che nella lista mancano estati recenti che sono comunque state molto sopra le righe, come per es. l'estate 2010 che sebbene abbia fatto registrare nella regione alpina una sola ancorché rovente ondata di calore (a luglio), spostandoci di qualche migliaio di km più a nordest, nella Russia europea, come sappiamo le heatwaves sono state molte, estreme e molto lunghe. Oppure ricordiamo le roventi heatwaves dell'estate 2007 nei Balcani e nel Mediterraneo sudorientale. Ma il focus di questo post è, come detto, la regione alpina. L'ultima estate senza ondate di calore risale oramai a 13 anni fa, ma ancora negli anni 70 e 80 erano quasi la norma. Come già sappiamo, nelle condizioni generali in cui ci troviamo, l'eccezione sta diventando la nuova norma.

Naturalmente la regione alpina non è l'unica che vede un così forte aumento di questa tipologia di estati  - in media annuale si sta scaldando conformemente alle aree di terra dell'emisfero boreale - così come l'Europa non è l'unico continente toccato da questo fenomeno, sebbene sia una delle regioni che si sta scaldando più velocemente, soprattutto in estate (vedi qui, ma anche il prossimo post della serie dedicata all'estremizzazione del clima). Sappiamo altresì che, da recenti ricostruzioni, le ultime 30 estati europee sono state le più calde nell'arco degli ultimi due millenni:
Recent summers, however, have been unusually warm in the context of the last two millennia and there are no 30 yr periods in either reconstruction that exceed the mean average European summer temperature of the last 3 decades (1986–2015 CE).

Il pattern osservato in buona parte di queste nove estati più calde (compresa quest'ultima che ci apprestiamo a lasciarci alle spalle), nel comparto euro-atlantico, è quanto ci si aspetta con un monsone africano forte (quest'anno decisamente sopra le righe) che tende a favorire un'espansione della cella di Hadley e un incremento della subsidenza atmosferica dalle Azzorre al Mediterraneo con parziale inclusione anche della regione alpina. Questa configurazione è ciò che prevedono in estate i modelli con un riscaldamento amplificato e un calo delle precipitazioni nel Mediterraneo fino all'area alpina, oltre ad un minimo di riscaldamento sul Baltico con un aumento delle precipitazioni sull'Europa settentrionale.
Attualmente siamo in anticipo sui tempi, il trend delle estati alpine 1951-2016 nei modelli regionali ad alta risoluzione è di 0,18°C/decennio, quello osservato 0,31°C/decennio e l'anomalia degli ultimi 15 anni viene raggiunta nella media ensemble (RCP 4.5) intorno al 2030, quindi o i modelli sottostimano o le attuali estati sono anche il risultato di una fase di variabilità interna.

Ricordo che, a grandi linee, l'attribuzione dei trend termici regionali tiene equamente conto sia della risposta di tipo termodinamico sia di quella di tipo dinamico (legata alla circolazione atmosferica) commisurando sia forcing radiativi che variabilità interna.


Per le estati europee i modelli prevedono (e già si osserva) un riscaldamento amplificato della regione mediterranea. I motivi sono molteplici e intrinsecamente legati tra di loro.
Da un lato abbiamo un effetto diretto del GW che porterebbe un aumento termico omogeneo in Europa (vedi primo box in alto a sx della tabella sopra) ed un aumento delle precipitazioni; allo stesso tempo però la variazione indotta dal GW nella circolazione atmosferica (vedi secondo box in alto a dx nella tabella sopra) e un indebolimento ed espansione della cella di Hadley (simile a quanto avviene quest'anno e in gran parte delle altre 8 estati più calde nella regione alpina nel corso degli ultimi 30 anni) comporta un aumento della subsidenza atmosferica sul Mediterraneo fino a lambire le Alpi e un calo susseguente delle precipitazioni (alle quote più alte delle Alpi parzialmente compensato, in futuro, da effetti convettivi più intensi). Associato a questo riscaldamento abbiamo poi alcuni feedback positivi (inaridimento dei suoli, lapse rate) che nelle aree già secche del Mediterraneo e zone limitrofe sono positivi ed amplificano il riscaldamento.


TD: effetto termodinamico con riscaldamento omogeneo europeo. LR: lapse rate associato con l'espansione della cella di Hadley che comporta un maggiore riscaldamento nel Mediterraneo e nell'Africa nord-occidentale. CO: variazioni nella circolazione con un spostamento verso nord dello storm-track e variazioni nel contrasto terre-oceani: in questo caso abbiamo un ulteriore contributo positivo nell'area mediterranea fino alla regione alpina compresa ed un raffreddamento più a nord. FCC: la somma dei vari contributi. Da Kröner et al. 2016

Dunque: quel che c'è di veramente sorprendente, nella lista sopra, è la frequenza: le tempistiche sembrano essere in anticipo rispetto a quel che ci si attende ed in questo gioca probabilmente un ruolo la variabilità interna, oltre a qualche altro fattore che vedremo di approfondire nel prossimo post della serie.



* Per la definizione di ondata di calore, mi sono riferito a diverse metodologie in uso (vedi per es. questo lavoro), ovvero almeno 4 giorni consecutivi durante i quali la temperatura media giornaliera risp. la temperatura massima giornaliera superano il rispettivo 95esimo percentile giornaliero pluriennale. Per ognuno dei 92 giorni estivi (giugno-agosto), il percentile è calcolato da un campione di 10 giorni consecutivi per un totale di 9 decadi utilizzando dati del periodo 1978-2017 (40 anni). I risultati delle singole estati nella regione alpina sono questi (in rosso quelle con almeno 2 heatwaves):

0 nel 1978, 0 nel 1979, 0 nel 1980, 0 nel 1981, 1 nel 1982, 2 nel 1983, 0 nel 1984, 0 nel 1985, 0 nel 1986, 0 nel 1987, 0 nel 1988, 0 nel 1989, 1 nel 1990, 2 nel 1991, 1 nel 1992, 1 nel 1993, 4 nel 1994, 1 nel 1995, 1 nel 1996, 1 nel 1997, 2 nel 1998, 0 nel 1999, 1 nel 2000, 1 nel 2001, 1 nel 2002, 5 nel 2003, 0 nel 2004, 1 nel 2005, 3 nel 2006, 1 nel 2007, 1 nel 2008, 2 nel 2009, 1 nel 2010, 1 nel 2011, 3 nel 2012, 1 nel 2013, 1 nel 2014, 4 nel 2015, 1 nel 2016,  5 nel 2017 (l'ultima è quella degli scorsi giorni  di questi giorni, Update 27/8: siamo ai livelli del 2003, come numero di ondate, non come persistenza delle stesse e come punte delle T massime).

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