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La regione mediterranea si conferma sempre di più un hotspot climatico

La regione mediterranea, che comprende alcune nazioni dell’Europa meridionale, è stata indicata da molti anni come “hotspot climatico”: questo appellativo denota le aree del pianeta nelle quali gli effetti del cambiamento climatico (indotto dalla crescita dei gas ad effetto serra) sono particolarmente severi.

Le previsioni (possiamo senz’altro aggiungere un “purtroppo”) si sono rivelate corrette e nel caso del Mediterraneo anno dopo anno ci troviamo a sperimentarle dal vivo: ci riferiamo alle interminabili ondate di calore e ai lunghi episodi di siccità che hanno caratterizzato molte delle ultime estati come quella appena trascorsa del 2022. In un recente articolo abbiamo provato a spiegare alcuni risultati della ricerca scientifica riguardo al ruolo della circolazione generale dell’atmosfera nella genesi di alcune tra le più forti ondate di calore osservate nel ventunesimo secolo a livello globale.

Ondate di calore e siccità il più delle volte vanno a braccetto, almeno nella stagione estiva, per motivi abbastanza evidenti: le temperature più alte sono correlate a lunghi periodi di forte soleggiamento durante i quali le piogge sono assenti e la copertura nuvolosa è scarsa. L’intensa evapotraspirazione che si innesca in queste situazioni inaridisce i suoli che diventano ancora più caldi per via della mancanza di acqua (si tratta di un ben noto feedback positivo di cui abbiamo parlato più volte: l’energia del sole si trasforma quasi interamente in calore invece che essere impiegata per far evaporare l’acqua).

I cambiamenti nella circolazione atmosferica, oltre a costituire un aspetto di relativa debolezza dei modelli che simulano il clima, non sono tuttavia sufficienti a spiegare la peculiarità dei cambiamenti che stiamo osservando nell’Europa meridionale. Nelle righe che seguono mostriamo quali sono le altre cause individuate dai ricercatori, sottolineando fin da subito che esse variano di importanza, e a volte cambiano anche di segno, a seconda della stagione considerata.

Figura 1: trend delle precipitazioni (mm/anno) nel periodo 1901-2018, calcolati in base ai dati della serie temporale della Climate Research Unit (CRU TS4.03) nelle quattro stagioni. DJF: i mesi da Dicembre a Febbraio, MAM: Marzo-Maggio, JJA: Luglio-Agosto, SON: Settembre-Novembre. fonte: https://doi.org/10.1175/JCLI-D-21-0637.1

Nella figura 1, che riassume la variazione delle precipitazioni osservate nel periodo 1901-2018, è evidente una generale diminuzione delle precipitazioni nell’area Mediterranea contrapposta ad una crescita nell’Europa settentrionale; non si dovrebbe badare troppo ai dettagli di questa figura, specialmente nelle zone con orografia complessa, poiché essa è costruita su una griglia relativamente grossolana (di lato 0.5°), tuttavia non possiamo fare a meno di notare che sul territorio italiano le precipitazioni stanno diminuendo nelle stagioni in cui esse sono più abbondanti, in quelle meno calde, allorché alimentano le riserve utili nella stagione estiva. D’estate si osservano invece riduzioni della piovosità anche in altre regioni europee, come su parti della Francia e del Regno Unito.

Fig. 2: Variazione della temperatura media estiva simulata da alcuni modelli relativa al periodo 2070-2099 rispetto al trentennio 1971-2000 in uno scenario “business as usual” (RCP8.5). Da https://doi.org/10.1088/1748-9326/ab4438

La seconda figura illustra la temperatura prevista alla fine del secolo da alcuni modelli climatici in uno scenario di alte concentrazioni di gas serra (detto talora “business as usual”). Lo scopo di questa immagine, ancora una volta, è quello di sottolineare la particolarità delle regioni che si affacciano sul Mediterraneo, soggette nel complesso a un riscaldamento più intenso rispetto ad altre aree del continente, un risultato confermato anche dalla nuova generazione di modelli (CMIP6) analizzati nell’ultimo rapporto dell’IPCC.

Una causa della peculiare risposta climatica del Mediterraneo è stata suggerita già da molti anni ed è fondata su un meccanismo fisico abbastanza semplice che fa riferimento al contrasto terra-mare: mari e oceani si riscaldano di meno rispetto alle terre emerse e la differenza di temperatura tende a crescere con il riscaldamento globale. Questo implica una diminuzione dell’umidità relativa sulla terraferma quando l’aria umida proveniente dai mari (relativamente freddi) viene riscaldata sul continente più caldo. Le conseguenze di un minore tasso di umidità relativa sono facilmente immaginabili: nella massa d’aria giunta sulla terraferma sarà più difficile raggiungere la saturazione e la condensazione del vapore acqueo, si formeranno meno nubi che lasceranno cadere meno pioggia; per di più, a causa della minore nuvolosità, al suolo giungerà una maggiore quantità di energia solare. Per rafforzare questa ipotesi citiamo un’affermazione contenuta nell’ultimo rapporto dell’IPCC (AR6) dove si legge che “su buona parte delle aree continentali dal 2000 è avvenuta molto probabilmente una diminuzione dell’umidità relativa”.

Accanto a questo meccanismo ne è stato individuato più di recente un altro, sempre di tipo fisico, ma probabilmente legato a un cambiamento della dinamica atmosferica in quanto associato all’espansione verso nord della cella di Hadley, in direzione dell’area mediterranea.
La premessa è che i modelli prevedono, ragionevolmente, un maggiore riscaldamento dell’alta troposfera tropicale a causa della convezione profonda e del maggiore calore latente liberato in quota dalle celle convettive. Se è vero che la circolazione tropicale di Hadley durante l’estate tende a spostarsi maggiormente verso le medie latitudini è lecito attendersi che ad alte quote l’aria eccessivamente calda dell’alta troposfera tropicale giunga fin sopra il Mediterraneo determinando un aumento della stabilità atmosferica in tale regione.

I moti convettivi (responsabili dei temporali che producono la maggior parte delle piogge durante il semestre caldo) sono infatti frenati dalla presenza di aria calda in quota. Questo meccanismo, che nella letteratura scientifica viene denominato effetto di lapse rate (il lapse rate è il profilo verticale della temperatura), non va confuso con il feedback di lapse rate a cui abbiamo fatto cenno ad esempio in questo articolo e che spiega una parte dell’Amplificazione Artica.

Boschi in evidente sofferenza sulla collina del Baradello (Como) il 31 luglio 2022, dopo mesi di siccità e caldo eccezionali (foto di Lorenzo Danieli)

In conclusione, il riscaldamento globale non ha effetti uguali nelle diverse aree del globo e la regione mediterranea si conferma un hotspot climatico. Il diseguale riscaldamento del pianeta è associato anche alle variazioni degli schemi prevalenti di circolazione atmosferica, che, tuttavia, i modelli del clima faticano a riprodurre in modo del tutto convincente.
A questo quadro già complicato andrebbero aggiunti anche gli aerosols, che sono in diminuzione nelle aree di più vecchia industrializzazione grazie alle leggi contro l’inquinamento atmosferico (gli aerosols giocano un ruolo nella formazione delle nubi e sono responsabili, fra l’altro, del fenomeno denominato “global brightening”). Esiste oggi un discreto consenso scientifico sul fatto che l’impatto dei cambiamenti circolatori sul clima mediterraneo è maggiore nella stagione invernale, ma abbiamo anche mostrato che alcune peculiarità della risposta climatica della regione sono probabilmente dovute a fattori locali e a meccanismi fisici ben compresi e meno incerti, legati al contrasto terra-mare e all’aumento della stabilità atmosferica.

Fonti e approfondimenti:

https://www.iconaclima.it/approfondimenti/sistema-climatico-i-meccanismi-di-retroazione/
https://www.iconaclima.it/salute-del-pianeta/svelati-i-meccanismi-che-rendono-il-mediterraneo-un-hot-spot-del-climate-change/
https://www.iconaclima.it/approfondimenti/cambiamento-climatico-mediterraneo-futuro-aridita/

Barcikowska, M. et al. 2020: Changes in the future summer Mediterranean climate: contribution of teleconnections and local factors. Earth Syst. Dynam., 11. https://doi.org/10.5194/esd-11-161-2020
Christidis, N. and Stott P., 2022: Human influence on Seasonal Precipitation in Europe. J. Climate, 35, https://doi.org/10.1175/JCLI-D-21-0637.1
Roman Brogli et al. 2019: Causes of future Mediterranean precipitation decline depend on the season. Environ. Res. Lett. 14 114017
Technical Summary del sesto rapporto IPCC (AR6 WG1): https://www.ipcc.ch/report/ar6/wg1/downloads/report/IPCC_AR6_WGI_TS.pdf

Lorenzo Danieli

Sono nato a Como nel 1971 e ancora oggi risiedo nei pressi del capoluogo lariano. Dopo la maturità scientifica ho studiato fisica all’Università degli Studi di Milano, dove mi sono laureato con una tesi di fisica dell’atmosfera. La passione per la meteorologia è nata quando ero un ragazzino e si è trasformata successivamente nella mia professione. Con il tempo sono andati crescendo in me l’interesse per la natura e per tutte le tematiche legate all’ambiente, fra le quali le cause e le conseguenze del cambiamento climatico.

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