Variazioni della circolazione atmosferica indotte dal riscaldamento antropogenico e aumento del momento angolare: influenza sulla rotazione della Terra

Perché la lunghezza del giorno sta cambiando silenziosamente

Tendiamo a considerare il giorno come un fisso di 24 ore, regolato dalla rotazione costante del nostro pianeta. Ma la rotazione terrestre cambia sottilmente in continuazione, e questa nuova ricerca mostra che il cambiamento climatico di origine umana sta ora diventando parte di questa dinamica. Rimodellando i modelli globali del vento e la distribuzione dell’aria intorno al globo, il riscaldamento rallenta appena la rotazione terrestre e allunga il giorno di quantità misurabili.

Come aria e pianeta condividono un moto rotatorio

La Terra e la sua atmosfera si comportano come un sistema accoppiato di parti in rotazione. Il pianeta solido contiene la maggior parte della massa, ma anche l’aria in movimento possiede “spinta” rotazionale, nota come momento angolare. Quando l’atmosfera accelera, il corpo solido della Terra deve rallentare per mantenere l’equilibrio del momento totale del sistema—proprio come una pattinatrice che allunga le braccia per rallentare la rotazione. Gli autori si concentrano su come il cambiamento climatico a lungo termine altera questo delicato scambio e su cosa ciò significhi per la lunghezza esatta del giorno.

Venti più forti in alta quota e spostamento delle fasce climatiche

Utilizzando ampie serie di simulazioni di tre modelli climatici moderni, eseguite con uno scenario di elevate emissioni fino al 2100, lo studio traccia come il riscaldamento rimodelli le correnti aeree globali. Con l’aumento delle temperature, la circolazione tropicale nota come cella di Hadley si espande verso i poli e i jet stream in alta quota nelle zone subtropicali si rafforzano. Allo stesso tempo, i venti alisei vicino alla superficie nei tropici si indeboliscono. Questi cambiamenti spostano una maggiore parte del moto atmosferico verso venti occidentali veloci in alta quota che avvolgono il pianeta. Poiché questi venti si muovono nella stessa direzione della rotazione terrestre, aumentano la quota di momento angolare dell’atmosfera.

Cinture d’aria più “pesanti” e sistemi di alta pressione in aumento

Il gruppo esamina anche come il peso dell’aria—la sua massa, riflessa nella pressione al suolo—si sposti intorno al globo. Il riscaldamento intensifica grandi sistemi di alta pressione, specialmente nelle subtropicali attorno ai 30 gradi nord e sud. Questo colloca più massa atmosferica più lontano dall’asse di rotazione della Terra, aggiungendo un ulteriore, seppur più piccolo, incremento al momento angolare dell’atmosfera. Sebbene questo effetto legato alla massa sia più debole dell’aumento dovuto ai venti più veloci, entrambi agiscono nella stessa direzione: aiutano l’aria a guadagnare rotazione mentre il corpo solido della Terra rallenta.

Meno presa tra aria e suolo

Normalmente, montagne e attrito superficiale favoriscono lo scambio di momento tra pianeta e atmosfera. Differenze di pressione attraverso grandi catene come l’Himalaya o le Ande esercitano una spinta sul corpo solido della Terra, e i venti superficiali sfregano contro il suolo, condividendo la rotazione. Le simulazioni rivelano che con il proseguire del riscaldamento questi scambi si indeboliscono. Le forze di pressione attraverso le montagne si allineano in modo più marcato a resistere alla rotazione terrestre, e i venti superficiali tropicali che una volta trasferivano momento al pianeta perdono forza. Di conseguenza, l’atmosfera trattiene una maggiore parte del suo momento angolare invece di restituirlo al suolo.

Quanto si allungherà il giorno

Mettendo insieme questi elementi, gli autori traducono il cambiamento del moto atmosferico in variazioni della lunghezza del giorno. Nei tre ensemble di modelli climatici, trovano che per ogni grado Celsius di riscaldamento globale la lunghezza del giorno aumenta di circa un decimo di millisecondo. Verso la fine del XXI secolo, l’influenza di questi cambiamenti atmosferici potrebbe aggiungere approssimativamente il 10–18% al rallentamento a lungo termine della rotazione terrestre solitamente attribuito all’attrazione mareale della Luna. Nella vita quotidiana questa frazione extra di millisecondo al giorno passerà inosservata. Ma per la cronometria di precisione e per gli scienziati che studiano l’interno profondo della Terra, indica che il cambiamento climatico indotto dall’uomo sta ora arrivando fino alla temporizzazione della rotazione del pianeta.

Citazione: Satpathy, S.S., Franzke, C.L.E., Yuan, N. et al. Anthropogenic warming-driven atmospheric circulation shifts and angular momentum increase: influence on the Earth’s rotation. npj Clim Atmos Sci 9, 101 (2026). https://doi.org/10.1038/s41612-026-01382-z

Parole chiave: Rotazione della Terra, Circolazione atmosferica, Cambiamento climatico, Lunghezza del giorno, Momento angolare