Persistenza aumentata del blocking sugli Urali durante una forte AO positiva: il ruolo delle piste temporalesche del Nord Atlantico e della dinamica della vorticità potenziale

Perché il tempo invernale a distanza è connesso

I colpi di freddo invernali in Europa e Asia possono sembrare misteriosi mentre l'Artico si riscalda più velocemente del resto del pianeta. Questo studio esplora come un modello climatico chiave, l'Oscillazione Artica, e potenti tempeste del Nord Atlantico possano collaborare per consolidare condizioni insolite sopra i Monti Urali, con effetti a catena che contribuiscono a gelate intense in Eurasia.

Un pattern climatico dalla doppia personalità

L'Oscillazione Artica (AO) descrive come la pressione atmosferica oscilli tra l'Artico e le medie latitudini, spostando l'intensità e la posizione del getto in alta quota. Quando l'AO è negativa, venti da ovest a est più deboli tendono a favorire ingorghi atmosferici detti blocking sui Monti Urali, spesso associati a un Artico caldo e a un'Eurasia fredda. Al contrario, la fase positiva dell'AO è generalmente ritenuta responsabile di un getto più forte che scoraggia il blocking. Tuttavia, le osservazioni mostrano che eventi di blocking sugli Urali forti e duraturi si verificano ancora sotto condizioni di AO positiva, sollevando un enigma che questo studio si propone di risolvere.

Fasi positive più intense cambiano le vie delle tempeste

Gli autori hanno esaminato oltre quattro decenni di dati invernali, tracciando singole tempeste del Nord Atlantico e classificando gli eventi di blocking sugli Urali in base all'intensità della AO positiva nei giorni precedenti la loro formazione. Hanno scoperto che quando l'AO è debolmente positiva, le tempeste seguono percorsi dispersi e solo circa la metà raggiunge l'Artico. Sotto condizioni di AO fortemente positiva, tuttavia, il getto si trasforma in un corridoio focalizzato che devia le tempeste verso nord nel Mare di Barents–Kara, con oltre due terzi delle tempeste che entrano nell'Artico. Questa catena organizzata di tempeste convoglia grandi quantità di calore e umidità verso l'oceano polare, predisponendo le condizioni per un blocking più persistente.

Riscaldamento artico, perdita di ghiaccio marino e cicli di retroazione

Quando questi sistemi perturbati spingono aria calda e umida nella regione di Barents–Kara durante inverni con forte AO positiva, la superficie e la bassa atmosfera si riscaldano rapidamente, il ghiaccio marino si riduce e le nubi aumentano. La combinazione aumenta la radiazione a onde lunghe verso il basso, intrappolando più calore vicino alla superficie e rinforzando il riscaldamento iniziale. Allo stesso tempo, la ridotta differenza di temperatura tra aria e oceano riduce temporaneamente la perdita di calore dal mare, sostenendo ulteriormente temperature artiche più elevate. In questo contesto, il ghiaccio marino continua a diminuire per molti giorni e, successivamente, i rinnovati scambi aria–mare rilasciano ulteriore calore e umidità. A valle, l'anticiclone ancorato sugli Urali convoglia aria gelida verso la Eurasia centrale, accentuando la componente fredda del pattern Artico caldo–Eurasia fredda.

Come si indeboliscono le “molle” interne dell'atmosfera

Oltre ai cambiamenti di superficie, lo studio si concentra su come questi processi alterino la vorticità potenziale, una grandezza che aiuta a descrivere quanto l'atmosfera sia resistente alle deformazioni su larga scala delle onde. In condizioni di AO fortemente positiva, il riscaldamento artico indotto dalle tempeste e le retroazioni radiative indeboliscono il contrasto di questa grandezza tra basse e alte latitudini sulla regione degli Urali. Questo riduce la “molla” restauratrice che normalmente riporta le onde nella posizione di equilibrio, permettendo al pattern di blocking di persistere. L'analisi evento per evento mostra che quando questo gradiente è particolarmente debole all'inizio del blocking, l'anticiclone sugli Urali tende a durare più a lungo. Con un'AO debolmente positiva, questi cambiamenti sono più piccoli e meno organizzati, quindi il blocking è di durata minore e più incline a spostarsi.

Cosa significa per i futuri estremi invernali

Nel complesso, i risultati mostrano che una Oscillazione Artica molto positiva può in realtà sostenere, anziché sopprimere, un blocking di lunga durata sugli Urali guidando le tempeste verso l'Artico e rimodellando sia le condizioni di superficie sia l'atmosfera in quota. Questo “accoppiamento tra tempeste e vorticità potenziale” aiuta a spiegare perché ondate di freddo severe in Eurasia possano verificarsi anche durante inverni dominati da un AO positiva. Suggerisce inoltre che, man mano che l'Artico continua a riscaldarsi e il ghiaccio marino retrocede, la sensibilità del tempo invernale delle medie latitudini agli spostamenti delle piste delle tempeste e alla forza del getto potrebbe aumentare, offrendo sia una sfida sia un'opportunità per migliorare le previsioni sub-stagionali degli estremi di freddo.

Citazione: Ku, HY., Noh, H., Wang, M. et al. Enhanced persistence of Ural blocking under strong positive AO: the role of North Atlantic storm tracks and potential vorticity dynamics. npj Clim Atmos Sci 9, 116 (2026). https://doi.org/10.1038/s41612-026-01384-x

Parole chiave: Oscillazione Artica, Blocking sugli Urali, Tempeste del Nord Atlantico, Riscaldamento artico, Estremi di freddo in Eurasia