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livello medio
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ARGOMENTO: METEOROLOGIA E CLIMATOLOGIA
PERIODO: XXI SECOLO
AREA: OCEANI
parole chiave: ocean surface temperature, clima
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Il 1 giugno siamo entrati nell’estate meteorologica nell’emisfero settentrionale. e presto entreremo in quella astronomica (21 giugno). Le temperature esterne incominciano a salire come quelle delle acque superficiali. Oggi parliamo degli effetti delle temperature della superficie del mare che, come sapete, hanno una grande influenza sul clima e sulle condizioni meteorologiche del pianeta. Le sue variazioni sono influenzate da tantissimi fattori, partendo dal riscaldamento climatico a quello della posizione della Terra rispetto al Sole, e da particolari fenomeni periodici. Ad esempio, ci sono delle zone della Terra in cui esistono ricorrenti riscaldamenti delle acque, seguiti puntualmente da raffreddamenti, conosciuti e registrati storicamente, che modificano fortemente i fenomeni meteorologici.
Legenda dei riquadri (A) Principali regioni biogeografiche, bacini e divisioni amministrative del Mar Mediterraneo – (B) Annual mean sea surface temperature (°C) (2003, NOAA) – (C) Annual mean relative primary production (2002, Inland and Marine Waters Unit, Institute for Environment and Sustainability, EU Joint Research Centre, Ispra, Italy) – (D) profondità media massima (m) (NOAA) – Fonte The Biodiversity of the Mediterranean Sea: Estimates, Patterns, and Threats – Autori Marta Coll, Chiara Pirodi, Jeroen Steenbeek, Kristin Kaschner, Frida Ben Rais Lasram, Jacopo Aguzzi, Enrico Ballesteros, Carlo Nike Bianchi, Jordi Corbera, Thanos Dailianis, Roberto Danovaro, Marta Estrada, Carlo Friglia, Bella S. Galil, Josep M. Gasol, Ruthy Gertwagen,João Gil, Francois Guilhamon, Kathleen Kesner-Reyes, Miltiadis-Spyridon Kitsos, Atanasio Koukouras, Nikolaos Lampadario, Elia Laxamana, Carlos M. López-Fé de la Cuadra, Heike K.Lotze, Daniele Martino, Davide Muillot, Daniele Oro, Saša Raicevich, Giuseppina Rius-Barile, José Ignacio Saiz-Salinas, Carlo San Vicente, Samuel Somot, Josè Templado, Saverio Turone, Dimitris Vafidis, Ruggero Villanueva, Eleni VoultsiadouFile:The-Biodiversity-of-the-Mediterranean-Sea-Estimates-Patterns-and-Threats-pone.0011842.g001.jpg – Wikimedia Commons
Ogni 3-7 anni, un’ampia fascia equatoriale dell’Oceano Pacifico si riscalda di 2-3 gradi Celsius secondo un modello climatico ormai ben conosciuto: El Niño. Con la presenza del Niño (più propriamente El Niño Southern Oscillation – ENSO) si hanno cambiamenti significativi delle precipitazioni, che possono causare forti piogge negli Stati Uniti meridionali e grave siccità in Australia, Indonesia e Asia meridionale. Non ultimo le temperature oceaniche influenzano anche lo sviluppo dei cicloni tropicali (uragani e tifoni), che traggono energia dalle calde acque oceaniche per formarsi e intensificarsi.
Il grafico a linee mostra le anomalie di temperatura annuali dal 1880 al 2019 registrate dalla NASA, NOAA, dal gruppo di ricerca Berkeley Earth, dal Met Office Hadley Center (Regno Unito) e dall’analisi Cowtan and Way. Sebbene ci siano piccole variazioni di anno in anno, tutti e cinque i record mostrano picchi e valli in sincronia tra loro. Tutti mostrano un rapido riscaldamento negli ultimi decenni e tutti mostrano l’ultimo decennio come il più caldo.
Queste mappe della temperatura della superficie del mare si basano sulle osservazioni del Moderate Resolution Imaging Spectro Radiometer (MODIS) in dotazione al satellite Aqua della NASA. Il satellite riesce a misurare la temperatura nel millimetro superiore della superficie dell’oceano. In questa mappa, le acque più fresche appaiono in blu (circa -2 gradi Celsius) e le temperature più calde in rosa (35 gradi Celsius). Le masse continentali e la vasta area di ghiaccio marino intorno all’Antartide appaiono in tonalità di grigio, indicando che non sono stati raccolti dati.
Cosa succede in presenza del Niño e la Nina negli oceani e nell’atmosfera?
Durante El Niño, l’espansione verso Est della convezione e delle precipitazioni dipenderà dalla temperatura assoluta della superficie marina nel Pacifico orientale.
Maggiore è la temperatura superficiale maggiori saranno gli effetti sulle coste del Sud America.
Durante La Niña, i venti superficiali (piccole frecce grigie) soffiano più forte del normale, accumulando acqua di superficie calda nel Pacifico occidentale, spostando acqua profonda e fresca verso il Pacifico orientale. Sopra le acque calde, l’aria sale (freccia spessa verso l’alto) e le precipitazioni aumentano. Sopra le acque più fredde abbiamo un fenomeno di subsidenza (freccia grigia verso il basso) e meno precipitazioni. Questi feedback tra oceano e atmosfera rafforzano l’evento La Niña.
Ricapitolando:
Viene da se che conoscendo le temperature delle acque superficiali è possibile comprendere l’alternanza meteorologica nel PacificoEl Niño & La Niña (El Niño-Southern Oscillation) | NOAA Climate.gov
Sebbene gli eventi meteorologici di breve durata, che possono influenzare la temperatura dell’oceano, siano spesso poco evidenti nelle medie mensili, altri eventi creano la risalita delle masse fredde profonde. E’ il caso dei venti di Tehuano, un fenomeno ricorrente nel Golfo del Messico durante il periodo invernale.
Vista satellitare degli eventi dovuti a Tehuano nel Golfo e Istmo di Tehuantepec – Autore LANCE/EOSDIS MODIS Rapid Response Team – Fonte https://earthobservatory.nasa.gov/images/83483/tehuano-windsVista satelital de un Tehuano 13 de Abril de 2014.jpg – Wikimedia Commons
Nel dicembre 2003, forti venti soffiarono nel Golfo del Messico, sull’America centrale verso l’Oceano Pacifico, allontanando le acque superficiali dalla costa e consentendo all’acqua fredda dalle profondità dell’oceano di risalire in superficie.
| Una curiosità Quando parliamo di temperatura superficiale del mare ci riferiamo al valore di temperatura nei primi centimetri dalla superficie. Quando i meteorologi parlano di anomalie si riferiscono a variazioni delle temperature rispetto alle condizioni medie (statistiche basate ovviamente su valori storici conosciuti). |
Le mappe che rappresentano le variazioni termiche sono realizzate con i dati raccolti dall’Advanced Microwave Scanning Radiometer-EOS (AMSR-E) confrontati con i dati storici raccolti dai satelliti della National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA). Va compreso che alcune anomalie della temperatura superficiale del mare sono semplicemente legate ad eventi transitori, e quindi non hanno significato statistico all’interno di un modello matematico (che necessita quindi di un periodo di osservazione molto lungo). Entrano invece nel conto le tendenze specifiche e periodiche come il Niño e La Niña, che possono influenzare i modelli meteorologici in tutto il mondo. Forti anomalie localizzate della temperatura della superficie del mare possono rivelare che una corrente oceanica, come la corrente del Golfo (Gulf Stream Current), che scorre al largo della costa orientale degli Stati Uniti, stia deviando dal suo solito percorso, aumentando o diminuendo la sua intensità. Quando le anomalie della temperatura persistono per molti anni possono essere segnali di cambiamenti climatici regionali o globali, che possono essere verosimilmente in qualche maniera legati al riscaldamento globale.
Una domanda che ci possiamo chiedere è che cosa serva studiare questi andamenti?
Le anomalie della temperatura superficiale del mare hanno in realtà molte applicazioni pratiche e scientifiche. Ad esempio, nelle aree costiere, temperature anomale possono favorire un organismo in un ecosistema rispetto a un altro, causando la crescita o il declino delle popolazioni di un tipo di batteri, alghe o pesci. In questo ultimo caso, le implicazioni sono economiche per il settore della pesca. Questo vale anche per ecosistemi delicati come le barriere coralline che potrebbero subire il fenomeno dello sbiancamento.
Coralli a corna di cervo del Great Barrier Reef, morti a causa del fenomeno del bleaching (imbiancamento) legato all’aumento delle temperature nei mari, 2009 – autore Matt Kieffer – Fonte https://www.flickr.com/photos/mattkieffer/
La temperatura della superficie del mare è anche correlata alla disponibilità di fitoplancton, nutrimento fondamentale per le specie marine. Per tutti questi motivi gli scienziati monitorano costantemente la temperatura superficiale del mare. Conoscere in anticipo le tendenze nelle variazioni di temperature permette ad esempio di effettuare valutazioni e previsioni sulla siccità, affinare la pianificazione dell’uso dell’acqua per l’agricoltura.
La NASA, nell’ambito del Progetto Earth Observatory, sta incrementando la sua rete di monitoraggio integrando anche i dati dell’Indian Space Research Organization (ISRO), che riunisce due diversi tipi di sistemi radar in grado di misurare i cambiamenti nella superficie terrestre con precisioni centimetriche (NISAR – radar ad apertura sintetica NASA-ISRO). Questa capacità consentirà di misurare alcuni dei processi più complessi del pianeta come il collasso della calotta glaciale ma anche i rischi naturali come terremoti, vulcani e frane.
in anteprima un’immagine satellitare del GOES (Geostationary Operational Environmental Satellite), gestito dal NOAA mostra l’uragano Irma nell’oceano Atlantico, situato a nord del Venezuela – U.S. Navy photo/Released 170905-N-N0101-001 – Public Domain
A GOES satellite image showing Hurricane Irma in the Atlantic Ocean. (37044690075).jpg – Wikimedia Commons
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