La Quasi-Biennal Oscillation (QBO) condiziona l’estate europea quando il picco negativo si va a sovrapporre al trimestre estivo. In Figura 1 osserviamo l’andamento della QBO a 30 mb tra i mesi di giugno e ottobre degli anni che vanno dal 1994 al 2013. Gli anni che hanno avuto un minimo estivo sono riportati con un font evidenziato. Essi sono il 1994, il 1998, il 2001, il 2003, il 2009 e il 2012. In questo insieme di anni sono compresi ben 5 delle 6 estati più calde dal 1997 sul centro-nord Italia.

Figura 1. QBO a 30 mb nei mesi compresi tra giugno e ottobre nel periodo 1994-2013.

Il fatto però che il campione di estati sia piccolo e una di esse non rientra (anche se di poco) tra le più calde, indica che pur essendo un fattore molto valido per predire un’estate calda, deve essere utilizzato con estrema prudenza per evitare il fallimento di una proiezione di caldo estremo. Sulla base di questo non si potrà mai ragionevolmente affermare “sarà un’estate come quella del 2003”.

Il plot di Figura 1 inizia dal 1994. Nell’indagine svolta in questo articolo emerge che le 6 estati più estreme dal 1970 sono tutte successive al 1993. Evidentemente esiste un fenomeno fisico che tagliando in 2 parti ad inizio anni 90, il periodo 1970-2013, incide significativamente sulle estati estreme.

Il fenomeno maggiormente indiziato è rappresentato dall’oscillazione multidecadale atlantica (AMO) che è passata da negativa a positiva proprio ad inizio anni 90. L’AMO è una variazione ciclica di temperatura delle acque dell’Oceano Atlantico a nord dell’equatore che colloca i massimi nel triangolo di vertici il Labrador, l’Irlanda ed il sud-est della Groenlandia (Figura 2, tratta da Trenberth e Shea, 2006).

Figura 2. Correlazione tra l’indice AMO è la temperatura media annuale dell’aria sulla superficie del pianeta tra il 1900 e il 2004. 

In Figura 3 l’AMO è mostrata su scala annuale. Le ondulazioni nell’ultimo periodo di AMO+ sono di varie altezze e di varie ampiezze: a) i più alti sono i picchi del 1998 e 2010 sopra una semionda di ampiezza annuale; il più basso è il picco del 1995 ancora sopra una semionda di ampiezza annuale; intermedio è il picco del 2005 stavolta relativo ad una semionda di ampiezza pluriannuale. L’AMO è un fattore che agisce su una scala temporale molto più grande rispetto alla QBO in quanto, ad eccezione del 1998, gli anni appena citati hanno avuto estati fresche rispetto alla media estiva 1994-2013.

Figura 3. Relazione che esiste tra picco AMO ed estate estrema sull' area 40°-50°N 5°-15°E (centro-nord Italia). Più alto è il picco più anni intercorrono da un estate molto estrema; più basso è il picco meno anni intercorrono da una estate calda ma meno estrema.

La relazione remota che esiste tra picco AMO ed estate estrema, coinvolgendo una scala temporale molto lunga ha a che fare con la circolazione termoalina oceanica. Se le termiche superficiali oceaniche sono molto alte sul Nordatlantico, dove viene scatenata la convezione con l’aria gelida residente sul plateau groenlandese, non tutta l’energia del condotto caldo relativo alla Corrente del Golfo riesce ad essere scambiata. Il rientro verso sud è indebolito e la riemersione in ovest Pacifico è anticipata favorendo episodi di Nina. Dopo il picco debole del 1995 abbiamo avuto la Nina del 1995-96, dopo quello molto forte del 1998 abbiamo avuto la Nina prolungata del 1998-2001, dopo quello intermedio del 2005 abbiamo avuto due fasi di Nina (quella del 2005-06 e quella del 2008-09), infine dopo quello forte del 2010 abbiamo avuto ancora la Nina prolungata del 2010-2013.

Al contrario, ove la riemersione sull’ovest Pacifico fosse ritardata questo facilita l’emersone del Nino: il termoclino sul Pacifico equatoriale diminuirebbe e gli alisei sempre più indeboliti lascerebbero il posto alle note tempeste da ovest che fanno riemergere in Nino a distanza di un anno dalla fine delle condizioni di Nina.

Il Nino emerge: i) nel 1997-98 dopo la Nina del 1995-96; ii) nel 2002-03 dopo la Nina prolungata del 1998-2001; iii) nel 2006-07 dopo quella del 2005-06; iv) nel 2009-10 dopo quella della fine 2007-inizio 2009; v) ed infine, sarà di questi giorni, quella del 2015 (anticipata dalla pre-fase della primavera 2014), dopo quella prolungata del 2010-inizio 2014. Attualmente è prevista una media spaghi di +1.7 a luglio per il Nino 3.4: questa è una previsione di episodio moderato-forte.

A differenza dell’AMO, il Nino incide istantaneamente sulla circolazione atmosferica inibendo gli alisei che scorrono in Atlantico tropicale e, più in generale, tra Sudamerica ed Africa. In estate la Cella di Hadley si potenzia in modo anomalo e si slancia più a nord della media.

Molti sospetti e pessime analogie ricadono proprio sull’estate del 2015 e sono rafforzati dal fatto che se il Nino inizia ad emergere in primavera, come l’anno scorso, nella successiva estate gli alisei subiscono un drastico calo, ma la Cella di Hadley non ce la fa ancora ad girare a pieni regimi. Cosa che invece non accadrebbe dopo oltre un anno di indebolimento degli alisei.

In Figura 3 osserviamo che il tempo che intercorre tra un picco annuale di AMO e l’estate estrema sia compreso tra 3 e 5 anni. Grandi picchi come quello del 1998 (e del 2010) comporterebbero una fase prolungata di rientro del fascio termoalino che,  non avendo scambiato tutta la sua energia del condotto caldo tramite l’interazione con l’aria gelida residente sul plateau groenlandese, è meno profondo e più lento (Nina prolungata). E’ ipotizzabile allora che il fattore picco di AMO annuale impieghi il massimo di anni (5) agendo sull’estate 2003. Un picco debole come quello del 1995 avrebbe invece dissipato più calore e avrebbe un rientro un po’ più profondo e un po’ più rapido. E’ ipotizzabile che impieghi meno anni (3), agendo sull’estate 1998. Un picco intermedio come quello del 2005 è ipotizzabile che si collochi in modo intermedio tra i due (4 anni circa) agendo sull’estate 2009.

Queste speculazioni saranno messe alla prova nella prossima estate. Se le 3 estati estreme del 1998, 2003 e 2009 potevano essere spiegate sulla base del minimo estivo di QBO a 30mb, tale fattore non spiega invece la gerarchia e cioè che l’estate 2003 sia stata più calda di quella del 1998 che sua volta è stata più calda di quella del 2009 (stiamo parlando sempre del centro-nord Italia, all’incirca l’area 40°-50°N 5°-15°E). Da notare, incidentalmente, che l’estate 2015 segue di 5 anni il grande picco del 2010 e di 3 anni il picco debole del 2012…

Conclusione. Poiché l’estate 2015 segue all’incirca di un anno l’emersione del Nino (come il 2003 e il 1998), segue di 5 anni un forte picco di AMO annuale (come il 2003), segue di 3 anni un debole picco di AMO annuale (come il 1998) e si candida ad avere QBO negativa a fine estate (come il 1998, il 2003, il 2009 e il 2012), si candida anche ad essere estrema. L’unica incertezza è che nel frattempo non sia di nuovo cambiata una fase climatologica caratterizzata dallo spostamento in avanti della primavera come nel caso dell’estate scorsa per il ritorno di estati “vintage” tipiche di anni come il 1974, il 1980 o addirittura il 1984 caratterizzate dagli effetti in troposfera di Major Warming stratosferici che decretano la fine anticipata del vortice polare stratosferico (Early Major Final Warming, un fenomeno che mancava dal 1989).

Ma in ogni caso … il cerchio si stringe.