18) Meteorologia dinamica – onde oceaniche ed ENSO

[Burian]

Uscita n° 18 della nostra rubrica di fisica dell'atmosfera.

Meteorologia dinamica – onde oceaniche ed ENSO

Di Claudio Giulianelli

Villa San Giovanni in Tuscia (VT) 3 Luglio 2021 – Essendo di interesse nelle tendenze climatiche “breve termine”, su scale stagionali, vediamo come funziona il ciclo dell’ENSO, il suo meccanismo è infatti ancora una volta basato sulle onde. Conoscere l’ENSO è importante perché ha un forte impatto sulla variabilità meteorologica stagionale, specie nelle zone del pacifico equatoriale ma indirettamente anche sulle nostre. Alla fine daremo un accenno su questo aspetto.
Cos’è l’ENSO? ENSO sta per El Nino-Southern Oscillation ed è una variazione delle condizioni tipiche meteo-marine del Pacifico equatoriale. Diamone una descrizione generale per capire di che variazioni si tratta.
Normalmente i venti sulla zona equatoriale spirano da est verso ovest, sono dunque westward. Stiamo parlando degli Alisei. Gli Alisei spingono, per effetto dello stress del vento sulla superficie marina, l’acqua dalla zona del Pacifico peruviano a quello indonesiano. Il Pacifico equatoriale di norma infatti non ha una temperatura omogenea, ma le acque peruviane sono più fredde di quelle indonesiane. Questo per vari motivi: il vento che soffia dalla terra verso il mare nella zona del Perù favorisce risalita di acque profonde, perchè il vento porta l’acqua lontano dalle coste dell’America latina e per compensare tale flusso che sottrae massa d’acqua davanti il Perù si attiva una risalita di acque profonde. Tale circolazione è nota come circolazione di Ekman. Il sole scalda le acque del Pacifico tropicale e gli Alisei spingono tale acqua calda verso l’Indonesia dove di conseguenza sono presenti acque molto calde, fra le più calde sulla Terra.

Può succedere che ci sia una anomalia nell’intensità degli Alisei. Tale anomalia è misurata dal SOI, il southern-oscillation index che misura la differenza di pressione tra l’Indonesia e il Pacifico. In fase positiva di ENSO gli Alisei si indeboliscono fino ad invertirsi sul Pacifico occidentale e questo ne produce una convergenza in pieno oceano. Più si indeboliscono tanto più tale zona di convergenza sarà spostata verso il Perù. La convergenza dei venti provoca anche una convergenza delle acque, la superficie del mare si solleva sul Pacifico orientale e va a formare una “piscina” di acqua calda. Il sollevamento della superficie marina produce però un’onda di gravità, analogamente a quando gettiamo un sasso in acqua. L’onda generata dal sasso gettato in acqua altro non è che un sollevamento e abbassamento della superficie dell’acqua. Nel pacifico si generano allo stesso modo delle onde che però sono fatte diversamente. Non abbiamo un fronte d’onda circolare come nel caso del sasso gettato in acqua ma abbiamo la genesi di due tipi di onde diverse: le Rossby-gravity waves e le Kelvin waves. La propagazione di tali onde trasporta l’anomalia locale calda a tutto il Pacifico equatoriale dando vita all’El Nino. Nel frattempo la convergenza degli Alisei produce delle velocità verticali sopra la zona di sollevamento della superficie oceanica. Gli Alisei, che nello stato tipico in cui si trovano producono una Walker circulation come nella prima figura sotto, vanno a modificare la Walker circulation come nella seconda figura, con la convergenza presente sopra l’oceano sulla zona orientale, sopra la piscina calda.
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