I fiumi atmosferici si stanno spostando verso i poli, rimodellando i modelli meteorologici globali

Fiumi atmosferici – quelle lunghe e strette fasce di vapore acqueo nel cielo che portare forti piogge e temporali negli Stati UnitiLa costa occidentale e molte altre regioni si stanno spostando verso latitudini più elevate e ciò sta cambiando i modelli meteorologici in tutto il mondo.

Lo spostamento sta peggiorando la siccità in alcune regioni, intensificandola allagamento in altri, e mettendo risorse idriche su cui fanno affidamento molte comunità sono a rischio.Quando i fiumi atmosferici raggiungono l'estremo nord l'Artico, possono anche sciogliere il ghiaccio marino, influenzando il clima globale.

Nell'a nuovo studio pubblicato su Science Advances, Università della California, Santa Barbara, scienziato del clima Qinghua Ding e io mostrano che i fiumi atmosferici si sono spostati di circa 6-10 gradi verso i due poli negli ultimi quattro decenni.

Fiumi atmosferici in movimento

I fiumi atmosferici non sono solo una caratteristica della costa occidentale degli Stati Uniti.Si formano in molte parti del mondo e fornire più della metà del deflusso medio annuo in queste regioni, compresi gli Stati Uniti Coste sud-orientali E Costa occidentale, Sud-est asiatico, Nuova Zelanda, Spagna settentrionale, Portogallo, il Regno Unito E Cile centro-meridionale.

La California fa affidamento sui fiumi atmosferici per fino al 50% delle precipitazioni annuali.Una serie di fiumi atmosferici invernali possono portare abbastanza pioggia e neve porre fine a una siccità, come hanno visto parti della regione nel 2023.

Mentre i fiumi atmosferici condividono un’origine simile – l’apporto di umidità dai tropici – l’instabilità atmosferica dei fiumi corrente a getto consente loro di curvarsi verso i poli in diversi modi.Non esistono due fiumi atmosferici esattamente uguali.

Ciò che interessa particolarmente agli scienziati del clima, noi compresi, è il comportamento collettivo dei fiumi atmosferici.I fiumi atmosferici sono comunemente visti nel extratropici, una regione tra le latitudini di 30 e 50 gradi in entrambi gli emisferi che comprende la maggior parte degli Stati Uniti continentali, l'Australia meridionale e il Cile.

Il nostro studio mostra che i fiumi atmosferici si sono spostati verso i poli negli ultimi quattro decenni.In entrambi gli emisferi, l’attività è aumentata lungo i 50 gradi nord e 50 gradi sud, mentre è diminuita lungo i 30 gradi nord e 30 gradi sud dal 1979.Nel Nord America, ciò significa fiumi più atmosferici che bagnano la Columbia Britannica e l’Alaska.

Una reazione a catena globale

Una delle ragioni principali di questo cambiamento sono i cambiamenti nelle temperature della superficie del mare nel Pacifico tropicale orientale.Dal 2000, acque in il Pacifico tropicale orientale ha avuto una tendenza al raffreddamento, che influenza la circolazione atmosferica in tutto il mondo.Questo raffreddamento, spesso associato a Condizioni della Niña, spinge i fiumi atmosferici verso i poli.

Il movimento verso i poli dei fiumi atmosferici può essere spiegato come una catena di processi interconnessi.

Durante le condizioni di La Niña, quando le temperature della superficie del mare si raffreddano nel Pacifico tropicale orientale, il Circolazione del camminatore – giganteschi anelli d’aria che influenzano le precipitazioni mentre salgono e scendono su diverse parti dei tropici – si rafforza sul Pacifico occidentale.Questa circolazione più forte provoca il fascia delle precipitazioni tropicali espandere.L'espansione delle precipitazioni tropicali, combinata con i cambiamenti nei modelli di vortici atmosferici, si traduce in anomalie dell'alta pressione E schemi del vento che dirigono i fiumi atmosferici più lontano verso i poli.

Viceversa, durante Condizioni di El Niño, con temperature superficiali del mare più calde, il meccanismo funziona nella direzione opposta, spostando i fiumi atmosferici in modo che non si allontanino così tanto dall’equatore.

Questi cambiamenti sollevano importanti domande su come i modelli climatici prevedono i futuri cambiamenti nei fiumi atmosferici.I modelli attuali potrebbero sottostimare variabilità naturale, come i cambiamenti nel Pacifico tropicale, che possono influenzare in modo significativo i fiumi atmosferici.Comprendere questa connessione può aiutare i meteorologi a fare previsioni migliori futuri modelli di precipitazione e disponibilità di acqua.

Perché è importante questo spostamento verso i poli?

Uno spostamento nell’atmosfera dei fiumi può avere grandi effetti sui climi locali.

Nelle zone subtropicali, dove i fiumi atmosferici stanno diventando meno comuni, il risultato potrebbe essere un periodo di siccità più lungo e una minore quantità di acqua.Molte aree, come la California e Brasile meridionale, dipendono dai fiumi atmosferici affinché le precipitazioni riempiano i bacini idrici e sostengano l’agricoltura.Senza questa umidità, queste aree potrebbero affrontare maggiori carenze idriche, mettendo a dura prova le comunità, le fattorie e gli ecosistemi.

A latitudini più elevate, i fiumi atmosferici che si spostano verso i poli potrebbero portare a precipitazioni più estreme, inondazioni e frane in luoghi come il NOI.Pacifico nordoccidentale, Europa, e anche nelle regioni polari.

Nell’Artico, i fiumi più atmosferici potrebbero farlo accelerare lo scioglimento del ghiaccio marino, che si aggiunge al riscaldamento globale e colpisce gli animali che dipendono dal ghiaccio.Uno studio precedente a cui ho partecipato ha scoperto che la tendenza dell’attività atmosferica fluviale estiva può contribuire 36% della tendenza all'aumento dell'umidità estiva su tutto l’Artico dal 1979.

Cosa significa per il futuro

Finora, i cambiamenti a cui abbiamo assistito riflettono ancora principalmente cambiamenti dovuti a processi naturali, ma anche il riscaldamento globale indotto dall’uomo gioca un ruolo.Si prevede che il riscaldamento globale aumenterà la frequenza e l’intensità complessiva dei fiumi atmosferici perché un’atmosfera più calda può farlo trattenere più umidità.

Come ciò potrebbe cambiare man mano che il pianeta continua a riscaldarsi è meno chiaro.La previsione dei cambiamenti futuri rimane incerta, in gran parte a causa della difficoltà di prevedendo il oscillazioni naturali tra El Niño e La Niña, che svolgono un ruolo importante negli spostamenti atmosferici dei fiumi.

Mentre il mondo diventa più caldo, i fiumi atmosferici – e le piogge critiche che portano – continuerà a cambiare rotta.Dobbiamo comprendere e adattarci a questi cambiamenti affinché le comunità possano continuare a prosperare in un clima che cambia.