Una forte ondata di calore sta colpendo gli Stati a nord-ovest degli USA e il Canada, tra l’oceano Pacifico e le Montagne Rocciose, segnando temperature mai registrate, meno di due settimane dopo il caldo record che ha costretto la California a dichiarare lo stato d’emergenza. Dal nord Africa alla penisola arabica, dall'Est Europa all'Iran e al continente indiano nord-occidentale, anche altre aree dell'emisfero settentrionale stanno sperimentando condizioni eccezionali dall'inizio dell'estate.

Brutal heat building over the US Pacific Northwest and Western Canada right now will shatter many all-time heat records over the coming days.

The extent, intensity and longevity of this level of heat is absolutely mind-blowing.

THREAD pic.twitter.com/Re6j7Hhdkg

— Scott Duncan (@ScottDuncanWX) June 25, 2021

A Lytton, piccolo centro del Canada, sono state registrate temperature oltre i 45 gradi (il livello massimo mai raggiunto nell’area) per tre giorni di seguito (46,1°C, 47,9°C e 49,6°C). Un violento incendio, divampato nel primo pomeriggio dell'1 luglio, ha costretto gli abitanti ad abbandonare le proprie abitazioni. "Abbiamo avuto solo 20 minuti per andare via, abbiamo lasciato tutto lì: vestiti, cibo, coperte", ha detto una residente, Sherry Drynock. Il 90% del centro è stato bruciato, secondo quanto dichiarato da un membro del parlamento locale. Molte persone risultano disperse. Anche Seattle e Portland hanno visto tre giorni consecutivi di caldo record. 

Making the climate connection: “3 days in a row of all-time record heat in Lytton, Canada. Next day the village burns down. That is a direct connection between climate change and catastrophe.” https://t.co/Ch91ioolQy

— Jeff Berardelli (@WeatherProf) July 2, 2021

Il caldo ha costretto molte città a chiudere scuole, centri di vaccinazione COVID-19, ristoranti, e ad allentare le misure di distanziamento fisico per permettere alle persone senza aria condizionata in casa di accedere in centri di raffreddamento di emergenza, spazi pubblici con aria condizionata. I reparti degli ospedali si stanno riempiendo di pazienti con “malattie legate al caldo” a ritmi paragonabili all’inizio della pandemia da COVID-19, come riferito da un medico di Seattle al Seattle Times, e anche il bilancio delle vittime è iniziato a salire. Le temperature estreme stanno danneggiando anche il sistema delle reti ferroviarie, tramviarie e stradali. Il servizio dei tram di Portland ha twittato che avrebbe annullato le corse perché il caldo aveva sciolto i cavi di alimentazione, mentre un articolo di Independent riporta che l’asfalto delle strade si è “espanso e spaccato a causa del caldo”. Ci sono stati danni anche per l’agricoltura con i frutti che diventano marci così rapidamente che gli agricoltori non fanno in tempo a raccoglierli.

L’ondata di caldo è guidata da un sistema di alta pressione atmosferica sulla regione nordamericana che impedisce alle correnti fresche provenienti dal mare di mitigare il clima locale. A tal proposito in molti hanno parlato di “cupola di calore”, una cappa che, scrive il New York Times, potremmo immaginare “come un pentolone di acqua che ribolle col coperchio chiuso: un sistema che spinge l'aria calda verso il suolo comprimendola e contribuendo a innalzare ulteriormente le temperature”.

I don't usually post imagery of high pressure systems because they're typically less visual than storms... but this über #ridge aloft has been the product of an epic case of "anticyclonic Rossby wave breaking" and is responsible for the historic heat pic.twitter.com/6hLRMnVY2r

— Stu Ostro (@StuOstro) June 28, 2021

Alcuni climatologi hanno parlato di possibili collegamenti con i cambiamenti climatici. Anche il presidente degli Stati Uniti, Joe Biden, è intervenuto su quanto sta accadendo: “Avreste mai pensato un giorno di accendere il telegiornale e vedere che ci sono oltre 47 gradi a Portland, in Oregon? 47 gradi? Ma non preoccupatevi: il riscaldamento globale non esiste perché è solo frutto della nostra immaginazione”.

Queste ondate di calore sono conseguenza del cambiamento climatico? O sono attribuibili a fattori locali? In un approfondimento il sito Carbon Brief ha fatto il punto spiegando cosa sono e come si formano le cupole di calore, qual è il ruolo dei cambiamenti climatici e se ci può essere un nesso tra quanto sta accadendo in Nord America e il riscaldamento dell'Artico, giungendo alla conclusione che è ancora presto per stabilirlo con certezza. Tuttavia, la questione non riguarda soltanto la straordinarietà degli eventi di caldo estremo (che può essere generato da fattori locali) quanto anche la maggiore frequenza e intensità con cui si verificano (qui c'è l'impronta dei cambiamenti climatici indotti dall'uomo).

Che cos’è e come si forma una cupola di calore?

Le ondate di calore estremo sono diventate più frequenti negli ultimi decenni. Quello che sta accadendo ora in Nord America – spiega la National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) che ha finanziato uno studio sulle “cupole di calore” – è un fenomeno che si verifica con maggiore probabilità negli anni in cui la presenza di una forte alta pressione si combina con le influenze della Niña, quando le acque sono fresche nel Pacifico orientale e calde nel Pacifico occidentale durante l'inverno precedente, come nel 2021, creando vaste aree di calore soffocante che restano intrappolate sotto una “cupola” di alta pressione. Come si può vedere nella foto, la circolazione ad alta pressione nell'atmosfera agisce come una cupola o una calotta che intrappola il calore in superficie e favorisce la formazione di un'ondata di calore.

Immaginate una piscina con un impianto di riscaldamento acceso, scrive NOAA: le temperature aumentano rapidamente nelle aree circostanti i getti dell’impianto, mentre il resto della piscina impiega più tempo a riscaldarsi. Se si pensa al Pacifico come a una piscina molto grande, le temperature del Pacifico occidentale sono aumentate negli ultimi decenni rispetto al Pacifico orientale, creando forti differenze di pressione che danno origine a venti che spingono l’aria calda attraverso l'intero oceano in inverno verso est, in direzione del nord America. Alla fine, l'aria calda rimane intrappolata nella corrente a getto, una corrente d'aria che gira in senso antiorario attorno alla Terra, e viene spinta sulla terra nel Pacifico nord-occidentale.

Come spiega un articolo di The Atlantic, “quando l'aria cerca di salire, il sistema soprastante la riporta in superficie. Man mano che l'aria scende (e il peso dell'atmosfera sempre più si deposita su di essa) diventa sempre più densa e calda... L'aria non può sfuggire a questo ciclo, quindi circola semplicemente su e giù, diventando sempre più calda”.

Inoltre, scrive in un altro approfondimento sempre NOAA, la presenza di montagne e altipiani fa sì che i venti orientali portino l'aria da un'alta quota a quote più basse, comprimendola e riscaldandola. Questi venti sono chiamati venti discendenti e sono noti per aumentare le temperature lungo tutta la costa occidentale.

A contribuire ad aumentare il calore ci sono anche altri aspetti. In genere, scrivono Vox e Washington Post, questo fenomeno si verifica in occasione del solstizio d’estate quando il sole ha una particolare angolazione. Così, mentre la cupola di calore “sgombra il cielo dalle nuvole, la particolare posizione del sole e la maggiore durata delle giornate fa sì che la superficie terrestre si riscaldi ancora di più”.

Secondo lo scienziato del clima dell’Università della California, Daniel Swain, la siccità in corso negli Stati Uniti occidentali potrebbe aver contribuito a rendere ancora più calde le temperature. Ondate di calore e siccità sono un “circolo vizioso”, ha detto Swain in un’intervista a NPR: “La siccità sta portando a un'umidità del suolo estremamente bassa, il che rende più facile per questi sistemi ad alta pressione la generazione di ondate di calore estreme: l’energia del sole riscalda l’atmosfera invece di far evaporare l'acqua inesistente nel suolo”.

Qual è il ruolo dei cambiamenti climatici?

In genere, i climatologi sono riluttanti a collegare direttamente eventi meteorologici estremi a breve termine ai cambiamenti climatici e agli effetti dell’azione dell’uomo sul clima e sul riscaldamento del pianeta. Nel caso del caldo estremo, però, per quanto i media ancora oggi tendano a non ricondurre questi eventi al riscaldamento globale, il consenso è netto sul fatto che le ondate di calore sono rese più intense e più frequenti dai cambiamenti climatici, scrive Carbon Brief.

Il quinto rapporto dell'Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC), pubblicato nel 2013, ha affermato che è "molto probabile" che gli esseri umani abbiano contribuito ai cambiamenti osservati nelle ondate di calore dal 1950 ed è “praticamente certo” che le temperature estreme si verificano più frequentemente perché le temperature globali continuano ad aumentare. Mentre uno studio del 2016 della National Academy of Sciences degli Stati Uniti è giunto alla conclusione che “gli eventi di calore sono probabilmente gli eventi meteorologici estremi per i quali gli studi di attribuzione sono più semplici e hanno la storia più lunga”.

Se un'ondata di caldo possa essere collegata o meno ai cambiamenti climatici “non è nemmeno più una domanda scientifica interessante”, ha twittato il professor Andrew Dessler, scienziato del clima alla Texas A&M University. 

“Possiamo dire che gli eventi meteorologici estremi si stanno verificando con maggiore frequenza con i cambiamenti climatici indotti dall'azione dell'uomo e continueranno ad accadere sempre di più. Non è detto che l’evento straordinario di questi giorni sia l'ultimo”, ha dichiarato al New York Times la professoressa Erica Fleishman, direttrice dell'Oregon Climate Change Research Institute. 

"I fenomeni che si stanno verificando, non solo in Canada, sono parte di una tendenza che non è più classificabile come 'anormale", come evidenziato dallo spostamento nel lungo periodo dei valori medi, scrive Antonio Scalari in un post su Facebook. "Le temperature stagionali che si registrano in una regione si distribuiscono su una curva a campana in cui i valori più frequenti si collocano nella parte centrale e quelli più estremi (via via più bassi o più alti), che si registrano con minore frequenza, lungo le due rispettive code del grafico. Se si osservano le curve a campana delle temperature stagionali in diverse aree del pianeta, sia nell'emisfero settentrionale che in quello meridionale, si nota che negli ultimi decenni i grafici hanno subito uno spostamento verso valori più elevati. Ora si registrano con maggiore frequenza anomalie termiche positive (giorni caldi) che negative (giorni freddi). Una conseguenza, tra le altre, è che è sufficiente uno spostamento relativamente piccolo dei valori medi per "spingere" l'intera curva verso valori positivi (caldo) estremi. Ciò non impedisce che si verifichino giornate molto fredde o con valori inferiori alle medie stagionali o mensili. Ma la tendenza è verso valori più elevati".

La questione su cui si dibatte è se la formazione di queste cupole di calore possa essere collegata al riscaldamento dell’Artico, come sostenuto in un articolo sul New York Times dallo scienziato del clima Michael Mann e dalla divulgatrice scientifica Susan Joy Hassol. Come sintetizza Focus, secondo questa ipotesi, “man mano che il contrasto di temperatura tra il freddo nord e le calde zone subtropicali diminuisce, la corrente a getto rallenta e, in alcuni casi, si posiziona in una configurazione molto stabile che permette a centri di alta pressione come questo di rimanere bloccati su una singola regione a lungo”. 

Secondo Bloomberg altre ondate di caldo record di quest'estate, come quelle nell'Europa orientale e in Siberia, possono essere collegate agli stessi schemi di correnti a getto. Ma come ha twittato la professoressa Friederike Otto, direttrice associata dell'Environmental Change Institute dell'Università di Oxford: “Ogni ondata di caldo che si verifica oggi è resa più probabile e più intensa dai cambiamenti climatici indotti dall'uomo. In alcuni casi i fattori locali aumentano o contrastano questo effetto”. E per questo ha invitato ad aspettare l’analisi dei dati del World Weather Attribution che sta “lavorando sodo” per capire se è possibile attribuire direttamente queste ondate di calore al riscaldamento dell’Artico. 

La ragione principale del disaccordo tra gli scienziati del clima risiede nei diversi risultati cui portano osservazioni degli eventi estremi e modelli climatici, spiegava a Carbon Brief in un articolo del 2019 il climatologo del MIT Judah Cohen: “Mentre le osservazioni suggeriscono fortemente un nesso causale, i modelli mostrano che non vi è alcun nesso. Se i modelli convalidassero o confermassero le ipotesi avanzate analizzando le osservazioni, ci sarebbe un maggiore consenso”.

Ad esempio, uno studio di modellizzazione pubblicato nel 2016 su Nature Geoscience sui collegamenti tra la perdita di ghiaccio marino artico e le temperature invernali nell'Eurasia centrale negli ultimi 25 anni, ha mostrato che non ci sono prove a sostegno che “la perdita di ghiaccio marino artico abbia avuto un impatto sulla temperatura della superficie eurasiatica”. 

C'è anche una teoria secondo la quale il riscaldamento dell'Artico potrebbe rendere meno probabili gli eventi estremi alle latitudini medie, osservava James Screen, autore di diversi articoli su Nature Climate Change e Geophysical Review Letters sull'argomento. Il ragionamento è che siccome l'Artico si sta riscaldando rapidamente, i freddi estremi, che tendono a far scendere l'aria dall'Artico, diventerebbero in realtà meno gravi. 

“Per ogni studio che non trova una connessione robusta ce n’è un altro che lo fa: come è possibile che due gruppi di studi possono arrivare a conclusioni così opposte?”, si chiedeva la climatologa Jennifer Francis in un saggio del 2017 sul Bulletin for the American Meteorological Society. Molto probabilmente – era la spiegazione di Francis – i modelli sottovalutano alcune caratteristiche del clima globale come i cambiamenti della circolazione atmosferica e l'intera portata dell'amplificazione artica, ovvero il riscaldamento più rapido dell’Artico rispetto al resto del pianeta.

A volte, spiega ancora Friederike Otto, la contraddizione tra gli studi è solo apparente: "Lo stesso evento può essere per lo più generato internamente [cioè dalla variabilità naturale] in termini di grandezza e per lo più guidato dall'esterno [cioè dai cambiamenti climatici causati dall'uomo] in termini di probabilità dell'occorrenza”. 

“I dati a disposizione non sono ancora sufficienti per stabilire quale tesi è corretta. Il periodo di analisi è relativamente breve per individuare un solido collegamento statistico”, osserva Tim Woollings, professore di Scienze del Clima all’Università di Oxford, sempre a Carbon Brief. Potrebbero volerci “dai cinque ai dieci anni” per arrivare a un consenso ma molto dipenderà dai finanziamenti a disposizione.

Immagine in anteprima: frame video via Global News