Meteo. La dinamica dello stratwarming nella storica ondata di gelo del 1985

Nel dicembre 1984 si verificò un riscaldamento stratosferico improvviso o stratwarming (SSW) di tipo major eccezionalmente intenso, che portò alla divisione del vortice polare in due parti distinte. Questo evento, noto come split del vortice, ebbe effetti significativi sulle condizioni meteorologiche invernali, con ondate di freddo intenso e anomalie persistenti che influenzarono le condizioni meteo climatiche per mesi. 

Un SSW è un fenomeno atmosferico in cui la temperatura nella stratosfera polare aumenta rapidamente, anche di decine e decine di gradi in poche settimane. Questo riscaldamento destabilizza il vortice polare, una grande bassa pressione che si forma in autunno sopra il Polo Nord e raggiunge la massima intensità in inverno. Quando il vortice polare si indebolisce o si rompe, può generare dinamiche circolatorie che favoriscono ondate di freddo alle medie latitudini.

Nel dicembre 1984, il riscaldamento stratosferico improvviso (SSW) fu preceduto da una serie di eventi dinamici che mostrarono un pre-condizionamento atmosferico. Questo pre-condizionamento creò un ambiente favorevole per la propagazione delle onde planetarie dalla troposfera alla stratosfera, portando alla successiva destabilizzazione del vortice polare.

La dinamica ebbe inizio nella troposfera in avvio di dicembre, quando si osservò un pattern a onda planetaria n.1 (wave-1 pattern). Questo assetto favorì il trasferimento iniziale di calore e quantità di moto verso la stratosfera, contribuendo a indebolire il vortice polare. Il vortice, con l'asse inclinato tra Asia e Nord America, iniziò a mostrare segni di debolezza.

Con il passare dei giorni, la configurazione troposferica si trasformò in un wave-2 pattern, caratterizzato da due creste (alte pressioni) e due valli (basse pressioni). Questo nuovo pattern amplificò l'attività delle onde planetarie, in particolare l'onda planetaria n.2, che si propagò verticalmente verso la stratosfera. Il trasferimento di energia e quantità di moto divenne più intenso, aumentando la deformazione del vortice polare. Nella fase culminante, il wave breaking anticiclonico divenne dominante. La rottura dell'onda, con la formazione di blocchi atmosferici nella troposfera, contribuì a un collegamento ancora più stretto tra i livelli atmosferici. Questo processo rafforzò le anomalie troposferiche (come l'espansione degli anticicloni verso il Polo) e intensificò l'interazione con la stratosfera.

Tra il 25 e il 28 dicembre 1984 i flussi di Eliassen Palm (una misura del trasferimento di energia e quantità di moto dalle onde planetarie) raggiunsero un picco significativo. La temperatura della stratosfera aumentò rapidamente, destabilizzando il vortice polare. Il pattern a due onde causò la divisione del vortice polare in due lobi distinti, uno sul Canada, l'altro dopo una rotazione oraria finì sulla verticale in Europa. Il fenomeno è noto come split del vortice polare.

Man mano che le onde planetarie si propagavano verso l'alto e si rompevano, il loro effetto destabilizzò ulteriormente il vortice polare. L'andamento sincrono della colonna atmosferica, osservabile tra i vari livelli troposferici e stratosferici, evidenziò un chiaro coupling verticale tra troposfera e stratosfera. Questo coupling creò un feedback dinamico, in cui la propagazione delle onde non solo destabilizzò la stratosfera, ma influenzò attraverso una contro risposta anche il flusso troposferico sottostante, accentuando ulteriormente il processo. 

La combinazione del pre-condizionamento iniziale e gli intensi flussi di EP legati al wave pattern 2 rese la dinamica rapida e incisiva, classificabile come un evento t -s - t (troposphere-stratosphere-troposphere). L'evoluzione del riscaldamento stratosferico del dicembre 1984 fu un esempio classico di un sistema atmosferico altamente interconnesso, in cui la troposfera e la stratosfera interagirono in modo uniforme e sequenziale per generare un evento significativo. 

Lo SSW del dicembre 1984 ebbe effetti importanti sulla circolazione atmosferica e sul clima invernale modificando il pattern atmosferico portando a un regime di Oscillazione Artica (AO) e Oscillazione Nord-Atlantica (NAO) negativo, che favorì condizioni bloccate e fredde su gran parte dell'emisfero settentrionale. L'aria polare fu spinta verso le medie latitudini, causando condizioni di gelo estremo e nevicate abbondanti in Europa e Nord America. 

Dopo lo split, il vortice polare non si ricompose per il resto dell'inverno, mantenendo condizioni meteorologiche inusuali fino alla primavera.