Quando una vera e propria tempesta di neve si è abbattuta sulla costa del Golfo degli Stati Uniti a metà gennaio 2025, seguita da una notte di freddo senza precedenti in alcune paludi e spiagge (vedi Parte I di questo post in due parti), ha fatto più che trasformare New Orleans e Mobile in meraviglie invernali. Ha riacceso un argomento che è emerso ripetutamente nei paesaggi scientifici e mediatici sin dai primi anni 2010: un Artico in riscaldamento sta influenzando gli estremi invernali in Nord America e Eurasia? E se sì, come?
In realtà, c’è un vivace dibattito scientifico su questo tema. Il dibattito potrebbe essere opaco per i lettori di notizie occasionali, ma è importante per tutti, dalle persone che amano il clima invernale a coloro che sono incaricati di prepararsi ad esso, inclusi i milioni di persone colpite da un’ondata di freddo acuta questa settimana attraverso il centro e l’est degli Stati Uniti, accompagnata da una fascia di neve significativa dall’Oklahoma alla Carolina del Nord.
Coloro che respingono o negano il cambiamento climatico a volte usano un’ondata di freddo o una tempesta di neve di alto profilo per iniettare sarcasmo, come, “Ti stai godendo questo riscaldamento globale?” Altri a volte saltano da connessioni ancora in fase di ricerca per trarre conclusioni che sembrano inconfutabili, come in questa affermazione spesso memata: “Le temperature gelide che stai sperimentando stanno accadendo A CAUSA di un clima in riscaldamento, nonostante esso.”
Mentre le persone si lanciano palle di neve avanti e indietro sui social media, dozzine di scienziati hanno affrontato l’argomento in modo molto più approfondito per più di un decennio. Un gruppo ha analizzato con tenacia i modelli atmosferici superiori e come si relazionano all’amplificazione artica, un termine che indica l’osservazione che l’Artico si sta riscaldando più velocemente di altre aree del mondo. Il loro obiettivo: spiegare perché gli estremi di freddo e neve non sembrano svanire ovunque, come ci si potrebbe aspettare in un clima in riscaldamento.
Un altro gruppo ha esaminato con altrettanta tenacia decenni di osservazioni e repliche di modelli computerizzati del clima recente. Hanno confermato che gli estremi di freddo più acuti stanno diventando meno frequenti nella maggior parte dell’emisfero settentrionale delle medie latitudini, la vasta fascia tra circa 35 e 65 gradi a nord dell’equatore che copre gran parte degli Stati Uniti, Canada, Europa, Russia e Cina. E sospettano che la variazione climatica naturale – piuttosto che un Artico in rapido riscaldamento – spieghi più probabilmente perché gli estremi di freddo e neve hanno mantenuto il loro margine in alcune aree negli ultimi decenni.
C’è anche una linea di ricerca più recente che integra modelli meteorologici ad alta risoluzione nelle proiezioni climatiche globali. Sta iniziando a fornire più indizi su come potrebbero evolversi le nevicate negli Stati Uniti nel corso di questo secolo, incluso ciò che un gruppo vede come un’eventuale quasi eliminazione delle tempeste di neve meridionali.
La conclusione: sembra probabile che la maggior parte degli americani vedrà una diminuzione del clima invernale nei prossimi decenni. Tuttavia, ci sono alcune avvertenze cruciali, incluso il rischio di mettere troppo rapidamente da parte i pericoli dell’inverno.
L’evoluzione della ricerca sull’Artico e le medie latitudini
Già negli anni ’90, gli scienziati avvertivano che non tutti gli effetti del cambiamento climatico sarebbero stati lineari. Un esempio è il paradosso “il bagnato diventa più bagnato, il secco diventa più secco”. Un’atmosfera in riscaldamento consente a più umidità di evaporare dai paesaggi secchi, peggiorando gli impatti della siccità, così come dagli oceani, contribuendo a intensificare le precipitazioni estreme.
L’aria più calda e l’umidità extra di solito non sono buone per le tempeste di neve. Ma in certi casi e luoghi, potrebbero aumentare le nevicate, purché le temperature rimangano abbastanza fredde da produrle.
Negli anni 2010, gli scienziati stavano iniziando ad analizzare come le tempeste invernali delle medie latitudini potessero essere influenzate dal riscaldamento accelerato dell’Artico, specialmente dal declino dell’estensione del ghiaccio marino artico. La perdita di ghiaccio marino misurata a settembre, il periodo tipico del minimo annuale, si è intensificata negli anni 2000 e ha raggiunto il suo attuale minimo record nel 2012. Da allora, ha oscillato intorno a un nuovo intervallo anomalo basso (vedi Fig. 1 sotto), con ulteriori perdite a venire. Anche le perdite invernali sono state drammatiche: l’estensione del ghiaccio marino artico negli ultimi giorni ha raggiunto valori minimi record per l’inizio di febbraio.
“Questa nuova normalità persistente, e le relative perdite della maggior parte del vecchio e spesso ghiaccio, sono caratteristiche prominenti del nuovo Artico più caldo – resilientemente basso in copertura di ghiaccio nonostante più di un decennio di variazioni nei modelli climatici stagionali e nelle condizioni oceaniche,” ha riportato il National Snow and Ice Data Center nell’ottobre 2024.
Un articolo di revisione su Science pubblicato il 6 febbraio e guidato da Julienne Stroeve del National Snow and Ice Data Center avverte che un plausibile aumento della temperatura globale di 2,7 gradi Fahrenheit sopra i livelli preindustriali trasformerebbe l’Artico “oltre il riconoscimento contemporaneo,” con l’Artico praticamente privo di ghiaccio ogni estate per mesi.
Figura 1. Estensione del ghiaccio marino artico media di settembre, 1979-2024. (Credito immagine: National Snow and Ice Data Center)
Un Artico in scioglimento influenza il clima degli Stati Uniti?
I titoli sono emersi sulla scia di un articolo del 2012 di Jennifer Francis, ora al Woodwell Climate Research Center, e Steven Vavrus dell’Università del Wisconsin-Madison. Francis e Vavrus hanno proposto che l’amplificazione artica avrebbe portato a venti del jet stream più deboli da ovest a est e a un aumento della frequenza di grandi onde orientate da nord a sud nella circolazione atmosferica. Hanno anche ipotizzato che questo cambiamento avrebbe permesso agli estremi meteorologici delle medie latitudini – negli Stati Uniti e altrove – di diventare più persistenti e gli impatti più estremi. Francis e colleghi hanno successivamente ampliato questo lavoro in una serie di articoli di follow-up.
“Sebbene sia chiaro che stiamo vedendo meno record di temperature fredde infranti con il riscaldamento del clima, il disagio causato dalle ondate di freddo si fa sentire in luoghi dove il freddo debilitante è insolito, e quindi le persone e le comunità non sono preparate ad esso – come questo inverno in Louisiana, Florida, Grecia e Arabia Saudita,” ha detto Francis a Yale Climate Connections via email.
Nel frattempo, Judah Cohen di Atmospheric and Environment Research, Inc., aveva già trascorso anni ad analizzare la perdita di ghiaccio marino nei mari di Barents e Kara, a nord della Scandinavia e della Russia occidentale, esaminando come l’umidità dall’acqua aperta potesse aiutare ad aumentare il manto nevoso autunnale che si accumula in Siberia. Come delineato in una serie di articoli, incluso questo del 2012, Cohen e colleghi hanno affermato che l’alta pressione superficiale fredda che si accumula sopra il manto nevoso siberiano aumentato potrebbe disturbare il jet stream in modi che perturbano il vortice polare stratosferico e, nel corso di settimane o mesi, intensificare eventi meteorologici invernali severi nelle medie latitudini settentrionali, inclusa l’America del Nord.
Figura 2. Uno schema del processo mediante il quale l’aumento delle nevicate autunnali in Siberia (alimentato dall’umidità nei mari di Barents e Kara legata alla diminuzione della copertura di ghiaccio marino autunnale) potrebbe portare a onde atmosferiche che si propagano verso l’alto e che disturbano il vortice polare stratosferico (a sinistra). In inverno, il riscaldamento ad alta quota sopra il Polo Nord può ulteriormente disturbare il vortice, influenzando il jet stream a bassa quota e portando a episodi di clima invernale intenso che colpiscono l’America del Nord orientale e l’Europa. (Credito immagine: National Science Foundation)
Gli studi sul cambiamento artico e il clima invernale delle medie latitudini ora comprendono almeno 75 articoli pubblicati dal 2020 in poi. Questi filoni di ricerca sono stati riuniti in un workshop del 2023 e in un successivo ampio articolo di revisione pubblicato nel dicembre 2024 su Environmental Research: Climate. Insieme all’autore principale Edward Hanna dell’Università di Lincoln nel Regno Unito, l’articolo include 19 coautori (inclusi Francis e Cohen) provenienti da otto paesi in Nord America, Europa e Asia.
Riferendosi all’argomento come ”un’area centrale e controversa di ricerca e dibattito,” l’articolo aggiunge: “Le prove accumulate suggeriscono che le tendenze recenti negli eventi di freddo invernale delle medie latitudini settentrionali sono dovute a una combinazione di influenze, inclusi sia il riscaldamento artico che la variabilità interannuale.” Come evidenziato nell’articolo di revisione, gli scienziati hanno ampliato le loro reti nel corso degli anni per studiare non solo le divisioni e gli spostamenti del vortice polare stratosferico, ma anche eventi di allungamento meno pubblicizzati, quando il vortice diventa allungato in una forma ovale o a fagiolo. Questi eventi sono stati prominenti negli ultimi anni in Nord America (vedi Parte I di questa serie).
Figura 3. Il vortice polare stratosferico è una massa di aria fredda vorticosa delimitata dal jet stream che si forma da 10 a 30 miglia sopra la superficie artica in risposta alla grande differenza di temperatura nord-sud che si sviluppa durante l’inverno. Generalmente, più forti sono i venti, più l’aria all’interno è isolata dalle latitudini inferiori, e più fredda diventa. Ma a volte può essere spostata o allungata fuori dal polo verso gli Stati Uniti, l’Europa o l’Asia. (Credito immagine: Climate.gov)
In un articolo del 2021 su Science, Cohen ha presentato prove di un aumento degli eventi di allungamento durante l’era dell’amplificazione artica, e in un prossimo articolo, lui e i suoi colleghi trovano che il clima invernale estremo nel centro e nell’est degli Stati Uniti tende a verificarsi più spesso con eventi di allungamento che con divisioni e spostamenti.
“Gli impatti degli eventi di allungamento non sono di lunga durata, e i cambiamenti al vortice polare non sono quasi drammatici [come con le divisioni e gli spostamenti],” ha detto Cohen.
Anche le connessioni tropicali con l’Artico sono esaminate più da vicino. E in una serie di studi, Binhe Luo dell’Università Normale di Pechino e colleghi hanno applicato la teoria non lineare per comprendere meglio la natura complessa dei blocchi atmosferici – alte pressioni superiori che rimangono in posizione per giorni o settimane – che possono aiutare a mantenere il clima invernale estremo, inclusi freddo pungente e neve, bloccato in posizione per giorni interi.“Ogni volta che si formano questi blocchi, vediamo condizioni meteorologiche molto persistenti nelle loro vicinanze,” ha spiegato Francis. “I programmi informatici che simulano il tempo e il clima faticano a catturare questi blocchi in modo realistico, quindi comprenderli meglio porterà a previsioni meteorologiche più accurate e proiezioni di eventi meteorologici estremi in futuro.”
Un diverso punto di vista sul ruolo dell’Artico
Assumendo che la stratosfera polare sia influenzata dal cambiamento climatico, questo si è tradotto in cambiamenti affidabili negli estremi invernali negli Stati Uniti e in altre aree di media latitudine? Un certo numero di scienziati climatici influenti non sono ancora convinti. Tra questi c’è Andrew Dessler della Texas A&M University.
“Fino a quando qualcuno non mi mostrerà statistiche che dimostrano che la gravità o la frequenza delle tempeste invernali sta peggiorando con il riscaldamento del clima, non crederò che alcun singolo evento di questo tipo sia collegato al cambiamento climatico,” ha scritto Dessler via email. “Ci sono persone che rispetto che pensano ci sia una connessione, e ne discuteremo nello stesso modo in cui la comunità scientifica gestisce tutti i disaccordi. Tuttavia, data la mancanza di consenso, penso che sia sbagliato collegare con sicurezza il cambiamento climatico a questi eventi freddi.”
Isla Simpson del NSF National Center for Atmospheric Research, che studia la dinamica atmosferica e come viene catturata nei modelli climatici globali, ha detto in un’email: “Penso che la grande variabilità interna [naturale] sia nel vortice polare stratosferico che nel tempo delle medie latitudini renda davvero difficile fare affermazioni conclusive sul fatto che stiamo vedendo tendenze a lungo termine che rendono più probabili gli estremi freddi.”
Questa variabilità naturale potrebbe aiutare a spiegare perché gli inverni in alcune località sono passati decenni senza essersi riscaldati in linea con la tendenza globale. Il caso più drammatico è l’Asia nord-orientale, dove le temperature invernali si sono effettivamente raffreddate leggermente dagli anni ’90 agli anni 2010. C’è stato anche poco riscaldamento invernale o un leggero raffreddamento dalla metà del XX secolo all’inizio di questo secolo in alcune parti della valle dell’Ohio e del sud-est degli Stati Uniti, parte di un “buco di riscaldamento” a lungo studiato (che ora è in diminuzione) dove potrebbero essere stati in gioco molteplici fattori, tra cui la riforestazione e l’inquinamento postbellico che bloccava il sole.
Le temperature invernali regionali che non riescono a salire di pari passo con il riscaldamento globale possono essere di per sé una cosa degna di nota, sostiene Cohen, come riflesso nel titolo di uno studio del 2023 che ha condotto: “Nessuna tendenza rilevabile negli estremi freddi delle medie latitudini durante il recente periodo di amplificazione artica.”
Cohen si chiede dei rischi di, come dice lui, “dire alle persone che gli inverni diventeranno più caldi e che non vedranno mai più la neve nella loro vita, e poi vedono la neve sulle palme della costa del Golfo.” Sostiene l’importanza di sottolineare che gli eventi invernali possono ancora accadere e possono ancora essere severi, anche se non stanno diventando più comuni: “Penso che questo aumenti, non diminuisca, la tua credibilità.”
In un articolo del 2024, uno dei pochi in questo ambito a valutare sia le nevicate che le temperature, Cohen, Francis e Karl Pfeiffer – un altro ricercatore presso Atmospheric and Environment Research, Inc. – evidenziano una tendenza dal 1950 al 2023 verso un clima invernale più variabile nel nord degli Stati Uniti, nel sud del Canada e nell’Asia nord-orientale e una diminuzione della variabilità in Europa e nell’Oceano Artico. Come hanno fatto in uno studio del 2018 focalizzato sugli Stati Uniti, gli autori utilizzano l’Indice di Severità della Stagione Invernale Accumulata, uno strumento sviluppato dal Midwestern Regional Climate Center che incorpora l’intensità e la persistenza sia del freddo che della neve dall’autunno alla primavera rispetto a ciò che è tipico in una determinata località. È stato anche chiamato “indice di miseria.” (L’indice per il 2024-25 fino al 17 febbraio mostra “mite”, “moderato” o “medio” per la maggior parte del paese – livelli 1, 2 e 3 su 5 – con alcune sacche di condizioni “severe” ed “estreme”.)
L’indice ha mostrato tendenze in diminuzione diffuse in tutto l’emisfero settentrionale per il periodo 1950-2023, ma tendenze in aumento in gran parte del Nord America settentrionale e in alcune parti dell’Eurasia negli ultimi decenni, quando l’Artico si è riscaldato rapidamente. Lo studio ha anche trovato (non mostrato nella figura) che i periodi di calore insolito che si estendono per alcuni chilometri sopra l’Artico erano fortemente correlati con un’alta severità invernale in tutte le medie latitudini settentrionali nel periodo 1950-2023. In altre parole, gli inverni delle medie latitudini settentrionali sembrano essere diventati meno severi negli ultimi 75 anni, ma c’è stato un apparente aumento degli inverni freddi e/o nevosi in alcune aree dal 2000. E quando quegli inverni diventano difficili, sembrano essere strettamente legati al riscaldamento artico.
Come si inseriscono le variazioni naturali nel quadro?
Altri esperti hanno a lungo sostenuto che alcune delle tendenze analizzate da Cohen e colleghi non sono abbastanza prolungate o coerenti da portarli oltre il range della variabilità naturale – e quindi potrebbero cambiare in qualsiasi momento.
Russell Blackport, un ricercatore presso Environment and Climate Change Canada, James Screen dell’Università di Exeter e colleghi sono tornati su questo tema in più studi. In un articolo di Science Advances pubblicato nell’ottobre 2024, hanno scoperto che nelle medie latitudini settentrionali dal 1990 al 2022, la temperatura media invernale di tre mesi in ogni punto è aumentata in media di 0,25°C per decennio. Ma come mostrato nel lato sinistro della Fig. 6 (sotto), il giorno più freddo singolo per anno in ogni punto si è riscaldato quasi il doppio rispetto alla media invernale – di 0,42°C per decennio. In breve, non solo gli inverni completi stanno diventando più caldi in media, ma i giorni invernali più freddi stanno diventando più caldi a un ritmo ancora più veloce.
I risultati differivano per i periodi di tempo più brevi dal 1990 al 2013 e dal 2000 al 2013, rafforzando quanto l’inizio e la fine degli anni di un’analisi delle tendenze possano influenzare i risultati.
Utilizzando modelli climatici nello stesso studio per replicare gli ultimi decenni di clima invernale, Blackport e colleghi hanno scoperto che ogni simulazione mostrava alcune regioni con ondate di freddo più frequenti o intense negli ultimi decenni.
“Tuttavia, queste si verificano in regioni diverse in simulazioni diverse, quindi quando si fa la media su tutte le simulazioni (e quindi si fa la media sulla variabilità interna), ciò che rimane è un segnale di riscaldamento globale di una forte diminuzione dell’intensità/frequenza ovunque,” ha detto Blackport in un’email. “Le tendenze a lungo termine (50-70 anni) mostrano una diminuzione dell’intensità/frequenza ovunque, comprese le regioni in cui ci sono aumenti nelle tendenze recenti a breve termine.”
“Penso che tutti riconosciamo che gli estremi freddi possono sorgere naturalmente senza amplificazione artica e che continueranno a verificarsi in un clima in riscaldamento,” ha scritto Screen via email. “Penso che siamo anche d’accordo che l’amplificazione artica potrebbe influenzare il clima delle medie latitudini in alcuni modi, ma se risulta in più estremi freddi è ancora un punto di contesa.
“In alcuni aspetti, la differenza di opinione risiede in dove si mette l’‘onere della prova’. Stiamo dicendo che la variabilità osservata e le tendenze negli estremi freddi sono coerenti con la variabilità naturale (interna). In un certo senso, l’Artico è innocente fino a prova contraria… Ma l’innocenza è anche difficile da provare. Sebbene la variabilità osservata e le tendenze negli estremi freddi siano coerenti con la variabilità naturale (interna), ciò non significa necessariamente che il riscaldamento artico non abbia alcuna influenza. Essenzialmente, siamo in una sorta di stallo perché è difficile completamente…Provare o confutare una connessione. Per continuare l’analogia, la “giuria” è divisa.
Il futuro della neve negli Stati Uniti in un clima del XXI secolo
Come cambieranno le tempeste di neve di alto livello in un mondo in riscaldamento è una questione ancora più difficile da risolvere rispetto al freddo estremo. Ciò che è abbastanza chiaro è che l’aumento delle temperature spingerà le zone favorevoli alla neve verso i poli nel tempo. Ma è anche possibile che alcune regioni possano vedere più e/o tempeste di neve più pesanti, almeno finché quelle aree saranno ancora abbastanza fredde per nevicate regolari.
Nuovi approcci di modellazione stanno aiutando ad affrontare questo problema in modo più dettagliato. Walker Ashley della Northern Illinois University e colleghi hanno esaminato il futuro delle tempeste di neve nel centro e nell’est del Nord America in un articolo attualmente in revisione. Ha presentato in anteprima il nuovo lavoro all’incontro annuale della American Meteorological Society del 2025 a New Orleans – appena una settimana prima della storica tempesta di neve di gennaio lì – come parte di una sessione intitolata “Tempo invernale in un mondo in riscaldamento”.
Per valutare come i cambiamenti su scala globale potrebbero influenzare le nevicate locali, il team di Ashley ha incorporato un modello meteorologico regionale ad alta risoluzione (WRF-ARW) in due serie di simulazioni climatiche future dal Community Earth System Model, una basata su uno scenario di emissioni elevate (RCP8.5) e una su uno scenario intermedio (RCP4.5). I modelli meteorologici regionali sono stati eseguiti per periodi di 15 anni a metà secolo (2040-2055) e alla fine del secolo (2085-2100). Questo approccio di downscaling dinamico – che incorpora automaticamente qualsiasi cambiamento nella struttura e nella circolazione atmosferica che emerge in un modello globale – è lo stesso utilizzato dal gruppo in uno studio del 2023 per analizzare i cambiamenti futuri nei temporali supercellulari.
Nel complesso, i cambiamenti nelle nevicate previsti nel nuovo lavoro sono come ci si potrebbe aspettare. Il numero, la durata, l’area e la quantità di acqua contenuta nelle nevicate diminuiscono tutti di qualche percento in entrambi gli scenari entro metà secolo, con le riduzioni che superano il 25% entro la fine del secolo nello scenario di emissioni elevate. Anche le stagioni nevose diventano più brevi, con forti cali in autunno precoce e metà primavera che prendono forma già a metà secolo per entrambi gli scenari intermedi e di emissioni elevate.
E in entrambi gli scenari, la frequenza delle nevicate più estreme (vedi Fig. 7) cala di oltre il 50% nei prossimi decenni in gran parte del sud degli Stati Uniti – producendo infine quella che i ricercatori chiamano una “quasi eliminazione delle tempeste di neve” dal Texas al Mid-Atlantic.
Figura 7. Una diapositiva presentata da Walker Ashley (Northern Illinois University) all’incontro annuale del 2025 della American Meteorological Society, che mostra le tendenze generate dal modello entro la fine del XXI secolo nella frequenza delle nevicate che si classificherebbero nel 50% superiore (sinistra) e nel 10% superiore (destra) delle quantità storiche. I risultati sono mostrati per scenari di emissioni intermedie (alto) e elevate (basso). (Credito immagine: per gentile concessione di Walker Ashley e AMS)
L’unica consolazione per gli amanti della neve in questo studio è un aumento delle nevicate che si classificherebbero nel 10% superiore secondo gli standard storici (vedi colonna di destra della Fig. 7), sebbene solo in aree sparse, principalmente dalle Northern Plains al Nord-Est.
Se un clima più caldo stesse semplicemente spingendo le aree esistenti favorevoli alla neve verso nord attraverso gli Stati Uniti, non ci si aspetterebbe affatto un tale aumento.
“Il modello di base che mi aspetto con il riscaldamento climatico è un aumento delle nevicate nelle regioni molto fredde e una diminuzione nelle regioni più calde”, afferma Paul O’Gorman, professore di scienze atmosferiche al Massachusetts Institute of Technology che studia come il ciclo idrologico risponde ai cambiamenti climatici. Queste diminuzioni stanno già emergendo nei totali annuali delle nevicate, ha aggiunto O’Gorman.
L’aria più fredda può “contenere” meno umidità, quindi la neve più pesante nel clima odierno tende a essere in aree moderatamente fredde, dove le temperature sono nell’intervallo ottimale per la produzione di neve, piuttosto che in aree più fredde – ad esempio, nel sud piuttosto che nel nord del Canada. Ma man mano che le regioni più favorevoli alla neve si spostano verso nord, potrebbero anche attirare più umidità.
È anche possibile, ha detto O’Gorman, che le dinamiche in evoluzione delle tempeste di neve potrebbero portare a tassi di neve intensificati in alcune aree, come indicato dai modelli climatici globali. E poiché quei modelli tendono a sottovalutare gli estremi invernali recenti, qualsiasi intensificazione potrebbe essere ancora più marcata di quanto suggeriscano i modelli.
Come dice Ashley: “Indubbiamente, il cambiamento del paesaggio nevoso in Nord America è complesso e incerto.” All’incontro di New Orleans, ha sottolineato la necessità di più esperimenti con modelli diversi, notando al contempo la massiccia richiesta di potenza di calcolo e archiviazione che possono comportare. “Si spera che, tra 10 o 20 anni, con il miglioramento delle risorse informatiche, avremo una dozzina o più di questi modelli in qualsiasi momento da esaminare,” ha detto Ashley. “Questo fornirà molta più potenza esplicativa e ridurrà l’incertezza nelle nostre proiezioni.”