Fiume atmosferico

Formazione e movimento

I fiumi atmosferici si formano quando l'aria calda e umida proveniente dai tropici viene attirata alle medie latitudini da sistemi meteorologici su larga scala. La corrente a getto, una corrente d'aria che scorre velocemente nell'atmosfera, incanala questa umidità in strutture strette, simili a filamenti, che a volte trasportano più vapore acqueo di quanto ne trasporti il Rio delle Amazzoni in superficie.

Quando questi sistemi si spostano verso l'interno e incontrano catene montuose o masse d'aria più fredde, l'aria viene spinta verso l'alto, raffreddandosi e condensandosi in nubi e precipitazioni. Questo processo, noto come sollevamento orografico, è il motivo per cui regioni montuose come la costa occidentale degli Stati Uniti o le Ande cilene spesso sperimentano intense precipitazioni e nevicate durante questi eventi.

Si osservano più comunemente lungo le coste orientate a ovest, dove i venti prevalenti spingono l'aria umida oceanica verso la terraferma. Un esempio ben noto è il "Pineapple Express", che trasporta aria calda e carica di umidità dalle Hawaii verso la costa pacifica del Nord America.

Modelli stagionali e a lungo termine

Sebbene i fiumi atmosferici possano verificarsi in qualsiasi periodo dell'anno, sono più frequenti durante la stagione fredda, quando i sistemi temporaleschi e i contrasti di temperatura sono più forti.

• Nell'emisfero settentrionale si verificano in genere da novembre a marzo.
• Nell'emisfero meridionale, da maggio a settembre.

La loro posizione si sposta naturalmente con la corrente a getto, che si sposta a nord e a sud durante l'anno. Questa migrazione stagionale determina quali regioni sono esposte in tempi diversi.

Su tempi più lunghi, i modelli climatici globali come El Niño e La Niña possono influenzare la loro frequenza e le località di approdo. Durante gli anni di El Niño, ad esempio, la corrente a getto subtropicale tende a spostarsi verso sud, indirizzando i fiumi atmosferici verso regioni che altrimenti potrebbero rimanere aride.

La ricerca scientifica suggerisce anche che il cambiamento climatico sta intensificando questi eventi. Poiché l'aria più calda può contenere circa il 7% in più di vapore acqueo per ogni grado Celsius di riscaldamento, è probabile che i moderni fiumi atmosferici rilascino precipitazioni più intense rispetto al passato. Sebbene questo non significhi una maggiore frequenza di eventi in generale, si prevede che gli eventi più forti diventeranno più umidi e più dannosi.

Dalle piogge vitali alle inondazioni distruttive

Non tutti i fiumi atmosferici sono dannosi. Molti portano precipitazioni benefiche che riforniscono i bacini idrici, ripristinano le falde acquifere e sostengono il manto nevoso nelle regioni montane. Lungo la costa occidentale degli Stati Uniti, ad esempio, i fiumi atmosferici possono fornire dal 30 al 50% delle precipitazioni annuali, rendendoli una componente vitale del ciclo dell'acqua.

Tuttavia, gli eventi più intensi possono portare a precipitazioni estreme, inondazioni e frane, soprattutto quando persistono su una regione o colpiscono terreni già saturi. Per descrivere il loro potenziale impatto, gli scienziati utilizzano la Scala Atmosferica dei Fiumi, che va dalla Categoria 1 (debole) alla Categoria 5 (eccezionale).

• Gli eventi più deboli tendono ad essere benefici, contribuendo ad alleviare la siccità.
• Gli eventi più forti, in particolare quelli di categoria 4 e 5, possono sommergere i fiumi, provocare danni alle infrastrutture e creare disagi alle comunità.

La geografia locale influenza notevolmente i risultati. Pendii ripidi, superfici impermeabili o rapido scioglimento delle nevi possono trasformare un evento altrimenti gestibile in un'emergenza alluvionale. A causa di queste complessità, i meteorologi monitorano sia il contenuto di umidità che la durata dei fiumi atmosferici per prevedere con maggiore precisione i loro potenziali effetti.

Una parte fondamentale del bilancio idrico della Terra

I fiumi atmosferici sono fondamentali per il ciclo globale dell'acqua. Nonostante la loro ridotta larghezza - spesso solo poche centinaia di chilometri - possono trasportare una quantità di umidità tale da modellare i climi regionali e sostenere gli ecosistemi che dipendono dalle precipitazioni stagionali.

Esse fungono da collegamento tra i tropici, dove avviene la maggior parte dell'evaporazione, e le medie latitudini, dove l'umidità viene infine rilasciata sotto forma di pioggia o neve. Senza di loro, molte regioni riceverebbero molte meno precipitazioni durante i mesi invernali.

Tuttavia, la loro crescente intensità pone nuove sfide per la gestione delle acque e la preparazione alle alluvioni. Il miglioramento dei modelli di previsione e le osservazioni satellitari stanno aiutando i meteorologi a prevedere meglio dove e quando i fiumi atmosferici approderanno, consentendo alle comunità di prepararsi ad affrontare sia il lato vitale che quello distruttivo di questi sistemi.

In sintesi

Un fiume atmosferico è una fascia concentrata di umidità che fornisce grandi quantità di precipitazioni quando si sposta sulla terraferma. Questi sistemi sono essenziali per la distribuzione globale dell'acqua, ma le loro forme più forti possono causare gravi inondazioni e frane. La loro presenza e il loro comportamento sono influenzati dai modelli climatici, dalla geografia e dal riscaldamento a lungo termine, rendendoli un punto centrale per le previsioni meteorologiche e la ricerca sul clima.