El Niño è uno dei fenomeni climatici naturali più importanti del pianeta. Nasce nell'Oceano Pacifico tropicale, a migliaia di chilometri dall'Italia, ma può modificare la circolazione atmosferica su scala globale e influenzare temperature, precipitazioni e distribuzione di alcuni eventi estremi in numerose regioni del mondo.

Non è una perturbazione, non è un uragano e non rappresenta semplicemente un periodo durante il quale il mare diventa più caldo. El Niño è la fase calda di un sistema molto più grande chiamato ENSO, acronimo di El Niño-Southern Oscillation, nel quale oceano e atmosfera interagiscono continuamente.

Per comprenderlo bisogna quindi partire dal funzionamento normale del Pacifico equatoriale e osservare cosa accade quando quell'equilibrio cambia.

Che cos'è El Niño?

El Niño è caratterizzato da un riscaldamento anomalo e persistente delle acque superficiali del Pacifico equatoriale centrale e orientale, accompagnato da cambiamenti coerenti nella circolazione atmosferica tropicale.

La parola anomalo è fondamentale. Non significa semplicemente che l'oceano è caldo in senso assoluto, ma che la sua temperatura è superiore a quella normalmente attesa in quella stessa zona e nello stesso periodo dell'anno.

Il Pacifico tropicale occupa una superficie enorme. Una modifica delle temperature oceaniche su un'area così vasta può cambiare il modo in cui calore e umidità vengono trasferiti dall'oceano all'atmosfera. Da questo punto iniziano conseguenze che possono propagarsi molto lontano dalla zona nella quale El Niño ha origine.

ENSO: un unico sistema con tre possibili fasi

El Niño non è un fenomeno isolato. Fa parte dell'ENSO, una grande oscillazione naturale del sistema oceano-atmosfera del Pacifico tropicale.

ENSO può trovarsi principalmente in tre condizioni:

• El Niño: fase calda, con temperature superficiali del Pacifico equatoriale centrale e orientale superiori alla norma e una conseguente modifica della circolazione atmosferica;
• La Niña: fase fredda, caratterizzata invece da temperature inferiori alla norma nella stessa grande regione oceanica e da una risposta atmosferica generalmente opposta;
• fase neutrale: situazione nella quale il sistema non presenta caratteristiche sufficientemente marcate da essere classificato come El Niño o La Niña.

Il passaggio da una fase all'altra non segue un calendario regolare. ENSO è una forma di variabilità climatica naturale: gli eventi ritornano nel tempo, ma durata, intensità ed evoluzione possono essere molto differenti.

Come funziona normalmente il Pacifico tropicale?

In condizioni normali, lungo la fascia equatoriale del Pacifico soffiano prevalentemente gli alisei, venti che nei bassi strati atmosferici si muovono generalmente da est verso ovest.

Questi venti contribuiscono a spingere le acque superficiali più calde verso il Pacifico occidentale, in direzione dell'Indonesia e dell'Australia. Nel Pacifico orientale, vicino alle coste del Sud America, la situazione è differente.

Quando l'acqua superficiale viene allontanata, può essere sostituita da acqua più fredda proveniente dagli strati oceanici inferiori. Questo processo prende il nome di upwelling, o risalita di acque profonde.

Si crea così normalmente una notevole differenza tra le due estremità del Pacifico tropicale:

• acque molto calde nel settore occidentale;
• acque relativamente più fredde nel settore orientale;
• forte attività convettiva e precipitazioni soprattutto dove il mare è più caldo;
• aria generalmente più secca e condizioni differenti sul Pacifico orientale.

La Circolazione di Walker

Le differenze di temperatura dell'oceano sono strettamente collegate alla cosiddetta Circolazione di Walker, una grande circolazione atmosferica tropicale disposta principalmente lungo l'asse est-ovest del Pacifico equatoriale.

Semplificando, sopra le acque molto calde del Pacifico occidentale l'aria tende a riscaldarsi, diventare più leggera e salire. La risalita favorisce la formazione di nubi e precipitazioni.

Alle quote superiori l'aria si sposta verso est, mentre successivamente tende a scendere sul settore orientale del Pacifico. Nei bassi strati ritorna verso ovest attraverso gli alisei, completando la circolazione.

Oceano e atmosfera sono quindi collegati: gli alisei influenzano la distribuzione delle temperature marine e, nello stesso momento, le temperature dell'oceano contribuiscono a determinare dove l'atmosfera tende maggiormente a salire, scendere e produrre precipitazioni.

Cosa cambia durante El Niño?

Durante lo sviluppo di El Niño gli alisei possono indebolirsi e la normale distribuzione delle acque superficiali del Pacifico comincia a modificarsi.

Una parte dell'enorme quantità di acqua calda normalmente concentrata verso il Pacifico occidentale può estendersi maggiormente verso il centro e verso est. Contemporaneamente, nel Pacifico orientale, l'upwelling può indebolirsi.

Il risultato è un aumento delle temperature superficiali in vaste zone del Pacifico equatoriale centrale e orientale.

Ma il cambiamento non rimane confinato nell'oceano. Spostandosi le zone con le acque più calde, tende a spostarsi anche parte della convezione tropicale: cambiano quindi le aree nelle quali l'aria sale maggiormente e nelle quali si concentrano nubi e precipitazioni.

In altre parole, si modifica anche la Circolazione di Walker.

Un meccanismo capace di rinforzarsi

Uno degli aspetti più interessanti di El Niño è il rapporto continuo tra oceano e atmosfera.

Un indebolimento degli alisei può favorire lo spostamento delle acque calde verso est. L'aumento della temperatura oceanica in quelle zone può a sua volta modificare la distribuzione della convezione e della pressione atmosferica, contribuendo a indebolire ulteriormente la normale circolazione tropicale.

Questo tipo di interazione può permettere al fenomeno di rafforzarsi durante alcune fasi della sua evoluzione.

Non significa però che El Niño possa crescere indefinitamente. Il sistema oceanico e atmosferico possiede altri meccanismi che, con il passare dei mesi, contribuiscono alla sua evoluzione e infine al suo indebolimento.

Come viene riconosciuto un evento di El Niño?

Gli scienziati monitorano costantemente il Pacifico tropicale utilizzando boe oceaniche, satelliti, navi, strumenti meteorologici e modelli numerici.

Una delle aree di riferimento più importanti è la regione chiamata Niño 3.4, situata nel Pacifico equatoriale centrale.

Vengono analizzate le anomalie della temperatura superficiale del mare e diversi indici climatici. Tuttavia, osservare semplicemente acqua più calda del normale non è sufficiente per descrivere pienamente El Niño.

ENSO è infatti un fenomeno accoppiato oceano-atmosfera. Per questo vengono osservati anche:

• intensità e direzione degli alisei;
• pressione atmosferica nel Pacifico tropicale;
• distribuzione delle precipitazioni e della convezione;
• temperature presenti sotto la superficie dell'oceano;
• evoluzione prevista dai modelli climatici.

Il quadro complessivo permette di capire se il riscaldamento oceanico sta realmente interagendo con l'atmosfera secondo le caratteristiche tipiche di El Niño.

Perché un fenomeno del Pacifico può influenzare zone lontanissime?

È probabilmente la caratteristica più sorprendente di ENSO.

Il Pacifico tropicale rappresenta una delle maggiori sorgenti di calore e umidità del sistema climatico terrestre. Quando cambia la zona nella quale grandi quantità di energia vengono trasferite dall'oceano all'atmosfera, può cambiare anche la circolazione atmosferica sovrastante.

Queste variazioni possono propagarsi attraverso l'atmosfera e modificare la disposizione di grandi strutture della circolazione globale.

I collegamenti climatici tra regioni molto lontane vengono chiamati teleconnessioni.

È attraverso queste teleconnessioni che El Niño può modificare le probabilità di determinate configurazioni meteorologiche anche a migliaia di chilometri dal Pacifico tropicale.

Quali effetti può produrre nel mondo?

Non esiste una conseguenza identica per ogni evento. Due episodi di El Niño possono avere intensità, durata e distribuzione delle anomalie oceaniche differenti.

Esistono però alcuni effetti climatici che statisticamente diventano più probabili in determinate regioni.

A seconda della stagione e dell'intensità dell'evento possono verificarsi, per esempio:

• variazioni importanti delle precipitazioni in alcune zone del Sud America;
• condizioni più secche in alcune parti dell'Australia e dell'Indonesia;
• modifiche delle piogge in diverse regioni tropicali;
• cambiamenti nell'attività dei cicloni tropicali di alcuni bacini oceanici;
• variazioni delle temperature e della circolazione atmosferica su scala continentale;
• ripercussioni su agricoltura, risorse idriche, ecosistemi e attività economiche.

Si tratta sempre di variazioni delle probabilità, non di conseguenze automatiche.

El Niño non determina da solo il tempo meteorologico

Dire che El Niño influenza il clima non significa poter utilizzare la sua presenza per prevedere il tempo di una determinata città in un determinato giorno.

Un evento ENSO modifica soprattutto il contesto climatico e la probabilità che determinate configurazioni si presentino più o meno frequentemente.

Il tempo realmente osservato continua a dipendere da molti altri elementi: posizione delle depressioni e degli anticicloni, correnti atmosferiche, temperatura dei mari regionali, caratteristiche del territorio e numerosi altri fattori.

Per questo frasi come “c'è El Niño, quindi avremo sicuramente un inverno caldo” oppure “El Niño porterà sicuramente pioggia” rappresentano una semplificazione eccessiva.

E in Europa e in Italia?

Più ci si allontana dal Pacifico tropicale, più il collegamento tende a diventare complesso.

L'Europa non possiede una risposta semplice e uniforme a El Niño paragonabile a quella osservata in alcune regioni direttamente affacciate sul Pacifico.

Le teleconnessioni possono interagire con la circolazione dell'Atlantico settentrionale, con le onde atmosferiche delle medie latitudini e con altri grandi sistemi climatici. Il risultato finale dipende anche dalla stagione e dalle caratteristiche specifiche dell'evento ENSO.

In Italia l'effetto è quindi generalmente indiretto. El Niño può contribuire a modificare il quadro della circolazione su larga scala, ma non permette da solo di stabilire se una determinata regione avrà più pioggia, più caldo, più freddo o più neve.

Per una previsione locale rimangono indispensabili l'analisi della situazione atmosferica reale e i modelli meteorologici.

El Niño aumenta la temperatura globale?

El Niño tende generalmente a favorire un aumento temporaneo della temperatura media globale.

Durante la fase calda di ENSO una maggiore quantità di calore accumulata nell'oceano può essere trasferita verso l'atmosfera. Per questo alcuni anni interessati da eventi intensi possono registrare temperature globali particolarmente elevate.

Questo effetto non deve però essere confuso con il riscaldamento climatico di lungo periodo.

ENSO è una variabilità naturale che alterna fasi calde, fredde e neutrali. Il cambiamento climatico antropogenico rappresenta invece una tendenza di fondo su periodi molto più lunghi.

I due fenomeni possono sovrapporsi: El Niño può temporaneamente aggiungere calore a un pianeta che presenta già una tendenza generale al riscaldamento.

El Niño e La Niña sono semplicemente opposti?

La Niña rappresenta la fase fredda dell'ENSO e presenta molte caratteristiche opposte a quelle di El Niño.

Durante La Niña gli alisei tendono generalmente a essere più intensi, l'acqua calda viene spinta maggiormente verso il Pacifico occidentale e l'upwelling nel settore orientale può rafforzarsi.

Le temperature superficiali del Pacifico equatoriale centrale e orientale risultano quindi inferiori alla norma.

Anche in questo caso cambia la circolazione atmosferica e vengono prodotte teleconnessioni capaci di influenzare diverse regioni del pianeta.

Non bisogna tuttavia immaginare El Niño e La Niña come due fotografie perfettamente speculari. Intensità, posizione delle anomalie e interazioni con altri fenomeni climatici possono rendere ogni episodio differente.

Quanto dura El Niño?

Gli eventi ENSO si sviluppano lentamente perché coinvolgono una quantità enorme di acqua oceanica e vaste porzioni dell'atmosfera.

Un episodio di El Niño può durare diversi mesi e spesso attraversare più stagioni. In alcuni casi il Pacifico può successivamente tornare verso condizioni neutrali; in altri l'evoluzione può proseguire fino allo sviluppo di una fase La Niña.

Non esiste però una successione obbligatoria.

La previsione dell'ENSO viene aggiornata continuamente perché la sua evoluzione dipende sia dallo stato della superficie dell'oceano sia dalla grande quantità di calore presente sotto di essa.

Perché El Niño è importante anche per le previsioni climatiche?

Una previsione meteorologica cerca di descrivere l'evoluzione dell'atmosfera nei giorni successivi. Le previsioni climatiche stagionali hanno invece un obiettivo differente: stimare se nei mesi successivi aumenterà la probabilità di condizioni mediamente più calde, fredde, secche o piovose rispetto alla norma.

ENSO rappresenta uno degli elementi più importanti utilizzati in questo tipo di analisi perché possiede una certa persistenza e può influenzare la circolazione atmosferica su scala planetaria.

Conoscere in anticipo la possibile evoluzione di El Niño può essere utile per agricoltura, gestione delle risorse idriche, produzione energetica, prevenzione dei disastri e numerose altre attività sensibili alle condizioni climatiche.

Rimane comunque soltanto uno degli elementi del sistema: le previsioni stagionali devono considerare contemporaneamente molti altri fattori.

Un fenomeno lontano che mostra quanto il clima sia collegato

El Niño è un esempio particolarmente efficace di quanto oceano e atmosfera costituiscano un unico sistema.

Un cambiamento nella temperatura delle acque del Pacifico può modificare gli alisei; il cambiamento degli alisei può alterare ulteriormente la distribuzione delle acque calde; la convezione tropicale può spostarsi e la risposta atmosferica può propagarsi verso regioni lontanissime.

Questo non significa che El Niño controlli il tempo dell'intero pianeta. Significa che modifica alcuni degli equilibri sui quali si sviluppa la circolazione atmosferica globale e, di conseguenza, cambia le probabilità di determinati scenari climatici.

Comprenderlo permette quindi di evitare due errori opposti: considerarlo irrilevante perché nasce molto lontano dall'Italia oppure attribuirgli automaticamente qualsiasi anomalia meteorologica osservata.

Come spesso accade in meteorologia e climatologia, la realtà si trova nel mezzo: El Niño è un'importante forzante naturale del sistema climatico, ma agisce insieme a molti altri meccanismi che determinano l'evoluzione dell'atmosfera.