Aumento degli eventi consecutivi di La Niña a causa del riscaldamento globale

Natura volume 619, pagine 774–781 (2023) Citare questo articolo

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La maggior parte degli eventi di El Niño si verificano sporadicamente e raggiungono il picco in un singolo inverno1,2,3, mentre La Niña tende a svilupparsi dopo un El Niño e durare due anni o più4,5,6,7. Rispetto alla Niña di un anno, La Niña consecutiva presenta venti orientali meridionali più ampi e quindi una ricarica di calore più lenta del Pacifico equatoriale6,7, consentendo alle anomalie fredde di persistere, esercitando impatti prolungati sul clima globale, sugli ecosistemi e sull'agricoltura8,9,10 ,11,12,13. I futuri cambiamenti agli eventi pluriennali di La Niña rimangono sconosciuti. Qui, utilizzando modelli climatici soggetti alle future forzanti legate ai gas serra14, troviamo un aumento della frequenza di La Niña consecutive che varia dal 19 ± 11% in uno scenario a basse emissioni al 33 ± 13% in uno scenario ad alte emissioni, supportato da un inter- modello di consenso più forte negli scenari con emissioni più elevate. In condizioni di riscaldamento serra, un massimo di riscaldamento medio nel Pacifico subtropicale nord-orientale migliora la risposta termodinamica regionale alle perturbazioni, generando venti orientali anomali che si trovano più a nord rispetto al ventesimo secolo in risposta alle anomalie calde di El Niño. La sensibilità del modello di anomalia allargato verso nord è ulteriormente aumentata da un massimo di riscaldamento nel Pacifico orientale equatoriale. La ricarica di calore più lenta associata alle anomalie orientali allargate verso nord facilita le anomalie fredde della Niña del primo anno a persistere in una La Niña del secondo anno. Pertanto, gli estremi climatici osservati durante gli episodi storici consecutivi di La Niña si verificano probabilmente più frequentemente nel ventunesimo secolo.

L’El Niño-Southern Oscillation (ENSO) è la più forte fluttuazione climatica annuale che alterna irregolarmente eventi caldi di El Niño e freddi di La Niña, sconvolgendo gravemente i modelli meteorologici globali, l’agricoltura e gli ecosistemi15,16. ENSO mostra diversità nella sua evoluzione temporale. Nello specifico, la maggior parte degli eventi di El Niño terminano rapidamente dopo la maturazione nell'inverno boreale, mentre circa la metà degli eventi di La Niña persistono e si intensificano nuovamente negli uno o due anni successivi per diventare eventi pluriennali di La Niña1,17,18,19. Rispetto a un evento La Niña di un solo anno, gli eventi La Niña pluriennali come quelli del 2020-2022 creano un rischio più elevato o cumulativo di eventi meteorologici estremi in tutto il mondo20, tra cui, ad esempio, siccità e incendi nel sud-ovest degli Stati Uniti8,9, inondazioni nel sud-est asiatico21,22 e schemi alterati di uragani, cicloni e monsoni negli oceani Pacifico e Atlantico20,21,22,23. Il modo in cui la Niña pluriennale risponde al riscaldamento dovuto all’effetto serra è una questione importante, con diffuse ramificazioni ambientali e socioeconomiche.

La persistenza degli eventi La Niña è spesso modulata dall’ampiezza del precedente El Niño e dall’influenza del Pacifico settentrionale subtropicale. Gli eventi pluriennali di La Niña tendono a seguire un forte El Niño4,5,6. Ad esempio, tutti e tre gli eventi estremi di El Niño nel ventesimo secolo (1972/73, 1982/83 e 1997/1998) sono stati seguiti da eventi pluriennali di La Niña (Dati estesi, Fig. 1). Gli eventi pluriennali di La Niña si verificano perché un grande scarico di calore nell’oceano superiore del Pacifico equatoriale indotto dal forte El Niño richiede più di un evento di La Niña per ricaricarsi allo stato climatologico24, poiché il processo di ricarica durante La Niña è generalmente più debole rispetto alle emissioni associate a El Niño25.

Inoltre, durante la fase di sviluppo della prima La Niña nella primavera boreale, venti anomali da nord-est nel Pacifico settentrionale subtropicale si estendono verso sud-ovest fino all'equatore con anomalie covarianti della temperatura fredda della superficie del mare (SST) (Dati estesi Fig. 2), simili a un fase del modo meridionale del Pacifico settentrionale (NPMM)7,26,27. Il modello negativo simile a NPMM è caratterizzato da un aumento degli alisei extratropicali che derivano da una risposta atmosferica di tipo Gill alla forte SST correlata a El-Niño sul Pacifico orientale equatoriale28,29 e dalle fluttuazioni atmosferiche alle medie latitudini indotte dalla teleconnessione atmosferica di El Niño o variabilità stocastica interna30,31,32,33. Il modello negativo simile a NPMM cresce e persiste nella primavera-estate boreale in condizioni di interazioni termodinamiche aria-mare, in particolare un feedback vento-evaporazione-SST (WES)34, favorendo lo sviluppo di un'ampia La Niña7 a livello meridionale. Il modello meridionale più ampio di SST e anomalie del vento orientale è accompagnato da un più debole effetto negativo dello stress del vento alle latitudini più extratropicali, rallentando la ricarica del Pacifico equatoriale6,7. Pertanto, le anomalie fredde delle SST persistono durante la fase di decadimento del primo anno di La Niña fino alla primavera e sono rafforzate dal feedback stagionale positivo di Bjerknes a fine estate e autunno35, e probabilmente in un altro evento di La Niña.