Le onde di gravità atmosferica – oscillazioni dell’aria che provocano le tipiche increspature delle nubi e che influenzano l’andamento delle tempeste al livello del suolo – sono al centro di uno studio condotto dall’Università di Stanford e pubblicato lo scorso 30 agosto sul Journal of Geophysical Research: Atmospheres.
La ricerca di Stanford si basa sui dati raccolti dai palloni stratosferici a superpressione prodotti della Loon Llc che li ha progettati per fornire l’accesso ad internet alle aree del pianeta non raggiunte dalle torri cellulari o dai cavi in fibra ottica. Loon ha inviato migliaia di palloncini carichi di sensori che hanno navigato nella stratosfera, ben al di sopra dell’altitudine degli aerei commerciali e della maggior parte delle nuvole.
I palloni non sono stati ideati per finalità scientifiche ma gli scienziati di Stanford hanno deciso di approfittare della loro permanenza negli strati superiori dell’atmosfera per raccogliere dati sulla loro posizione, sulla temperatura e la pressione.
I ricercatori hanno calcolato i movimenti delle onde di gravità dai dati raccolti dai palloni dal 2014 al 2018. «Realizzare una campagna scientifica equivalente – commenta Aditi Sheshadri a capo del progetto – sarebbe stato terribilmente costoso. Con i dati di Loon l’analisi è più complicata perché la raccolta dei dati è stata incidentale ma ha una copertura quasi globale».
Le onde di gravità sono una parte importante della dinamica atmosferica e alcune di esse – quelle troppo deboli e frequenti per essere osservate con i satelliti – sono di grande interesse per i ricercatori. Studi precedenti che hanno utilizzato i palloni atmosferici per tracciare le onde ad alta frequenza hanno incorporato i dati provenienti da poche dozzine di voli coprendo aree più piccole e meno stagioni.
I dati dei palloni di Loon si sono rivelati particolarmente preziosi per il calcolo delle onde ad alta frequenza, che possono salire e scendere centinaia di volte in un giorno, su distanze estese. Queste onde sono minuscole – si legge nello studio – e cambiano su scale temporali di minuti. Le onde influenzano anche mobilità delle correnti di getto che operano su scala planetaria e interagiscono con le tempeste, stabilendo il loro corso.
Allo stesso modo le onde di gravità influenzano anche il vortice polare composto da aria gelida che di solito rimuove sopra il Polo Nord e può diffondere correnti fredde sull’Europa e sugli Stati Uniti. Inoltre la loro comprensione è essenziale per migliorare le previsioni meteorologiche su scala regionale dato che il riscaldamento globale continua a sconvolgere i modelli storici.
Gli scienziati di Stanford hanno focalizzato la loro attenzione sull’energia associata alle onde di gravità ad alta frequenza su scale temporali diverse e su come quell’energia varia a seconda delle stagioni e delle latitudini. Hanno scoperto che queste onde sono più estese e accumulano più energia cinetica ai tropici e durante l’estate mentre le onde più piccole che si muovono con meno energia sono più comuni vicino ai poli e durante l’inverno.
In futuro gli scienziati hanno intenzione di identificare altre caratteristiche delle onde ad alta frequenza. «Capire l’influenza delle onde di gravità sull’ambiente è senza dubbio la prossima frontiera nella comprensione delle dinamiche atmosferiche».
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