È l’involucro gassoso che circonda il nostro pianeta e, a causa della sua struttura disomogenea, è suddiviso in vari strati: si tratta dell’atmosfera, protagonista di un recente studio di Progress in Earth and Planetary Science, coordinato dall’Università di Tokyo.
La ricerca è stata mirata a tracciare un identikit il più possibile accurato dell’atmosfera, dallo strato al livello del terreno sino ai confini con lo spazio, a circa 110 chilometri di distanza dalla superficie del nostro pianeta. Per delineare questo quadro gli studiosi hanno utilizzato Jaguar-Das (Japanese Atmospheric General circulation model for the Upper Atmosphere Research-Data Assimilation System), un sistema di assimilazione dei dati che combina modelli numerici e informazioni osservazionali. Con questo strumento è stato creato Jawara (Jaguar-Das Whole neutral Atmosphere Reanalysis), un dataset che ‘abbraccia’ i molteplici strati dell’atmosfera e si estende per un arco temporale di circa 20 anni, da settembre 2004 a dicembre 2023.
Gli scienziati hanno utilizzato anche informazioni satellitari per validare il dataset; tra i satelliti per Osservazione della Terra presi in considerazione vi sono Aura e Timed, ambedue della Nasa. In particolare, il gruppo di lavoro si è centrato sulla fascia dell’atmosfera compresa tra 50 e 110 chilometri, un’area difficile da analizzare ma dove avvengono fenomeni di rilievo come le maree atmosferiche e le onde di gravità; questa regione, inoltre, svolge un ruolo importante quando si verificando eventi di space weather.
Il dataset – secondo il team della ricerca – è uno strumento di lavoro di grande impatto perché per la prima volta consente di comprendere la circolazione atmosferica globale e la struttura gerarchica delle onde e dei vortici nella mesosfera e nella parte bassa della termosfera. Lo studio delle interazioni tra i vari strati, verticalmente e intorno al globo, può avere positive ricadute sull’aggiornamento dei modelli climatici e delle previsioni meteorologiche stagionali.
«Se riuscissimo a comprendere meglio questi strati – ha commentato Kaoru Sato, docente all’Università di Tokyo e seconda autrice dello studio – miglioreremmo la nostra capacità di rispondere ai cambiamenti climatici, estenderemmo i tempi di previsione stagionali e accresceremmo la nostra comprensione dei fenomeni meteorologici spaziali».
Jawara è un dataset aperto a tutti e gli studiosi si augurano che il loro lavoro possa dare il via a nuove collaborazioni scientifiche.
In alto: gli strati dell’atmosfera della Terra visti dalla Stazione Spaziale (Crediti: Nasa)
In basso: tabella che illustra l’analisi condotta nello studio (Crediti: D. Koshin et alii, Progress in Earth and Planetary Science 2025)