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WASHINGTON – Piccole valli vicino alla cima della calotta di ghiaccio dell’Antartide raggiungono temperature di quasi meno 100 gradi Celsius (meno 148 gradi Fahrenheit) in inverno, secondo un nuovo studio. I risultati potrebbero cambiare la comprensione degli scienziati di quanto basse possano essere le temperature sulla superficie della Terra, secondo i ricercatori.
Gli scienziati hanno annunciato nel 2013 di aver trovato le temperature più basse sulla superficie della Terra: I sensori su diversi satelliti di osservazione della Terra hanno misurato temperature di meno 93 gradi Celsius (meno 135 gradi Fahrenheit) in diversi punti dell’East Antarctic Plateau, un alto altopiano innevato nell’Antartide centrale che comprende il Polo Sud. Ma i ricercatori hanno rivisto lo studio iniziale con nuovi dati e hanno scoperto che le temperature raggiungono effettivamente meno 98 gradi Celsius (meno 144 gradi Fahrenheit) durante la notte polare meridionale, soprattutto durante luglio e agosto.
Quando i ricercatori hanno annunciato per la prima volta di aver trovato le temperature più fredde sulla Terra cinque anni fa, hanno determinato che cieli limpidi persistenti e venti leggeri sono necessari per le temperature per scendere così in basso. Ma il nuovo studio aggiunge una svolta alla storia: Non solo sono necessari cieli limpidi, ma l’aria deve anche essere estremamente secca, perché il vapore acqueo intrappola un po’ di calore nell’aria.
I ricercatori hanno osservato le temperature ultra-basse in piccoli avvallamenti o cavità nella calotta antartica. L’aria super fredda e super secca è più densa dell’aria leggermente più calda che la circonda, quindi cade nelle cavità e rimane intrappolata. Questo permette alla superficie della neve e all’aria sopra di essa di raffreddarsi ulteriormente, fino a quando le condizioni chiare, calme e secche cambiano e l’aria fredda si mescola con l’aria più calda più in alto nell’atmosfera.
“In questa zona, vediamo periodi di aria incredibilmente secca, e questo permette al calore dalla superficie della neve di irradiarsi nello spazio più facilmente”, ha detto Ted Scambos, un ricercatore senior presso il National Snow and Ice Data Center dell’Università del Colorado-Boulder e autore principale del nuovo studio in Geophysical Research Letters, una rivista dell’American Geophysical Union.
Il record di meno 98 gradi Celsius è circa il più freddo che è possibile ottenere sulla superficie terrestre, secondo i ricercatori. Perché la temperatura scenda così in basso, i cieli limpidi e l’aria secca devono persistere per diversi giorni. Le temperature potrebbero scendere un po’ più in basso se le condizioni durassero per diverse settimane, ma è estremamente improbabile che ciò accada, ha detto Scambos.
Condizioni di neve soffiante in un campeggio vicino alla stazione Vostok nell’estate antartica.
Credito: Ted Scambos, NSIDC/University of Colorado-Boulder.
Trovare il posto più freddo
L’alta quota dell’altopiano antartico orientale e la sua vicinanza al Polo Sud gli danno il clima più freddo di qualsiasi altra regione della Terra. La temperatura dell’aria più bassa mai misurata da una stazione meteorologica, meno 89 gradi Celsius (meno 128 gradi Fahrenheit), è stata registrata lì alla stazione russa Vostok nel luglio 1983.
Ma le stazioni meteorologiche non possono misurare le temperature ovunque. Così nel 2013, Scambos e i suoi colleghi hanno deciso di analizzare i dati di diversi satelliti di osservazione della Terra per vedere se potevano trovare temperature sull’altopiano ancora più basse di quelle registrate a Vostok.
Nel nuovo studio, hanno analizzato i dati satellitari raccolti durante l’inverno dell’emisfero meridionale tra il 2004 e il 2016. Hanno usato i dati dello strumento MODIS a bordo dei satelliti Terra e Aqua della NASA, nonché i dati degli strumenti sui satelliti ambientali operativi polari della NOAA.
I ricercatori hanno inizialmente visto un’ampia regione dell’altopiano a più di 3.500 metri (11.000 piedi) sul livello del mare dove le temperature scendevano regolarmente sotto i meno 90 gradi Celsius (meno 130 gradi Fahrenheit) sulla superficie della neve. La temperatura più bassa che hanno osservato è stata di meno 93 gradi Celsius (meno 135 gradi Fahrenheit).
I dati degli strumenti MODIS sono calibrati utilizzando misure di temperatura da stazioni meteorologiche a terra. Nel 2016, la NASA ha ricalibrato i dati MODIS con misure più aggiornate delle stazioni meteorologiche, e i ricercatori hanno rianalizzato i dati sulla temperatura. Le condizioni meteorologiche sull’altopiano non sono cambiate, ma i dati satellitari aggiustati hanno dato ai ricercatori un quadro più accurato di quella che è stata l’effettiva temperatura più bassa.
Hanno scoperto che il minimo storico è stato di circa 5 gradi Celsius (9 gradi Fahrenheit) più freddo di quanto originariamente riportato, circa meno 98 gradi Celsius (meno 144 gradi Fahrenheit).
I venti persistenti modellano la superficie della neve dell’Antartide orientale in piccole dune chiamate ‘sastrugi’.
Credito: Ted Scambos, NSIDC/University of Colorado-Boulder.
Quanto freddo può fare?
Scambos e i suoi colleghi hanno analizzato il terreno dove hanno visto queste temperature ultra-basse e hanno scoperto che si sono verificate in piccole cavità profonde da 2 a 3 metri (da 6 a 9 piedi) nella superficie del ghiaccio, sul lato meridionale di alte creste sull’altopiano.
Interessante, i ricercatori hanno notato un intero gruppo di luoghi in cui le temperature sono scese quasi esattamente a quel minimo storico nel periodo di 14 anni, anche se erano situati a centinaia di chilometri di distanza. Questo li ha portati a chiedersi: C’è un limite a quanto freddo può fare sull’altopiano?
Perché la temperatura scenda a quel minimo storico, il cielo deve essere sereno e l’aria deve essere asciutta per diversi giorni. Dopo che la temperatura scende sotto un certo punto, l’aria si raffredda così lentamente che non può diventare percettibilmente più fredda prima che le condizioni meteorologiche cambino, secondo i ricercatori. Meno 98 gradi Celsius, quindi, sembra essere il limite a quanto freddo può diventare sulla superficie terrestre, ha detto Scambos.
“C’è un limite a quanto tempo le condizioni persistono per consentire di raffreddare a queste temperature ultra-basse, e un limite a quanto calore si può effettivamente ottenere attraverso l’atmosfera, perché il vapore acqueo deve essere quasi inesistente per emettere calore dalla superficie a queste temperature”, ha detto.
Il team di ricerca ha sviluppato una serie di strumenti progettati per sopravvivere e operare nei luoghi più freddi per tutto l’inverno per misurare sia la neve che le temperature dell’aria.
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