Vortice polare
Vortice polare, chiamato anche vortice circumpolare, minimo polare o ciclone polare, grande area di bassa pressione persistente generalmente situata sopra ciascuna delle regioni polari della Terra e contenente una massa di aria estremamente fredda. L’altitudine di questo ciclone si estende dalla metà della troposfera (il livello più basso dell’atmosfera terrestre, che abbraccia la regione dalla superficie fino a 10-18 km di altezza) alla stratosfera (lo strato atmosferico che si estende da 10-18 km a circa 50 km di altezza). L’aria fredda è contenuta all’interno del vortice polare dalla corrente a getto del fronte polare (una fascia di forti venti stratosferici che si muove verso est e che separa l’aria calda tropicale dall’aria fredda polare alle medie latitudini). La forza del vortice polare varia con la stagione, ma è più forte durante la stagione invernale in ogni emisfero, quando il contrasto di temperatura tra il polo e l’equatore è maggiore. Può indebolirsi o scomparire del tutto durante i mesi più caldi dell’anno.
Encyclopædia Britannica, Inc.
Sull’emisfero settentrionale nella stagione invernale, la corrente a getto del fronte polare si trova sopra le medie latitudini (aree situate tra 30° e 60° N), con velocità del vento variabili tra 193 e 402 km (120 e 250 miglia) all’ora. Se la circolazione di questa corrente a getto è forte, il vortice polare mantiene una forma approssimativamente circolare con un centro al Polo Nord o molto vicino. Le ondulazioni nella circolazione della corrente a getto del fronte polare (chiamate onde di Rossby) possono derivare da incursioni di energia generate da contrasti terra-oceano nella temperatura e dall’aria deviata da grandi catene montuose nel percorso della corrente a getto nella stratosfera. Queste onde possono indebolire la circolazione intorno al vortice polare e rendere il vortice polare più suscettibile a perturbazioni da parte di masse d’aria calda che si muovono verso nord e sistemi di alta pressione. Le perturbazioni del vortice polare possono spingere parte della regione principale dell’aria artica gelida verso sud per migliaia di chilometri, il che produce ampie “epidemie di aria fredda” o “onde fredde” che possono abbassare le temperature dell’aria a livelli pericolosi sulle aree popolate dell’Eurasia o del Nord America. Per esempio, un focolaio di aria fredda all’inizio di gennaio 2014 ha fatto precipitare le temperature superficiali dell’aria negli Stati Uniti orientali a circa 20 °C (36 °F) sotto la media. Inoltre, un’ondata di freddo che ha colpito l’Europa nel marzo 2013 ha fatto scendere le temperature di oltre 10 °C (18 °F) sotto la media in alcune parti della Germania, della Russia e dell’Europa orientale. Tali ondate di freddo spesso causano perdite di colture e bestiame e anche vittime umane.
Il vortice polare sopra l’Antartide e i suoi mari adiacenti è isolato dall’aria al di fuori della regione dalla corrente a getto frontale polare nell’emisfero meridionale, che circola tra circa 50° e 65° S sull’Oceano meridionale. La corrente a getto polare antartica è più uniforme e costante della sua controparte artica, perché l’Antartide è circondata dall’oceano piuttosto che da un mix di terra e acqua. Di conseguenza, i contrasti di temperatura terra-oceano sotto la corrente a getto in Antartide non sono così grandi come quelli dell’Artico. Inoltre, le montagne in grado di deviare l’energia nella corrente a getto sono meno numerose e distanti, quindi lo sviluppo di grandi onde di Rossby è meno frequente che nell’emisfero settentrionale. Di conseguenza, il vortice polare antartico è più resistente del vortice polare artico alle incursioni di masse d’aria esterne, e tende a rompersi solo durante l’inizio della primavera. I focolai di aria fredda, tuttavia, si verificano nell’emisfero meridionale, ma sono meno frequenti e colpiscono meno frequentemente le aree densamente popolate.
L’aria fredda intrappolata all’interno del vortice polare antartico contribuisce allo sviluppo di nubi madreperlacee (un tipo di nube stratosferica polare composta da acqua e acido nitrico) durante i mesi invernali, che durano per tutta la notte polare (il periodo in cui l’Antartide vive diversi mesi di buio totale). Le PSC convertono le molecole meno reattive contenenti cloro in forme più reattive, come il cloro molecolare (Cl2), che contribuiscono al buco dell’ozono. In agosto e settembre queste nuvole sono esposte alla luce del sole, che rompe le molecole di cloro in singoli atomi di cloro che reagiscono con le molecole di ozono stratosferico (O3) e le distruggono. Le nuvole madreperlacee possono formarsi naturalmente o possono essere associate a un aumento delle concentrazioni di metano nell’atmosfera, alcune delle quali possono derivare dall’attività umana.
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