Franco Colombo

IL CLIMA IN ANTARTIDE :

CONSIDERAZIONI  GENERALI  CON  PARTICOLARE  RIFERIMENTO  ALL’AREA  DI  BAIA TERRA NOVA.

Cap. G.A.r.f.  Domenico NAPPI

Cap. G.A.r.a.t.  Franco COLOMBO

SERVIZIO METEOROLOGICO DELL’AERONAUTICA

INTRODUZIONE  L’Antartide ha il clima piu’ freddo e piu’ secco della terra.La causa del grande freddo caratteristico delle regioni polari e’ intimamente connessa alla loro posizione geografica; infatti sia la regione artica che antartica, ricevono soltanto una piccola quantita’ di radiazione solare diretta, a causa della bassa incidenza con cui tale radiazione colpisce la terra alle latitudini polari.  In realta’ , la regione antartica riceve piu’ radiazione di quella artica a causa dell’eccentricita’  dell’orbita terrestre intorno al sole.Durante il periodo estivo, le regioni polari ricevono circa il 30% dell’energia ricevuta all’equatore, mentre durante il periodo invernale, esse non ricevono nessuna radiazione, per cui in definitiva, ciascun polo riceve annualmente circa il 15% dell’energia che riceve l’equatore.La regione antartica e’ comunque molto piu’ fredda di quella artica, a causa della differente distribuzione fra terre emerse e mari che c’e’ fra l’emisfero australe e l’emisfero boreale; infatti il bacino Artico e’ un’area  oceanica quasi  completamente circoscritta da masse continentali,  in cui l’oceano si comporta come fonte di calore per le aree continentali circostanti, mentre all’opposto, l’Antartide e’ un continente circondato dall’ oceano Meridionale. In inverno l’area di ghiaccio marino che circonda l’Antartide (17-20 milioni di Kmq) e’ piu’ estesa del continente stesso (14 milioni di Kmq) .Un’ altra delle cause che contribuiscono a mantenere freddo il continente e’ l’ elevazione media  della calotta di ghiaccio che raggionge i 2000 m.  A queste quote,  gran parte della radiazione ricevuta in estate viene reirradiata. In inverno, nessuna radiazione e’ ricevuta e l’area perde ulteriormente gran parte del proprio calore. Il risultato della perdita di calore e’ un forte raffreddamento della superficie, sicche’ le temperature al suolo sono molto piu’ basse che quelle dell’atmosfera.L’effetto principale di questo freddo estremo, che e’ anche la principale caratteristica del clima, e’ che l’acqua presente nel continente,  e’ perennemente “ imprigionata “ sottoforma di ghiaccio. Nell’atmosfera questo determina un basso tasso di umidita’ e scarse  precipitazioni, mentre nel suolo l’acqua e’ presente quasi esclusivamente nella sua fase solida e, solo per brevi periodi in estate , in forma liquida.Benche’ quindi l’Antartide possiede circa il 90% delle riserve di acqua dolce di tutta la terra, sotto forma di ghiaccio, il clima antartico e’ uno dei climi piu’ aridi del pianeta.

 1. ELEMENTI CLIMATICI

 1.1 Temperatura

 La parte piu’ calda del continente e’ la Penisola Antartica e le isole adiacenti in cui la temperatura media annua puo’ essere solo di poco piu’ bassa di  -5 gradi C. Piu’ a sud e intorno la costa Antartica, le temperature medie variano fra circa  -10 e -20, ma gia’ a breve distanza dalla costa, esse sendono rapidamente intorno a -40. Gran parte del Plateau centrale ha una temperatura media inferiore ai -50, e la piu’ bassa temperatura finora registrata e’ stata di  -88 gradi C   rilevata alla stazione di Vostok  nel cuore dell’Antartide orientale; in generale, quest’area presenta delle temperature medie piu’ basse rispetto a quelle della parte occidentale. L’intervallo di temperature massime estive varia dai pochi gradi sotto zero per le regioni costiere ai - 30 per le stazioni all’interno come Sout Pole o Vostok. Tutte le stazioni  sono caratterizzate da un breve periodo estivo in cui vengono osservate le temperature massime, seguito da un lungo periodo invernale caratterizzato da temperature basse e fluttuanti. Per brevi periodi le temperature possono salire ben al di sopra delle medie mensili, specialmente nelle stazioni costiere.  Le maggiori differenze fra le varie stazioni sono, sopratutto,  in relazione alle differenze fra il clima marittimo e continentale.

1.2 Vento

1.3 Precipitazione

L’acqua del ghiaccio antartico rappresenta circa il 2% di quello contenuto dagli oceani della terra. Visto che la calotta glaciale e’ in equilibrio, nel senso che non avanza ne’ regredisce, ne deriva che  la quantita’ di acqua ricevuta sottoforma di precipitazioni deve bilanciare quella persa nello scioglimento. Le stime di precipitazione sono difficili da fare in quanto il vento muove la neve continuamente attraverso la superficie del continente, ed in modo particolare sull’Antartide occidentale. Qualsiasi ostacolo presente sulla superficie, blocca la neve trascinata dal vento e viene sepolto, creando quindi un accumulo, mentre le superfici  gia’ lisce vengono continuamente  ripulita da qualsiasi tipo di precipitazione. In ogni caso, gli accumuli sono stati stimati utilizzando vari metodi quali ad esempio le sezioni stratigrafiche, differenze nel rapporto isotopico dell’ossigeno nella neve accumulata e il decadimento negli strati nevosi degli isotopi radioattivi presenti nell’atmosfera sia naturalmente che come risultato dei test atomici. Si rileva che la precipitazione e’ < di 5 gr/cm^2 /anno su gran parte del plateau dell’Antartide orientale, e la maggior parte del continente riceve tra 5 e 20 gr/cm^2/anno. Sulle coste l’andamento delle precipitazioni e’ variabile, alcune localita’ ricevono oltre 60 gr/cm^2/anno, mentre altre aree isolate ricevono scarse quantita’ di precipitazioni. La precipitazione media totale per l’intero continente ammonta a circa 15 gr/cm^2/anno. La caratteristica piu’ importante da rilevare, e’ il fatto che la distribuzione delle precipitazioni  su gran parte dell’Antartide orientale, rispecchia quella di regioni estremamente aride del pianeta quali il Sahara e il deserto del Gobi. Di fatto, la maggior parte dell’Antartide e’ tecnicamente un deserto. La natura arida del continente viene ulteriormente enfatizzata dal freddo estremo e,  nonostante la grande quantita’ di acqua presente, essa rimane perennemente ghiacciata, e quindi di fatto , mai disponibile in forma liquida. L’aridita’ della parte centrale dell’Antartide e’ una conseguenza della circolazione atmosferica. Secondo Weyant (1966) gran parte dell’acqua atmosferica precipitata sull’Antartide, ha origine nelle acque libere dell’emisfero australe. Il maggior  afflusso d’ acqua si verifica durante l’inverno e, la maggior parte di essa viene trasportata nell’alta troposfera. La zona del Plateau piu’ interno, che comprende gran parte dell’Antartide orientale, e presenta precipitazioni inferiori ai 10 gr/cm^2/anno, raramente e’ interessato da copertura nuvolosa’ , riceve una elevata insolazione ed e’ caratterizzata da venti di debole intensita’. Di conseguenza, la maggio parte delle precipitazioni che interessano questa regione, provengono direttamente dai livelli piu’ alti della troposfera, ed hanno origine nei mari remoti sia delle regioni temperate che tropicali. La maggior parte dell’umidita’ presente nella massa d’aria, e’ stata aquistata prima che essa giunga in Antartide e questo in parte spiega il basso apporto di precipitazioni.

2. REGIONI CLIMATICHE

    A seconda delle caratteristiche climatologiche predominanti, il continente antartico puo’ essere diviso in un numero ben definito di regioni climatiche. Weyant (1966) ha individuato 3 zone: il Plateau Antartico, la zona di pendio e la fascia costiera, mentre Holdgate (1970, 1977) ha aggiunto una quarta zona , la zona marittima, che comprende la costa occidentale della penisola Antartica e le isole vicine.

 2.1 Il plateau antartico

  Questa regione e’ caratterizzata da un regime di venti deboli, scarse precipitazioni nevose e temperature estremamente basse, mentre il cielo e’ prevalentemente sereno e, di conseguenza la regione riceve piu’ radiazione solare del resto dell’Antartide. Al Polo Sud, la temperatura varia tra i -10 in estate e i - 80 in inverno, ma le piu’ basse temperature sono state registrate a Vostok. La quantita’ di precipitazione oscilla tra 0 e 45 mm. Darlymple (1966) ha suddiviso questa regione in 4 zone, in base alle temperature medie annuali, la velocita’ del vento,  ed il fattore windchill, che combina insieme i primi due parametri. Il nucleo centrale, che occupa la parte piu’ interna dell’Antartide orientale, presenta il piu’ alto fattore windchill e le piu’ basse velocita’ del vento e precipitazioni. Le altre zone occupano delle aree concentriche intorno al nucleo, ad eccezione della zona fredda di transizione che e’ troppo piccola per essere mostrata sulla mappa dell’antartide orientale, ed  occupa anche la parte centrale dell’Antartide occidentale. Quest’ultimo ha generalmente un’elevazione media inferiore dell’Antartide orientale ed e’ piu’ direttamente influenzato dalle perturbazioni circumpolari. Come conseguenza, i venti sono piu’ forti, il blowing snow (scaccianeve) e’ molto piu’ comune e le precipitazioni sono comunque maggiori.

 2.2 La zona di pendio

 Il clima della zona di pendio e’ generalmente rigido, caratterizzato da  forti venti catabatici, spesso rafforzati dall’attivita’ ciclonica, e frequenti forti bufere di neve. Le misure di nuvolosita’, precipitazioni e temperatura sono intermedie fra quelle della zona interna e quelle delle coste adiacenti. Questa zona corrisponde in parte alla zona fredda catabatica e forma un bordo limitato intorno al perimetro piu’ esterno dell’Antertide orientale, dove i pendii sono piu’ ripidi. 

2.3 La fascia costiera

La fascia costiera dell’Antartide orientale, inclusa la banchisa,  riceve maggiori quantita’ di  umidita’, rispetto alle zone del Plateau centrale.Questa umidita’, proveniente dagli oceani che circondano l’Antartide,  viene trasportata dalle masse d’aria che si muovono nei livelli piu’ bassi dell’atmosfera. Il clima della fascia esterna dell’Antartide dipende in larga misura dalla topografia. Queste aree sono caratterizzate da venti catabatici molto forti che provengono dal Plateau centrale e possono diventare estremamente violenti  laddove si incanalano a causa della topografia. Quando i venti sono forti, c’e un considerevole trasporto di neve in sospensione (scaccianeve) e , nessuna o scarsa precipitazione diretta, per cui la neve che viene soffiata direttamente dal Plateau centrale, ne mantiene le caratteristiche chimico-fisiche. Le zone piu’ esterne del continente, sono comunque anche interessate dall’attivita’ ciclonica che interessa la zona piu’ meridionale dell’oceano Antartico; i venti che provengono dal mare possono portare precipitazioni che hanno un origine locale. Quando i venti catabatici si attenuano o cessano del tutto, le masse d’aria marittima possono muoversi  verso l’interno del continente, spesso portando nuvolosita’ e precipitazioni abbondanti. Questo e’ particolarmente caratteristico delle regioni dell’Ice Shelf, dove la circolazione di vento catabatico puo’ essere deviata dalla presenza di montagne o ostacoli simili.La fascia costiera, essendo a quote e latitudini  piu’ basse, e’ relativamente piu’ calda delle regioni interne. Le temperature sono inoltre mitigate dalla vicinanza del mare.  Le perturbazioni si muovono da ovest verso est nell’area dell’oceano meridionale, portano abbondanti precipitazioni e favoriscono i forti venti osservati in queste arre.La mappa dei percorsi delle perturbazioni, mostra una forte tendenza delle perturbazioni, a muoversi lungo la costa dell’Antartide orientale, per poi retrocedere  con una traiettoria curva in corrispondenza sia del Mare di Ross che dell’Antartide occidentale.

2.4 La regione marittima

Il clima della regione marittima della penisola Antartica, a causa della posizione piu’ settentrionale della penisola, e’ dominato da perturbazioni circumpolari, che si muovono intorno al continente, piuttosto che dal flusso di correnti fredde provenienti dal Plateau centrale. La radiazione solare ricevuta e’ maggiore in quanto maggiori sono le pre di insolazione, mentre le tamperature sono piu’ elevate a causa della vicinanza del mare. Conseguentemente le temperature minime invernali non sono cosi’ basse come nel resto del continente.Precipitazioni nevose sono piu’ frequenti ed abbondanti che altrove, e qualche volta le temperature diventano sufficientemente elevate da permettere precipitazioni piovose. Le temperature , nel periodo estivo, frequentemente superano lo zero termico.

3. IL CLIMA A BAIA TERRA NOVA

 3.1 Inquadramento geografico

   La base italiana in Antartide e’ ubicata nella Baia Terra Nova (Mare di Ross, Terra Vittoria), precisamente lungo la costa delle Northern Foothills, a Nord-Est del Gerlache Inlet.

Le coordinate geografiche sono le seguenti:

Lat.: 74° 41’ 42’’ Sud

Long.: 164° 07’ 23’’ Est. Da un punto di vista climatologico, l’area di Terra Nova si inquadra in quella che sopra abbiamo definito “Fascia Costiera”, e gli elementi che rivestono grande importanza sono fondamentalmente i seguenti:

- i ghiacciai del Prestley e del Reeves rispettivamente a Nord-Ovest e a Sud-Ovest della base, in quanto rappresentano i canali preferenziali dei forti flussi catabatici che talvolta spazzano la base con raffiche fino a 170 Km orari;

- le Northern Foothills, in quanto estendendosi lungo un asse Nord-Sud, esercitano un’azione di barriera ai flussi occidentali predominanti;

- l’estrema vicinanza del mare lungo tutta la costa a Est.

3.3    Temperatura

 Il profilo delle temperature medie mensili, mostra un massimo in corrispondenza dei mesi di Dicembre-Gennaio, in cui le temperature si avvicinano allo 0°C, pur restando negative. Una caduta repentina delle temperature si ha tra Febbraio e Marzo, mesi in cui le temperature passano  da –5°C a circa –18°C. Continuano poi a scendere, ma in maniera meno ripida, fino ad Agosto-Settembre, mesi in cui si registrano le temperature piu’ basse di tutto l’anno, arrivando a raggiungere i –25°C di media, con punte estreme intorno ai –40°C.Da settembre, poi, le temperature riprendono a crescere in modo regolare fino Dicembre.

3.3    Vento

 I venti predominanti sono quelli sud-occidentali, e nella maggioranza dei casi le direzioni risultano comprese tra i 210 e i 270 gradi.Rari sono invece i venti provenienti da Sud-Est.