L’Anticiclone Siberiano e lo Smog di Seoul: Una Relazione più Intima (e Complessa) del Previsto!

Ciao a tutti, appassionati di scienza e curiosi del mondo! Oggi voglio parlarvi di una questione che mi sta particolarmente a cuore, perché tocca temi come il clima, l’inquinamento e la salute di milioni di persone. Sto parlando dello smog invernale a Seoul, la vibrante capitale della Corea del Sud. Chi ci è stato, o anche solo chi segue le notizie da quella parte del mondo, sa che purtroppo, durante i mesi freddi, una cappa grigiastra può avvolgere la città, portando con sé concentrazioni elevate di quelle maledette polveri sottili, il PM2.5.

Da tempo gli scienziati puntano il dito verso un “colpevole” principale per le dinamiche atmosferiche invernali in Asia Orientale: il maestoso e gelido Anticiclone Siberiano (SH). Immaginatevelo come un’enorme cupola di alta pressione che si forma sulle distese innevate della Siberia e che, con la sua intensità, detta legge sulla circolazione dell’aria in tutta la regione. Per anni abbiamo pensato che la sua influenza fosse abbastanza lineare: forte anticiclone, più vento, aria più pulita; debole anticiclone, meno vento, aria più stagnante e quindi più sporca. Ma la storia, amici miei, è un po’ più complicata e, se volete, affascinante di così!

Ma cos’è esattamente questo Anticiclone Siberiano (SH)?

Prima di addentrarci nei meandri della ricerca, facciamo un piccolo ripasso. L’Anticiclone Siberiano è un sistema di alta pressione semi-permanente che domina il clima invernale dell’Asia. Si forma in autunno, quando le vaste terre euroasiatiche, spesso coperte di neve, si raffreddano intensamente. Questo raffreddamento al suolo crea aria densa e pesante, che “schiaccia” verso il basso, generando appunto un’area di alta pressione. La sua intensità varia di anno in anno, di stagione in stagione, ma anche, e questo è il punto cruciale per il nostro discorso, di giorno in giorno.

In Corea, la gente ha persino coniato un termine colloquiale, “Sam-Han-Sa-Mi”, che descrive un ciclo di “tre giorni freddi seguiti da quattro giorni di PM elevato”. Anche se non scientificamente provato al 100%, questo detto popolare la dice lunga sull’interesse e la preoccupazione per la qualità dell’aria invernale e la sua apparente ciclicità.

La Domanda Cruciale: Come Influenza l’SH lo Smog a Seoul?

Ed è qui che entra in gioco il nostro studio. Mentre molte ricerche si sono concentrate sugli effetti stagionali o interannuali dell’Anticiclone Siberiano, noi ci siamo chiesti: come le variazioni a breve termine dell’intensità dell’SH influenzano gli episodi acuti di PM2.5 a Seoul? Perché, vedete, un conto è una media stagionale, un altro è capire cosa scatena quei picchi di inquinamento che superano la soglia di allerta (fissata a 35 µg/m³).

Sappiamo che lo smog a Seoul è un mix di emissioni locali (traffico, industrie) e di trasporto transfrontaliero di inquinanti. Ma come interagisce l’Anticiclone Siberiano con questi fattori su scala giornaliera?

Spacchettiamo la Ricerca: Come Abbiamo Svelato il Mistero

Per capirci qualcosa di più, abbiamo analizzato ben 94 episodi di alta concentrazione di PM2.5 a Seoul, avvenuti negli inverni tra il 2008 e il 2022. Abbiamo usato un metodo statistico piuttosto sofisticato chiamato “clustering gerarchico”. In parole povere, è come se avessimo chiesto a un computer super intelligente di raggruppare questi episodi in base alle caratteristiche della pressione atmosferica (in particolare, le anomalie della pressione media al livello del mare o MSLP) nei giorni precedenti l’episodio, concentrandoci sull’area dove l’Anticiclone Siberiano è più influente.

E cosa è saltato fuori? Che questi 94 episodi non sono tutti uguali! Si dividono nettamente in due gruppi, a seconda dell’intensità dell’Anticiclone Siberiano:

• 49 episodi associati a un Anticiclone Siberiano forte.
• 45 episodi associati a un Anticiclone Siberiano debole.

La cosa sorprendente è che entrambi i pattern possono portare a giorni di smog intenso, ma lo fanno attraverso meccanismi dinamici e termodinamici differenti e con tempistiche diverse! Andiamo a vederli più da vicino.

Scenario 1: L’Anticiclone Siberiano ‘Forte’ – Un Lupo Travestito da Agnello?

Quando l’Anticiclone Siberiano è forte, uno si aspetterebbe venti gagliardi che spazzano via l’inquinamento. E in effetti, inizialmente, è un po’ così. Si osservano forti venti nord-occidentali che sembrano “pulire” l’aria. Ma poi succede qualcosa di interessante. Questo sistema di alta pressione, inizialmente confinato nella bassa troposfera, mentre si muove verso est passando sopra la Cina, si trasforma! Diventa quello che noi chiamiamo un anticiclone migratorio.

Quando questo anticiclone trasformato arriva sulla Corea, la situazione cambia drasticamente. I venti al suolo rallentano considerevolmente. Questa riduzione della velocità del vento sopprime la ventilazione atmosferica e, cosa fondamentale, aumenta la stabilità dinamica. Immaginate una sorta di “tappo” dinamico che si forma sopra la città: l’aria vicino al suolo, carica di inquinanti locali, non riesce più a mescolarsi verticalmente e a disperdersi. Il risultato? Un rapido accumulo di PM2.5, che può raggiungere livelli critici nel giro di soli due giorni.

In questi casi, le condizioni meteorologiche superficiali a Seoul passano da fredde e secche (tipiche dell’aria siberiana) a più calde e umide proprio intorno al giorno del picco di PM2.5. Questo ambiente più caldo e umido, unito alla stabilità, può anche favorire la formazione di aerosol secondario, peggiorando ulteriormente la situazione.

Scenario 2: L’Anticiclone Siberiano ‘Debole’ – L’Accumulo Lento ma Inesorabile

E quando l’Anticiclone Siberiano è debole? Qui la dinamica è diversa, più subdola se vogliamo. In questi casi, si osserva un anomalo flusso anticiclonico (cioè di alta pressione) che ha origine nella alta troposfera, ben sopra le nostre teste. Questo flusso in quota si estende gradualmente verso il basso.

L’effetto principale di questa configurazione è un aumento delle temperature dell’aria negli strati medio-bassi della troposfera. Questo riscaldamento in quota, rispetto all’aria più fredda al suolo, porta a un aumento della stabilità termica. È come se si formasse un “coperchio” termico: l’aria più calda sopra impedisce all’aria più fredda (e inquinata) sottostante di salire e disperdersi. Gli inquinanti, quindi, non riescono a “sfuggire” verso l’alto e si accumulano gradualmente vicino al suolo.

Questo processo è più lento rispetto al caso dell’SH forte: il PM2.5 aumenta progressivamente, raggiungendo livelli elevati in un periodo di circa quattro giorni. Un altro aspetto interessante è che, in queste condizioni di SH debole, le condizioni calde, umide e stabili non solo si verificano su Seoul, ma si estendono su un’area più vasta, che include anche la Cina orientale, e si sviluppano prima. Questo suggerisce che il trasporto transfrontaliero di inquinanti dalla Cina potrebbe giocare un ruolo più significativo e prolungato in questi episodi.

Infatti, analizzando i dati delle stazioni di monitoraggio cinesi, abbiamo visto che durante gli episodi di SH debole, le concentrazioni di PM2.5 in Cina rimangono elevate già da quattro giorni prima del picco a Seoul, e i venti prevalenti nord-occidentali facilitano un trasporto costante verso la Corea.

Cosa Ci Dice Tutto Questo? Implicazioni Pratiche e Sguardi al Futuro

Beh, per prima cosa, ci dice che la relazione tra l’Anticiclone Siberiano e lo smog a Seoul è tutt’altro che semplice! Non basta dire “SH forte = bene, SH debole = male”. Entrambi i pattern, attraverso meccanismi distinti, possono portare a un peggioramento della qualità dell’aria.

Questa scoperta è fondamentale perché può migliorare significativamente l’accuratezza delle previsioni sulla qualità dell’aria. Se riusciamo a identificare in anticipo quale “tipo” di Anticiclone Siberiano si sta sviluppando, possiamo prevedere meglio la tempistica e la gravità dell’episodio di smog:

• Pattern SH Forte: segnale di un rapido aumento del PM2.5 entro due giorni, dovuto principalmente a stabilità dinamica e ridotta ventilazione locale. Richiede misure di mitigazione rapide e intensive a livello locale (es. limitazioni al traffico, riduzione temporanea delle attività industriali).
• Pattern SH Debole: segnale di un accumulo graduale di PM2.5 su quattro giorni, con un contributo importante della stabilità termica e del trasporto transfrontaliero. Richiede un monitoraggio più attivo del trasporto di inquinanti, una cooperazione regionale (ad esempio con la Cina) e l’implementazione graduale di controlli sulle emissioni, oltre ad allerta precoce per la popolazione.

Insomma, capire queste dinamiche ci permette di passare da strategie di emergenza generiche a interventi più mirati e tempestivi, minimizzando l’impatto sulla salute pubblica e sull’economia.

Certo, c’è ancora tanto da studiare. Ad esempio, sarebbe utilissimo usare modelli di trasporto chimico per quantificare con precisione il contributo della formazione locale di PM2.5 rispetto a quello del trasporto transfrontaliero in ciascuno dei due pattern. E poi, sarebbe interessante analizzare non solo l’insorgenza degli episodi, ma tutta la loro evoluzione: accumulo, reazioni chimiche, e infine la dissipazione e ventilazione degli inquinanti.

Spero che questo “viaggio” nelle complesse interazioni tra meteorologia e inquinamento vi sia piaciuto. È un esempio lampante di come la ricerca scientifica possa aiutarci a comprendere meglio il mondo che ci circonda e, speriamo, a trovare soluzioni più efficaci per proteggere la nostra salute e il nostro ambiente.

Alla prossima!

Fonte: Springer