La regione Artica, che sta subendo i cambiamenti climatici più ampi e rapidi del pianeta, riveste un ruolo fondamentale per la ricerca sul clima, oltre che per gli equilibri geopolitici globali.

In questo contesto, l’ENEA è attiva presso il Thule High Arctic Atmospheric Observatory (THAAO) dal 1990, in collaborazione con l’Università Sapienza di Roma, l’Università di Firenze e l’INGV, oltre ad istituzioni straniere (NSF, NCAR, AFRL e NASA), con la partecipazione consolidata a reti di misura globali (Network for the Detection of Atmospheric Composition Change, NDACC) e progetti internazionali (ARCSIX, Arctic Radiation-Cloud-Aerosol-Surface Interaction Experiment della NASA).

Negli ultimi decenni la temperatura nella regione Artica è cresciuta ad una velocità che è circa tre volte più grande rispetto al resto del pianeta (da qui il nome di Amplificazione Artica) e si è assistito ad una riduzione nell’estensione del ghiaccio marino durante tutto l’anno, soprattutto nella stagione estiva. Parallelamente, il ritiro del ghiaccio nella parte interna della Groenlandia sta contribuendo all’innalzamento del livello del mare.

I cambiamenti osservati nelle regioni polari riguardano le interazioni tra l’atmosfera, il suolo, l’oceano ed il ghiaccio marino attraverso numerosi e complessi meccanismi di retroazione, che vedono coinvolti la radiazione (solare ed infrarossa), l’umidità atmosferica, le nubi, il ghiaccio marino e terrestre.

La comprensione dei processi interessati è particolarmente complessa, così come la loro rappresentazione nei modelli climatici, anche a causa del fatto che osservazioni continuative in queste aree sono difficili da mantenere a causa delle condizioni climatiche estreme.

L’ENEA presso il THAAO, dopo aver indirizzato la maggior parte delle risorse allo studio della media atmosfera e alla distruzione dell’ozono stratosferico ad opera dei CloroFluoroCarburi (CFC), a partire da metà degli anni 2000 pone sempre maggiore attenzione allo studio della bassa atmosfera, all’impatto delle nubi e dell’aerosol sul bilancio radiativo alla superficie e al cambiamento climatico in atto nella regione artica.

L’Osservatorio ha contribuito ad iniziative internazionali come lo Year Of Polar Prediction dell’Organizzazione Meteorologica Mondiale (OMM/WMO), con lo scopo di migliorare le capacità di previsione dei modelli meteorologici nelle aree polari, coordinando campagne di misura intensive sia in Artide che in Antartide.

Strumentazione:

• Sistema di radiosondaggi meteorologici con ricevitore, antenna e sonde Vaisala per profili verticali in atmosfera di temperatura,
• pressione, umidità e vento;
• Water Vapor Emission Spectrometer for Polar Atmospheres at 22 GHz (VESPA22) per profili di vapor d’acqua in atmosfera media
• e vapor acqueo colonnare;
• spettrometro zenitale UV-Vis TRIOS; spessore ottico e parametri microfisici delle nubi;
• sistema GNSS per la scintillazione ionosferica;
• stazione meteorologica a 4m per la pressione, temperatura, umidità al suolo;
• sistema lidar (5 canali, due lunghezze d’onda, depolarizzazione) per profili verticali di aerosol e nubi in troposfera e bassa
• stratosfera, di temperatura in atmosfera media;
• Ceilometer Lufft per l’altezza della base delle nubi e distribuzione verticale di aerosol;
• piranometro CMP21 per la misura della componente verso il basso dell’irradianza solare;
• pirgeometro CGR4 per la misura della componente verso il basso dell’irradianza infrarossa;
• radiometro PAR per la misura della componente verso il basso dell’irradianza fotosintetica;
• piranometro CMP21 per la misura della componente verso l’alto dell’irradianza solare e albedo;
• pirgeometro CGR4 per la misura della componente verso l’alto dell’irradianza infrarossa;
• radiometro PAR per la misura della componente verso l’alto dell’irradianza solare fotosintetica e albedo PAR;
• all sky camera Moonglow per la copertura nuvolosa;
• fotometri solari per lo spessore ottico atmosferico in varie bande di frequenza;
• campionatore GIANO per la concentrazione e composizione chimica di PM10;
• stazione meteorologica per la pressione, temperatura, umidità, intensità e direzione del vento;
• pluviometro per la quantità totale di precipitazione;
• radar Doppler MRR-2 a 24GHz per il tasso di precipitazione e distribuzione dimensionale delle idrometeore;
• disdrometro per la dimensione e velocità di caduta delle idrometeore;
• sensore di livello della neve.