Il rafforzamento del vortice polare, andato molto oltre quello atteso per il mese di novembre, ha condizionato il normale raffreddamento radiativo della parte sovrastante di atmosfera, dalla bassa fino alla media stratosfera. L’apice si è avuto il 15 dicembre scorso in cui l’indice North Annular Mode (NAM) ha toccato il valore di +2. Questo episodio segue un precedente picco di +1.5 osservato a fine novembre. Il NAM è valutato a circa 30 Km di altezza dal suolo ed aggiornato puntualmente nella Home Page del Consorzio LAMMA e nella Home Page di Patrick Martineau della McGill University di Montreal.

Figura 1. Il NAM aggiornato a 10 hPa da Patrick Martineau.

Come anticipato nella precedente analisi del 9 dicembre 2013, il rafforzamento del vortice polare si attua dal basso verso l’alto: tecnicamente è un evento di tipo Troposphere to Stratosphere (TS). Generalmente, ad un episodio di propagazione dal basso è attesa una risposta dall’alto (Stratosphere to Troposphere) per avere un completo TST event. L’effetto finale consiste in un marcato raffreddamento del cuore del vortice polare seguito da cambio di segno dell’oscillazione artica (AO) che ritorna ad essere positivo con un certo lag temporale.

La Figura 2, relativa al 30 dicembre, mostra un evento piuttosto raro: l’isoterma di -50° sottende una regione relativamente estesa sulla Baia di Hudson nel cuore del Canada. Questo fatto avviene di solito dopo uno Stratcooling. Lo Stratcooling è un Evento Stratosferico Estremo (ESE) di tipo Cold che comporta un condizionamento dall’alto della colonna atmosferica sottostante tale da incidere sull’oscillazione artica (AO) allo stesso modo di un evento TST, ma con effetti più marcati.

Figura 2. Primo effetto dello stratcooling: -50° a 500 hPa sulla Baia di Hudson (Canada).

L’originalità di questo dicembre è rappresentata dal fatto che la media stratosfera, molto fredda di questo dicembre, è il crocevia di due tipi di forzanti: quella del TS e quella della propagazione verso il basso di una anomalia (negativa) andata oltre il normale raffreddamento radiativo, a partire dalla quota più alta e cioè senza alcun concorso della parte sottostante.

La diagnosi è così delineata:

Figura 3. Sintesi della situazione tropo-stratosferica.tra novembre 2013 e gennaio 2014.

Nel precedente articolo è stato evidenziato come il “carburante” ozono ammassato sul settore orientale dei due continenti boreali, e quindi in uscita sulla parte ovest dei due oceani, nel momento in cui si diminuisce il raffreddamento radiativo possa essere “acceso” procurando warming opposti, tipici della Wave 2, che ostacolano il cooling e quindi il rafforzamento del vortice polare. In Figura 4 osserviamo l’incremento di ozono stratosferico tra Asia e Oceano Pacifico che stazionando in loco in area subpolare non supporta alcuna convergenza dell’onda planetaria ad intrudere l’area polare.

Figura 4. Concentrazione totale di ozono. Variazione in 5 giorni prevista da NCEP su base GFS.

Inizialmente è attesa una ovalizzazione del vortice stratosferico. Successivamente si evidenzia un’anomalia molto estesa sul nord Pacifico ed una riduzione nel settore nord Atlantico.

Ne deriva una forte anomalia in est Eurasia a livello del jet stream polare e un warming a 10 hPa in prossimità delle Isole Aleutine. Il vortice stratosferico in media strato si “stira” con asse Russia europea / ovest Canada mentre in troposfera emerge un displacement del VP troposferico sul Quebec (Canada orientale) con vorticità secondaria tra est Siberia e Oceano Pacifico. A questo punto i due warming divergenti non faranno altro che ruotare l’asse aumentando la vorticità a carico del nucleo del vortice stratosferico che coadiuva la discesa dell’anomalia verso il basso.

Prima di questo rinforzo del vortice polare come detto abbiamo un lag temporale. Per quanto riguarda il comparto atlantico accennai al forte abbassamento del fronte polare. Successivamente, ad avvenuto cooling troposferico sulla Baia di Hudson, si dovrebbe palesare un allentamento del regime contenitivo del Vortice Polare. In particolare un treno d’onda di Rossby in ingresso sul Mediterraneo, cioè una successione di maggiori ondulazioni sul fronte polare, potrebbe essere la naturale conseguenza della fuoriuscita di vorticità dal settore canadese verso il medio Atlantico.

Figura 5. Entrata di Rossby atlantica (31 dicembre 2013), ECMF (a destra) vs GFS (a sinistra).

Il tutto terminerebbe verso la fine della prima decade o qualche giorno prima causa un maggiore accorpamento in area groenlandese. Comunque i disturbi a cui abbiamo accennato in precedenza introdurranno una massa di calore latente in area polare che impediranno all’indice AO di raggiungere i valori registrati in dicembre.

Di seguito in Figura 6 possiamo proiettare quanto è avvenuto, sintetizzato in Figura 3, con lo schema di Displacement del vortice stratosferico proposto da Mitchell et al. (2013).

Figura 6. Proiezione della propagazione tardo-autunnale delle anomalie negative sulla seconda parte dell’inverno.