Categoria: Comitato Tecnico Scientifico

All’apice di un raffreddamento stratosferico andato oltre il normale ciclo radiativo nel mese di novembre, il giorno 30 del mese è stata toccata la soglia in cui la stratosfera inizia a condizionare quella parte di atmosfera a noi più vicina. La soglia è valutata con l’indice North Annular Mode (NAM) a circa 30 Km di altezza dal suolo ed aggiornata puntualmente nella Home Page del Consorzio LAMMA e nella Home Page da Patrick Martineau della McGill University di Montreal (Figura 1). 

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

Inoltre l’anomalia media del NAM tra 1000 e 10 hPa, cioè tra il suolo e circa 30 Km di altezza, è aggiornata da vari enti di ricerca tra cui lo stesso Consorzio LAMM e il NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration). In Figura 2 si osserva che un superamento della soglia di +1.5 del NAM avrebbe una maggiore probabilità di propagarsi in troposfera rafforzando il vortice polare (AO positiva) per la prima parte dell’inverno 2013-14. Il termine tecnico in questi casi è Evento Stratosferico Estremo (ESE); di tipo Cold per evidenziare il fatto che raffreddandosi il vortice polare in stratosfera si rafforza la sua controparte troposferica.

Figura 2. Anomalia media del NAM tra il suolo e 30 km di altezza ottenuta dopo 30 superamenti della soglia di +1.5 da parte stesso NAM calcolato a 10 hPa (linea in alto). Baldwin e Dunkerton, Science 294, 581 (2001).

Il fatto di non aver superato in modo franco la soglia (di almeno 1 punto decimale) non è garanzia di propagazione verso il basso e vi è pertanto un buon margine di probabilità che non condizioni il rafforzamento del vortice polare. In parole povere, è come se per rompere un vetro scagliando un oggetto solido ci viene data una gomma invece di una pietra. Infatti l’AO oscilla. Se lo stesso giorno in cui la soglia veniva toccata l’oscillazione artica si trovava sui +3, essa è successivamente scesa fino alla neutralità per poi tornare a salire fino ad un massimo in cui l’anomalia emisferica prevista da ECMWF è riportata in Figura 3 (17 dicembre).

Figura 3. Massimo accorpamento del vortice polare previsto (ECMWF 00z del 10.12.2013). A destra, anomalia della pressione al livello del mare ottenuta dopo i 30 superamenti della soglia critica

Si nota un vortice polare accentrato sulla Groenlandia con massime vorticità in attesa di svilupparsi tra il gelido artico canadese e le miti acque del nord Atlantico. Tuttavia l’anomalia attesa per lo sfondamento della soglia critica differisce per una pregressa azione combinata da parte delle due onde planetarie (operanti nel settore boreali degli oceani) sulla parte settentrionale dell’Eurasia che è palesemente restia al consolidamento di forti correnti zonali. Una circolazione secondaria a carico del vortice polare incomincia ad evidenziarsi tra il Medio Oriente e la Siberia centrale.

A dar man forte in stratosfera alla resistenza troposferica che si oppone allo sfondamento del nostro vetro, si osservano alte concentrazioni del “combustibile” ozono. In particolare alla quota di 30 hPa e localizzata sulla parte nord dell’Oceano Atlantico potrebbero rivelarsi utile nel momento di fine raffreddamento radiativo per impedire un ulteriore raffreddamento/approfondimento del vortice polare in stratosfera. 

Figura 4. Concentrazione totale di ozono (Dobson Units).

Tuttavia ci separa un tempo limitato ma sufficiente per permettere il superamento della soglia critica con uno slancio più energico di quello del 30 novembre. Di qui a 10 giorni seguirà un raffreddamento più forte del normale del vortice stratosferico ed un incremento del 20% l’anomalia delle correnti zonali a 60°N (Figura 4). I flussi di calore verso la stratosfera non appaiono sufficienti a smorzare l’effetto finale in quanto l’anomalia sul nord Pacifico coadiuva l’approfondimento del vortice in bassa stratosfera mentre l’anomalia sul nord Europa è debole.

Figura 5. Approfondimento del vortice polare stratosferico in 10 giorni (ECMWF 12Z del 9.12.2013).

L’attesa è per un indice AO sufficientemente positivo durante le festività natalizie. In quel periodo la stratosfera rimarrebbe fredda ma abbondantemente dentro la soglia. L’anomalia rientrerà nei primi giorni del prossimo anno con un profilo verticale stagionale simile all’icona del presente articolo in cui inizialmente l’anomalia negativa si è propagata dal basso. Da notare che il profilo è simile a quello ottenuto dagli eventi di tipo Displacement del vortice polare stratosferico come mostrato in Figura 6.

Figura 6. Proiezione della propagazione tardo-autunnale delle anomalie negative sulla seconda parte dell’inverno. Mitchell et al., 2013.

Introduzione

La configurazione che ha caratterizzato l’ultima parte della stagione autunnale ha visto correnti tese occidentali su tutta la colonna atmosferica ed una stratosfera fredda associata alla fase QBO positiva. Il vortice polare in troposfera è stato molto attivo, centrato sul Mar di Barents e coadiuvato da un forte blocco in corrispondenza del golfo di Alaska. Il  getto nord emisferico (JS) ha delineato onde di Rossby tardo-autunnali che hanno favorito l’innalzamento e l’attivazione di una rediviva onda planetaria atlantica.
A nostro avviso questi elementi caratterizzeranno la circolazione nella bassa atmosfera nella prima parte dell’inverno meteorologico. La particolare disposizione della configurazione atmosferica ha inoltre prodotto l’insorgenza di forti anomalie termiche positive nella zona russo-siberiana, a differenza di quello che accade durante il normale ciclo radiativo tardo-autunnale. Quest'ultime anomalie sono state favorite da un forte e persistente JS in corrispondenza del bassopiano sarmatico, che da una parte ha permesso al vortice troposferico di mantenere e rafforzare uno dei suoi centri sul Mar di Barents, dall’altra di incrementare la fascia di alte pressioni alle medie latitudini del comparto russo, favorendo così lo stazionamento nei bassi strati del calore accumulato sul continente euro-asiatico. Si può tuttavia notare come la maggiore attività associata alla Wave 2 abbia generato una prima anomalia, osservabile attualmente al limite della tropopausa nel nord-ovest dell’Eurasia, che verrà progressivamente trasmessa in bassa stratosfera e che riteniamo produrrà una modifica all'andamento del JS sulla Siberia.
Le attuali previsioni NOAA/SWPC relative all’attività solare propendono per un flusso solare inferiore a 150 sfu (Solar Flux Units) nella prima parte della stagione invernale secondo la classificazione del gruppo di Labitzke dell’Università di Berlino. Questo valore è rappresentativo di un’attività solare media che presenta pochi abbinamenti con una fase occidentale della QBO. Se andiamo inoltre a valutare lo stato dell’ENSO (El Niño Southern Oscillation), in fase neutrale ormai dalla scorsa primavera, abbiamo una combinazione di fattori del tutto particolare che non consente alcun confronto significativo con le stagioni passate. La situazione neutrale del Niño, con la zona 3.4 prevista debolmente più fredda e la zona 4 debolmente più calda del normale, tende a favorire l’attività convettiva intertropicale che predilige il settore indo-pacifico a discapito degli altri settori.
Tra i predittori invernali maggiormente analizzati citiamo l’accumulo di snowcover euro-asiatico autunnale, che tuttavia ha ingenerato ipotesi contrastanti. Se da un lato questo accumulo è stato molto importante fino a metà ottobre, successivamente (come anticipato in precedenza) abbiamo assistito ad un suo decremento nel momento in cui il vortice polare si è rafforzato rimuovendo il precedente asse Siberia centrale/Canada, come ben descritto dall’October Pattern Index.
Avendo presente questo quadro generale procediamo ad illustrarvi la possibile tendenza per la prossima stagione invernale 2013/14 secondo il Comitato Tecnico Scientifico di Meteonetwork.

Outlook stagionale

Come accaduto durante il mese di ottobre, notiamo una generale tendenza allo stazionamento del vortice polare sul Mar di Barents, che favorirebbe un regime contraddistinto da una persistenza del vortice scandinavo ad opera delle correnti geostrofiche, inducendo l’azione dell’onda atlantica verso le alte latitudini occidentali atlantiche ed allo stesso tempo alternando distensioni sui paralleli europei che seguirebbero le ondulazioni provenienti dall’ Europa nord-orientale. Il forte blocco sul nord-est del Pacifico e sull’Alaska, contemporaneamente alla presenza di una forte anomalia positiva alle latitudini nord-atlantiche e in abbinamento ad un flusso di calore alle alte latitudini polari verso la bassa stratosfera, ci fa propendere per il rinnovarsi di possibili irruzioni di aria di estrazione artico marittima sul bacino del Mediterraneo durante il mese di dicembre, scandite a più riprese dalle correnti a getto in uscita dal continente nord americano.
Il forcing troposferico operato in dicembre dallo schema “Wave 2” potrebbe accentuare di nuovo un decentramento rispetto al polo geografico da parte del vortice polare troposferico come avvenuto a fine novembre e, con l’arrivo dei primi warming stratosferici, già negli ultimi giorni dell’anno potrebbe rinnovarsi la possibilità di nuove discese di aria artica.
Tuttavia a partire dalla seconda decade di gennaio, dato il perpetuarsi del blocco pacifico nord-orientale in concomitanza al rafforzamento della cella anticiclonica siberiana ed alla minore incisività da parte dell’azione atlantica, a nostro avviso dovrebbe seguire una tendenza alla generazione di profonde vorticità lungo il comparto polare canadese/groenlandese, che provocheranno un nuovo decentramento del VP rispetto al polo geografico.
Durante la seconda parte della stagione ci aspettiamo quindi un maggior interessamento di fasi stabili sul continente europeo, conseguenti a ricompattamenti del vortice polare con la tendenza al collocamento del suo centro in zona polare, nonostante le sempre presenti ondulazioni emisferiche che tuttavia pensiamo possano disturbarlo solo temporaneamente, in modo particolare dalla fine di febbraio.

DICEMBRE

Inizialmente il mese sarà caratterizzato da veloci affondi artici, con tendenza all'anomalia negativa tra Mediterraneo e Nord Africa. Nella parte centrale del mese ci aspettiamo frequenti distensioni sui paralleli da parte dell'alta oceanica verso est. A fine mese dovrebbe iniziare una fase caratterizzata da affondi artici.

Figura 1 – Anomalie geopotenziali previste per il mese di dicembre 2013

GENNAIO

Ad inizio mese continua la tendenza alla discesa delle correnti artiche fin sull'Europa centro-orientale. Successivamente sembra prevalere una fase stabile, in particolare alle medie e basse latitudini occidentali europee.

Figura 2 – Anomalie geopotenziali previste per il mese di gennaio 2014

FEBBRAIO

La prima parte del mese dovrebbe ricalcare in linea generale l'andamento della fine di gennaio, con vorticità che in modo transitorio interesserebbero in particolare l’Europa nord-occidentale ed il medio atlantico. Negli ultimi giorni del mese ci aspettiamo l’emergere di una circolazione continentale secondaria alle medio basse latitudini europee.

Figura 3 – Anomalie geopotenziali previste per il mese di febbraio 2014

Figura 4 – Anomalie geopotenziali inverno 2013/14

L’evoluzione in area polare si orienta verso la staticità. A breve, l’ultima intrusione in sede polare ad opera del ramo eurasiatico verrà assorbita. Da quel momento il vortice polare inizierà una fase di rafforzamento denotata dallo scorrere a bassa frequenza di onde lunghe ma di scarsa ampiezza e di trascurabile propensione alla penetrazione anche (e solo) in sede sub-polare.

Il venir meno dello stimolo alle principali onde planetarie emergerà in modo assai rapido. Non che attualmente si stia assistendo ad una particolare propensione alla pulsazione meridiana nei due anticicloni semipermenenti oceanici, tutt’altro. Ma con il passar dei giorni si osserva in entrambe le onde planetarie, aleutimica e azzorriana, quel caratteristico frangersi d’onda verso est con relativa autorigenerazione in direzione opposta che denota una scarsa propensione bloccante nei confronti dei venti miti occidentali, le westerlies, che invece sono invitate, usando un termine poco tecnico, a “piallare la cresta d’onda”.

Una prima conseguenza è già ben visibile nella mappa di Figura 1. Il deficit di snowcover eurasiatica alimenta un feedback positivo in quanto la massa inerziale fredda e più pesante associata allo strato di maggiore estensione nevosa, viene meno. E dunque viene meno una opposizione alla penetrazione delle westerlies nel cuore dell’Eurasia.

Figura 1. Correnti miti e carenza di estensione eurasiatica di snowcover

In assenza degli stimoli dal basso, tipici della fase est della QBO durante il finale dell’autunno a partire dalla fine dell’ultimo ciclo solare forte (cioè il n.23 in cui per 4 anni consecutivi il mese di novembre ha avuto una media sunspot superiore agli 80), la stratosfera continua indisturbata il raffreddamento radiativo con la premessa che raggiungerà la tipologia di mese Cold nello schema messo a punto dal FU Berlin Stratospheric Research Group (Department of Earth Sciences / Institute of Meteorology). Questa classificazione indica i mesi con temperature medie inferiori a -71° a 30 hPa sopra il Polo Nord.

I casi del 2008 e del 2011 sono emblematici dei mesi di novembre in cui il rafforzamento del vortice polare stratosferico in QBO+, avvenuto per approfondimento in sede polare troposferica nella seconda parte di ottobre e arrivato in stratosfera a sforare la soglia Cold nel mese di novembre, hanno poi visto analoga tipologia in troposfera (AO+). Curiosamente ciò si è perpetuato anche nel successivo mese di dicembre, nonostante che i mesi di novembre 2008 e novembre 2011 siano trascorsi in modo antitetico. Nel novembre 2008 non sono mancati gli stimoli dal basso seppure in modo rapido e frammentato; al contrario, assoluta opacità negli stimoli durante il novembre 2011. Questo si è riflesso sulla natura Cold (nel 2011) o meno (nel 2008) del successivo mese di dicembre. Ma l’oscillazione artica ha mantenuto il suo carattere inerziale o, se vogliamo, con una terminologia poco tecnica “ha mantenuto la memoria”.

Figura 2. Composito carte tra natura Cold del mese di novembre per la classificazione del FU Berlin Stratospheric Research Group, natura degli approfondimenti dal basso del VPS e indice AO mensile di novembre (fonte NOAA).

La tendenza ad AO/NAO+ non è accondiscesa dalle SSTA atlantiche. Storicamente, una fase di decadimento dell’oscillazione multidecadale (AMO) è maggiormente associabile a NAO negativa. Attualmente poi vi è un tripolo atlantico leggermente negativo (dove negativo sta per SSTA- nella fascia centrale) e comunque con anomalia positiva nel tratto ovest a contatto con il continente nordamericano. Una siffatta dislocazione porta con il passare delle settimane ad un approfondimento del lobo canadese del vortice polare durante le fasi di VP debole. Invece in una fase di rafforzamento porta semplicemente ad una eccentricità del vortice polare verso il tratto canadese. E qui entriamo già in una fase che esula il mese di novembre: un continente eurasiatico libero da vorticità è prodromico allo sviluppo di circolazione secondaria, dovuta all’evoluzione di gocce pregresse nella parte finale dell’inverno.

Figura 3. SSTA positive ad ovest e leggermente negative nella fascia centrale del nord-atlantico con fase di Nino neutrale (Nada).

Nel precedente articolo anticipavo una tendenza in cui il getto atlantico si smorzava entrando in Europa, poco propenso ad entrarvi in modo franco. Lo avrebbe fatto timidamente, e a fasi alterne, a partire dal 29 settembre e, successivamente, nella prima metà di ottobre.

Inoltre feci notare che a partire da metà ottobre l’alta pressione non avrebbe permesso l’apertura della porta atlantica perché la differenza con lo schema statistico della fase MJO5 evidenziato dal Comitato Tecnico-Scientifico, vedeva l’HP su ovest Europa molto più forte ed in particolare più intenso di quello forzata dalla MJO. Con il passare delle settimane e con il rinforzo del vortice polare l’anomalia positiva in ovest Europa la osserviamo spostata in area continentale con caratteristiche dinamiche piuttosto evidenti.

Per quanto riguarda il nostro comparto euro-atlantico, il tutto si riflette con un’azzorriana che lascia scorrere sul suo bordo nord-orientale le (sopra citate) oscillazioni di scarsa ampiezza, che poi si trovano a cozzare nella sua partner dinamico continentale. Questo porta alla frammentazione del cavo d’onda con relativo isolamento di cut-off tra Ionio e basso Tirreno. Esso sarà rialimentato da 2 o più probabilmente 3 fasi di questo tipo entro le prime due decadi del mese. L’azione ostativa delle SSTA atlantiche dovrebbe esplicarsi maggiormente nella parte finale del mese con un abbassamento di latitudine del flusso atlantico e con un’alta pressione che molla temporaneamente in Europa seppur sempre con una sufficiente propensione alla penetrazione delle miti correnti occidentali sui comparti del sud Europa. In pratica, la “novembrata” lascerebbe spazio ad una EUropean Low un po’ più alta di latitudine.

Sull’emisfero nord saremo tra breve in presenza di un blocking barico ben strutturato sulla Siberia centro-orientale. Le prime conseguenze sono quelle di un frazionamento evidente nel getto in uscita dall’Eurasia verso il Pacifico che indebolisce la semipermanente aleutinica. Un treno d’onde percorrerà il Pacifico alle medie latitudini. Considerando la tendenza a blocking barico sull’ovest del nordamerica, possiamo comprendere come una componente del getto in Atlantico continui la sua corsa su basse latitudini che convergono verso la saccatura atlantica che progressivamente ha guadagnato strada verso l’est Atlantico.

Alle latitudini superiori si ricompatta il vortice polare ma questa è destinata a rappresentare un caratteristica recessiva per questo autunno (AO-). A mio avviso questa serie di blocchi tra est Eurasia e ovest Nordamerica in una situazione ancora di Nada tendente a debole Nina potrebbe comportare un Minor Warming che si candiderebbe fin da subito al Canadian Warming nel prossimo mese di dicembre.

Incidentalmente la posizione del blocco eurasiatico è molto legata alla formazione di una alta pressione a tutte le quote a valle ossia sugli Urali (North Caspian Pattern positivo, NCP+). Questa disposizione capovolge quella fin qui seguita in cui la Russia ed i Balcani erano sotto una intensa saccatura continentale e quindi massimizza la “ricettività” di un flusso da ovest che avanza sull’Europa. Un VP in rinforzo porta ad un approfondimento del ramo canado-groenlandese che mette sotto pressione quel che rimane dell’HP europeo. Il flusso di basse pressioni che scorrono a latitudini subtropicali in Atlantico potrebbe essere intercettato prima che entri sul nord Africa/Medditerraneo.

Il vortice polare (VP), ben formato dopo un’estate in cui l’AO ha chiuso positivamente, si trova attualmente posizionato tra il Canada e la Groenlandia. Nelle prossime ore si assisterà ad una prima intrusione in area polare ad opera dell’alta pressione collocata sul nord America (settore Alaska e ovest Canada). Il nucleo del VP si sposterà sul nord Atlantico intensificandosi in prossimità dell’Islanda.

La NAO subirà un impennata ed il fronte polare viene schiacciato contro la robusta alta pressione delle Azzorre che, come anticipato nel precedente articolo di long range, si è venuta a trovare proprio con i massimi proprio tra Gran Bretagna e centro-est Atlantico. Il confronto tra i due centri d’azione, alta azzorriana e semipermanente islandese, fa ruotare l’asse dell’alta oceanica permettendo ad una nuova ondulazione atlantica di scivolare verso l’Europa.

Giunti alla fine dell’estate meteorologica siamo curiosi di come si presenterà settembre. Avremo modo di fare un resoconto più ampio sull’estate 2013 ma posso anticipare che l’originalità della stagione ormai alle porte sembra quella di essere stata breve ed intensa. Molto breve e molto intensa la macrofase africana al sud, suddivisa in 2 microperiodi di una decina di giorni ciascuno tra l’ultima decade di luglio e quella di agosto. Più lunga ed articolata invece la fase subtropicale man mano che ci si sposta dal centro sud verso nord ovest.

In questo articolo si indagano i motivi di quanto avvenuto, e pur senza la pretesa di essere esaustivi, da questo ne deriva un’analisi del mese di settembre.

Se ritorniamo indietro a maggio si poteva osservare un est Atlantico e un Mediterraneo che non permettevano di considerare un inizio dell’estate a pieni regimi. Di ciò ne abbiamo tenuto conto nell’outlook, limitatamente al mese di giugno.

Infatti le SSTA monitorate in una regione considerata critica nel settore centrale del nord Atlantico erano praticamente opposte a quelle della quasi totalità delle 2 precedenti decadi estive. Senza entrare troppo nel dettaglio tecnico, potevamo osservare una lingua calda all’interno di acque più fredde poste a ridosso delle isole britanniche. Di questo non c’era traccia negli anni precedenti. Tuttavia man mano che il monitoraggio continuava, questa lingua diventava sempre più calda e soprattutto guadagnava centinaia di miglia verso levante.

Figura 1. Le opposte SSTA in est Atlantico tra maggio e agosto.

Questo avanzare delle SSTA+ abbassava chiaramente l’affidabilità di una proiezione, soprattutto se  questa faceva dello status quo la sua forza. Poco dopo che la “testa d’ariete”, ovvero la lingua calda era arrivata a saldarsi con le isole britanniche, la circolazione generale in area euro atlantica si è modificata a 180°, in modo repentino e senza ritorno. Quello che si notava era che dopo un mese di approfondimenti al largo di Francia e Spagna, il getto in est Atlantico (EAJ), ha cambiato di segno diventando negativo. Contrariamente ad alcune proiezioni estive fatte ad inizio stagione, la Spagna, la Francia, il nord Italia e la Toscana, sono state colpite subito da progressive ondate di calore. L’Inghilterra dopo anni di estati piovose è tornata ai fasti del 2006 con anomalie di +2° nel periodo luglio-agosto sulle temperature all’altezza di 1500 m che arrivano a +3° se si considera solo il mese di luglio.

Attualmente l’est Atlantico è in situazione opposta rispetto all’inizio di stagione e il ritorno a situazioni più normali richiede tempo. E’ vero che il vortice polare si è presentato molto attivo in agosto (vedi NAO piuttosto positiva, forse per un minore scioglimento dei ghiacci artici rispetto agli anni precedenti ?) ma i getti in Atlantico sono piuttosto volubili e soggetti a variazioni da parte della remota oscillazione nord-pacifica. Ritornando all’Atlantico si nota che la zona tra le Canarie e il Portogallo è più fredda della media riducendo il termoclino con l’area est Atlantica. Di fatto la regione di convergenza intertropicale sul settore ovest dell’Africa dovrebbe rimanere sopra la media stagionale, con interessamento di zone sud-sahariane da sempre aride perché poste a nord del Sahel. E qui è da considerare che la MJO che si intensifica in fase africana: un’onda subtropicale dovrebbe spostarsi da est ad ovest (attualmente la vediamo dal satellite su Sudan e Etiopia).

Con queste considerazioni preliminari, la tendenza è quella di avere situazioni di alta azzorriana centrata in centro-est Atlantico, ma presente anche su ovest Mediterraneo, situazioni generali di caldo gradevole e moderati strappi nel getto nord Atlantico in ingresso alla Scandinavia o al limite a ridosso delle isole britanniche che fanno scorrere linee temporalesche da nord a sud, un po’ come questo finale di agosto. Immaginiamoci dunque una frequenza blanda di passaggi, forse a cadenza settimanale o decadale. Comunque il quadro generale vede un maggiore interessamento dei settori orientali. E’ possibile poi con il passare del tempo intervenga addirittura una rotazione delle correnti in quota con impulsi più freddi da nord-est per la tendenza dell’anticiclone a concentrarsi maggiormente alle latitudini centro-settentrionali europee. In questa ultima fase, timidamente alcune perturbazioni atlantiche si riaffaccerebbero su Irlanda e Gran Bretagna: primi segnali di una normalizzazione del getto in est Atlantico.

Introduzione

L’estate 2013 segue un mese di maggio molto dinamico, fresco ed instabile al Centro-Nord (specialmente nella sua seconda parte), più caldo sulle estreme regioni meridionali. L’anomalia negativa di temperatura è piuttosto estesa, molto marcata dai Pirenei ai Paesi Bassi, ed associabile al Weather Regime denominato WR1, simile ad una omega con saccatura sull’Europa.
Il cambiamento in sede est-atlantica proposto a più riprese nel long range deterministico, è compatibile con la modalità prevalente seguita dal getto di alta quota su due zone chiave:

1) in uscita dal continente americano
2) in entrata sul Nord Africa

Nella prima zona il rinforzo del getto a nord di Terranova ed il suo indebolimento a sud (della stessa Terranova) ha portato ad un rinforzo delle HP tra l'isola canadese ed il centro Atlantico, supportate da uno spostamento al largo delle anomalie positive di SSTA nordamericane.
Questi 2 eventi, ovvero l'estensione delle anomalie positive sul centro Atlantico e la presenza di una sacca di aria fredda sull'ovest Europa, dovrebbero portare ad un progressivo abbassamento della LP centrata sul Golfo di Biscaglia ed una conseguente stabilizzazione del tempo sull’Europa centrale. Anche il rinforzo del getto sul Nord Africa (punto 2) dovrebbe operare secondo una direttrice che supporta questo scivolamento verso sud dell’area fredda presente attualmente sull'ovest Europa.
Compatibilmente con questa dinamica, dovremmo assistere ad un inizio di stagione con un rialzo della NAO estiva (SNAO) e il conseguente regime di tempo (Weather Regime, di seguito WR) risultante sarà il WR4 (vedi figura 1). Ma gran parte degli indicatori teleconnettivi (associati a predittori quali SSTA, anomalie bariche primaverili, attività convettiva tropicale e altri) mostrano come, con l'evolvere della stagione e probabilmente ancora prima della metà dell'estate climatologica, ci sia un'elevata probabilità che la SNAO scivoli di nuovo – per il settimo anno consecutivo! – verso territori negativi, denotando una seconda parte caratterizzata dal variare fra WR1 e WR3(vedi figure 2-3-4).

Outlook stagionale

Passando al quadro previsionale l’estate dovrebbe iniziare piuttosto dinamica e fresca, con piogge che potrebbero interessare anche il Sud. Questa dinamicità dovrebbe venir meno con la prosecuzione del mese di Giugno: difatti, pur mantenendosi la tendenza ad inserimenti nord-atlantici, la probabile traiettoria meridiana di questi affondi tenderebbe ad escludere un sostanziale interessamento dell’Europa centrale, evolvendo gradualmente verso un regime del tempo WR4 che corrisponde ad un'estate a pieno regime, calda e secca specialmente al Centro-Nord. L’estate iniziata precocemente al Sud tenderà invece a zoppicare. Una volta insediatosi pienamente il regime WR4, escludiamo nuovi interessamenti ad opera di perturbazioni Nord-atlantiche sull’Italia, ma dovrebbe permanere un certo grado d’instabilità sul basso Adriatico e, più in generale, sulle zone interne del Sud Italia.

Figura 1 – Weather Regime di tipo 4 (WR4)

Successivamente è atteso un nuovo rinforzo del flusso perturbato atlantico, dall’Atlantico francese fin sulla Norvegia, in accordo con l'instaurazione di un regime del tempo WR3. Il quadro sull’Italia muta di nuovo, perché si dovrebbe passare da un’estate torrida ad un’estate afosa, ad eccezione del Sud (in special modo settori adriatico e ionico) ove il caldo dovrebbe risultare piuttosto secco per correnti mediamente sud-occidentali. Il tempo non sarà diffusamente instabile a nord del Po, ma i temporali pomeridiani e serali di natura ibrida sinottico-convettiva potrebbero risultare molto intensi.

Figura 2 – Weather Regime di tipo 3 (WR3)

Questa ondata di calore non dovrebbe essere particolarmente lunga, e si pensa che sarà soppiantata da una nuova intensificazione dei venti dai quadranti occidentali al Centro-Nord. A nostro avviso esiste un'alta probabilità che la fase stabile precedentemente menzionata possa subire un'improvvisa rottura, di nuovo ad opera di un regime WR1, collocabile temporalmente attorno alla metà luglio o comunque entro la fine di questo mese. La ferita potrebbe essere relativamente lenta da rimarginare, con buona chance di essere rinvigorita da un altro episodio dopo poco tempo.

Figura 3 – Weather Regime di tipo 1 (WR1)

Successivamente, e comunque entro la metà del mese di agosto, le nostre analisi suggeriscono il ritorno a condizioni stabili, più durature di quelle avute nella prima metà dell'estate, ad opera di un regime del tempo prevalente WR3 (si rimanda alla Figura 2).

Nel complesso, l'anomalia attesa per la stagione estiva 2013 è riportata nella seguente Figura 4.

Figura 4 – Anomalia complessiva Estate 2013

In questa prima parte abbiamo riportato il testo e le mappe di proiezione.

DICEMBRE – META' GENNAIO

La prima parte di Dicembre sarà caratterizzata da un Weather Regime (WR) di tipo European Low (EUL), con alternanza di saccature di origine polare marittima e transitori promontori interciclonici sui meridiani europei (progressivamente sempre più verso Est). Si dovrebbe quindi assistere ad un rinforzo del vortice canadese e ad un contestuale aumento dei GPT in sede scandinava, a cui seguirà una fase depressionaria sul bacino del Mediterraneo. Riteniamo infatti che si possa instaurare una circolazione secondaria sull'area balcanica-ionica, con sporadiche interazioni con l'aria atlantica per strappi nel getto. Possibile retrogressione “alta”, con target Europa centrale, verso fine anno.

Temperature: leggero sottomedia, più marcato al Nord-Est. Precipitazioni: in media o sopramedia al NE e versanti orientali, leggero sotto media altrove.

Figura 1 – Anomalia altezza geopotenziale 500 hPa – Prima metà Inverno (indicativamente 1/12-15/1)

META' GENNAIO – FEBBRAIO (ipotesi A)

E' previsto il consolidamento di condizioni di AO mediamente negativa, con l'alta russa che potrebbe estendere la sua influenza fin sull'Europa orientale. Vortice canadese che si mantiene attivo. Mantenimento delle condizioni della prima metà di Gennaio con rinforzo della circolazione secondaria su area balcanica e adriatico/ionica. Saltuarie interazioni con aria atlantica per momentanei strappi nella corrente a getto. Possibile evento importante di matrice artica verso fine Gennaio in caso di ESE Warm.

Temperature: sotto la media, in particolare sui versanti orientali. Precipitazioni: in media al Centro-Sud (localmente sopra media sui versanti orientali), prevalentemente sottomedia al Centro-Nord.

Figura 2 – Anomalia altezza geopotenziale 500 hPa – Seconda metà Inverno – Ipotesi A (indicativamente 16/1-28/2)

META' GENNAIO – FEBBRAIO (ipotesi B)

Si prevede un compattamento del VP in seguito all'ESE Cold. Si rinforzano le velocità zonali con l'instaurarsi di condizioni medie di AO+ e NAO+. Permane una debole circolazione secondaria sull'area egea e ionica. Situazione prevalentemente anticiclonica sull’Europa centrale ed occidentale.

Temperature: sopra la media al Centro-Nord, in media o localmente sotto al Sud. Precipitazioni: sotto media al Centro-Nord, in media al Sud.

Figura 3 – Anomalia altezza geopotenziale 500 hPa – Seconda metà Inverno – Ipotesi B (indicativamente 16/1-28/2)

2. Verifica Outlook Inverno 2012-2013

Passiamo adesso a valutare le mappe riassuntive dei due periodi in cui è stato scomposta la proiezione: prima metà e seconda metà.

ANOMALIA ALTEZZA GEOPOTENZIALE A  500HPA – PRIMA METÀ INVERNO

Anomalia 500 hPa  prevista nell’outlook inverno 2012-13

Anomalia 500 hPa inverno 2012-13

Quadro generale di partenza
Il quadro generale è conseguenza del Major Midwinter Warming del 6 gennaio. Esso vede la presenza di un’alta polare posizionata tra il bacino Artico ed il Mar di Laptev (Artico Siberiano). I grandi centri di vorticità sono posizionati a latitudini subpolari, il primo tra il Canada e la Groenlandia ed il secondo tra la Scandinavia e la Siberia occidentale. La circolazione antizonale si chiude sul settore Est-asiatico e pacifico, lasciando spazio al rientro zonale alle medie latitudini temperate dell’Oceano Pacifico. Pattern descrittivo PNA+.
Sul settore atlantico il primo nucleo di vorticità interagisce con le acque oceaniche più calde della media, enfatizzando uno sviluppo di sistemi perturbati che tendono gradualmente ad interessare Sud Groenlandia ed Islanda. Pattern descrittivo NAO neutra tendente a positiva.

Figura 1 – La situazione emisferica attuale con i seguenti protagonisti: alta polare, vortice polare spezzato in due lobi a latitudini subpolari, e tre onde di Rossby visibili tra Est Asia e Nord Pacifico (fonte www.meteociel.fr)

Tendenze
Questa tendenza alla zonalità di tipo PNA/NAO debolmente positiva è coadiuvata da un momento angolare molto positivo e con massima forza di attrito superficiale alle latitudini temperate (45°/60°N). Pattern descrittivo GWO 5 in progressione verso la fase 7. La fase 7 è generalmente associata ad un pattern Nino-like, PNA+ e tendenza a strutturazione dei blocking tra Nord America e Oceano Pacifico ad onda più lunga e più ad Est di quello attuale.

Figura 2 – Global Wind Oscillation, GWO. A sinistra le caratteristiche dell’indice (Weickmann e Berry, NOAA/ESRL Physical Sciences Division, R/PSD1, 2008); a destra la proiezione dell’indice attuale

Le SSTA positive del Nord-Ovest Atlantico (zona RM) vengono progressivamente stirate durante l’esondazione verso il Nord Atlantico del primo nucleo di vorticità (quello del continente Nord-americano), fino ad assumere, nel medio termine, un tripolo debolmente positivo che tuttavia troverà difficoltà a chiudersi in Est Atlantico, dove si osservano SSTA neutre o debolmente negative. Rimanendo nel campo delle termiche superficiali oceaniche, si osserva ancora una Nada ma la struttura generale è quella tipica di una debole Nina di tipo East-based, con baricentro vicino al Sudamerica. Essa enfatizza un’attività convettiva intertropicale che ad inizio febbraio interesserà le fasi 8 ed 1.
All’attività moderatamente zonale della configurazione nord emisferica alle latitudini temperate si oppone l’effetto di risonanza tra superficie e medio-bassa stratosfera, posti in essere dal recente MMW. Qui il pattern descrittivo è chiaramente l’AO-. Questo indica che i nuclei di vorticità in seno al vortice polare non si riaccorperanno, pur tendendo l’indice AO a riposizionarsi in zona neutrale durante il suddetto trasferimento delle vorticità troposferiche dal comparto canadese verso Est.

Figura 3 – Vorticità potenziale sulla superficie isentropica di 475 K prevista per il 2 febbraio (fonte wekuw.met.fu-berlin.de). Sono visibili ben 3 centri di vorticità di cui uno è collocato sul Nord-Ovest Europa

Campo previsionale
Il passaggio in fase 7 della GWO e in fase 8 e 1 della MJO ad inizio febbraio tenderanno a far arrestare il moto verso l’oceano del nucleo canadese, che dovrebbe riprendersi una posizione più consona all’interno del continente Nord-americano rimanendo separato dal nucleo siberiano. La GWO dovrebbe poi rallentare di magnitudo, predisponendo una situazione più ondulata sul getto delle medie latitudini. La prima onda planetaria che sarà attiva fino nel medio termine tenderà a rallentare notevolmente, mentre la seconda, che nonostante le condizioni poco favorevoli è riuscita già a pulsare verso Est-Nord-Est con termiche di tutto rispetto (+10° su Nord-Ovest e Tirreno e +15° su Gibilterra), dovrebbe avere più spazio a disposizione e strutturarsi ad onda lunga. Questo anche per la presenza di un vortice isolato sulle Canarie che tende a strutturare un blocco bicellulare ad asse Nord-Ovest/Sud-Est.

Figura 4 – Affondo Nord-atlantico sul Sud Italia e Balcani guidato da una figura di blocco ad onda lunga in Est Atlantico, come previsto da GFS 12z del 25 gennaio per il 3 febbraio (grafica by Meteonetwork, www.meteonetwork.it/models/)

In campo previsionale, sul settore di nostra competenza, dopo una modesta circolazione secondaria con effetti al Sud, dovremo osservare un progressivo indirizzamento degli affondi Nord-atlantici verso il Mar Adriatico e la penisola balcanica, con nuove piogge al Sud e nevicate in montagna. Successivamente, un affondo da Nord-Est guidato da un centro motore sulla Russia settentrionale potrebbe colpire l’area balcanica e i settori orientali della penisola.

Ancora oltre
Nel corso del mese di febbraio si assisterà ad un nuovo disturbo in medio-bassa stratosfera, inerente al mancato riaccorpamento del vortice polare, alla struttura delle onde planetarie con una nuova separazione tra i nuclei del vortice polare e ad un asse più ruotato in senso orario di quello successivo al MMW. Tuttavia la wave 2 non sarà particolarmente tonica per la disposizione delle SSTA atlantiche, e questo permetterà un susseguirsi di ampie ondulazioni atlantiche (al più Nord-atlantiche) con ritorno delle precipitazioni al Nord e sui settori occidentali. Tuttavia, se il centro della convezione intertropicale nel suo spostamento verso l’Atlantico riuscirà a sostenere una pulsazione ad onda corta, anche per compensazione con i prossimi venti giorni, si potrebbe osservare un nuovo episodio di breve (media) durata più propriamente invernale.

Il Vortice Polare Stratosferico (VPS) subirà a breve uno “StratCooling” (SC), ovvero un raffreddamento repentino che si propagherà rapidamente verso il basso. Sulla base dei dati attuali è probabile che verrà superata la soglia critica del NAM (+1,5).
Rispetto al cooling di fine novembre, il cui valore è stato di nuovo raggiunto in giornata odierna, si perderanno circa 40 dam, ma la media dei venti zonali si manterrà più bassa di una decina di m/s, segno di un mancato riposizionamento in prima armonica del VPS. Infatti notiamo un'asimmetria delle due “waves” principali nel momento di massimo rinforzo previsto: la prima wave è vista rimanere molto robusta, mentre la seconda tende verso un reset.
In questo contesto il VPS subirà un disassamento verso l’artico russo nel piano isobarico di 10 hPa, con asse che rimarrà allineato sui vari piani isobarici. Durante il disassamento l’anticiclone aleutinico perderà d’intensità espandendosi verso il Canada. Tale dinamica non permette una completa inversione dei venti zonali sul nord America.
Il riflesso troposferico sul settore euro-atlantico viene letto dai modelli (già da alcuni giorni) attraverso un rinforzo di zonalità alle latitudini temperate dell’Oceano Atlantico, a cui non corrisponde tuttavia un egual rinforzo alle alte latitudini, complice la componente dinamica dell’alta continentale che sotto la spinta delle correnti continentali siberiane dapprima isolerà un cut-off anticiclonico sul Nord della Russia e poi lo spingerà verso la Scandinavia ed il Nord Atlantico (ovviamente perdendo d’intensità).
Nel momento del rinforzo del vortice atlantico, sul Mediterraneo osserveremo un tipo di tempo zonale. Tutti i modelli indicano una durata di 4 giorni, prima di un nuovo rallentamento del getto in cui la saccatura atlantica si indebolirà isolandosi sulle Isole Britanniche.
L’ipotesi successiva vedrebbe il fluire di cavi d’onda atlantici ben formati che andrebbero giocoforza ad interagire con la massa d’aria continentale citata in precedenza, fino ad arrivare ad un debole break d’onda tra la Spagna ed il vicino Atlantico. In ogni caso, e come previsto, i connotati di questo dicembre restano molto dinamici.
Rimane aperta la questione StratCooling: se arrivasse a produrre un Evento Stratosferico Estremo (ESE cold) associato al riposizionamento del VPS in prima armonica, la dinamicità che ha caratterizzato la fine della stagione autunnale e questo primo scorcio di Inverno perderà vistosamente colpi proprio a ridosso del Natale. Se invece, nonostante un ESE cold, sotto la spinta dell’anticiclone aleutinico il VPS non riuscisse nemmeno questa volta a guadagnare lo zenit polare ed a trovare il coupling con il Vortice Polare Troposferico, le chances di uno StratWarming major crescerebbero e non si potrebbe escludere una severa ondata di freddo in Europa ad opera dell’anticiclone russo-siberiano.

Figura 1 – Sequenza dei due pattern descrittivi considerati nel periodo 12 – 23 dicembre. Pressione media a livello del suolo a sinistra, anomalia di geopotenziale a 500 hPa a destra (fonte Comitato Tecnico Scientifico MNW, reanalysis by NCEP)

C'è voluto tanto tempo, ma alla fine ce l'abbiamo fatta. Siamo partiti l'oramai “lontano” 20 Aprile da un'idea nata sul forum di MNW da Piro, mat69, Massimo73, Alessandro(Foiano), e successivamente sviluppata da Piro e mat69 con l'importante aiuto di 4ecast. La ricerca partiva da alcuni presupposti, primo fra i quali l'importanza della attività termoconvettiva tropicale in sede Indopacifica nel condizionare, con lag times diversificati, la circolazione atmosferica generale. I fattori scatenanti un cambiamento nelle dinamiche circolatorie sono diversi, in quanto diverse le variabili che incidono sulla “fonte principale” in questione ovvero la Madden Julian Oscillation. Le diverse posizioni del “focus” della MJO, rappresentanti le cosiddette “fasi” della Madden, creano a loro volta risposte diverse a seconda dei fattori stagionali e non solo. L'influenza della convezione tropicale Indo-pacifica, nonché il lag di espressione della forzante, è senza dubbio correlata alla sua intensità.

Gli effetti dell'oscillazione tropicale sono inoltre condizionati, sia per quello che riguarda il loro sviluppo che per la possibile sovrapposizione degli effetti, con il fattore ENSO. Ecco il motivo per cui si è ritenuto di mantenere vivo il grande lavoro compiuto da Raleigh (http://raleighwx.americanwx.com/MJO.html) sulle tavole della Madden Julian Oscillation, non solo aggiornandolo ma anche scomponendo il segnale ENSO a seconda che questo fosse neutro, positivo o negativo. Oltre a ciò si è tentato di estrapolare la forzante espressa dalla Madden Julian Oscillation dai “rumori” espressione di altre forzanti (per quanto possibile), oltre che dalla situazione circolatoria pregressa, importando nei plotting solo quelle fasi ove la magnitudo espressa dalla convezione fosse uguale o superiore a 1,5.

Per questi motivi il nostro iniziale progetto, che era quello di partire dagli anni ottanta, si è rivelato utopistico a causa della scarse campionature statistiche, motivo per cui abbiamo raccolto tutti i dati a partire dal 1974 (http://www.bom.gov.au/climate/mjo/graphics/rmm.74toRealtime.txt), mese per mese, fase per fase, ripartendo il tutto nei 3 segnali dell'El Nino Southern Oscillation. Come avrete maniera di vedere, a volte neppure questo è bastato. Inizialmente, la minima campionatura che abbiamo considerato sufficiente per creare uno storico statisticamente rilevante era di 16 date per fase/mese/segnale, mentre da 31 date in su abbiamo considerato il plotting statisticamente assai rappresentativo. In un secondo momento abbiamo deciso di inserire pure i plottaggi a bassa rilevanza statistica con un numero di campionature compreso tra 8 e 15. I plottaggi sono stati eseguiti dal sito ESRL/NOAA (http://www.esrl.noaa.gov/psd/data/composites/day/).

Ricapitolando, queste sono state le suddivisioni:

0 – 7 campionature: non si è proceduto al plottaggio
8 – 15 campionature: rilevanza statistica scarsa
16 – 30 campionature: rilevanza statistica medio-bassa
> 30 campionature: rilevanza statistica medio-alta

Per una più facile comprensione dell'affidabilità del plottaggio, le mappe sono state “incorniciate” con un colore che ne identifica la rilevanza statistica: arancione per l'affidabilità bassa, blu per l'affidabilità medio-bassa, verde per l'affidabilità medio-alta. Di seguito è riportato un esempio di plottaggio ad affidabilità medio-bassa, relativo alla Fase 3 della Madden Julian Oscillation nel mese di Dicembre, considerando un segnale ENSO neutro:

Ci auguriamo che il lavoro fatto possa essere una guida per quanti avranno il desiderio di verificare la rilevanza di questo importante parametro teleconnettivo.

Questo è il link da cui accedere ai plottaggi:

http://www.meteonetwork.it/models/mjo/