09.04.2014 - Comitato Tecnico Scientifico
Un po' di chiarezza sul Final Warming 2014

Il 9 aprile è una data importante per il gruppo di Analisi Stratosferica della Libera Università di Berlino (FU Berlin SA) perché discrimina un Early da un Late Final Warming, ossia il momento di transizione della stratosfera verso la sua condizione estiva rappresentata dalla presenza di venti orientali tra 60°-80°N e quindi da una figura simile ad un anticiclone polare.

Il Final Warming a sua volta è definito attraverso varie grandezza fisiche ciascuna associata ad un proprio valore di soglia, superata il quale i venti devono rimangono mediamente orientali fino alla fine dell’estate successiva. In genere la grandezza fisica considerata è filtrata e stabilizzata con un media mobile di 5 giorni (5-days mean). Un superamento contrario di tale soglia generalmente viene preso come il momento in cui la stratosfera ritorna ad “indossare” la sua veste invernale (vortice polare stratosferico).

Il FU Berlin SA considera la media zonale a 60°N dei venti stratosferici a 30 hPa [1]. In figura essa è rappresentata dalla curva azzurra. La soglia che considerano è l’azzeramento della media zonale (cioè 0 m/s), rappresentata dalla linea orizzontale azzurra. Il 9 aprile come data media di azzeramento dei venti zonali è ottenuta considerando le osservazioni di 58 anni (è disponibile anche un dataset di 35 anni per future ricerche). Se il superamento avviene dopo tale data, come nel caso di questo anno, il Final Warming è considerato di tipo Late dal gruppo di Berlino.

Con la proiezione di oggi su base ECMWF 12z [2], l’azzeramento della media zonale avverrebbe attorno al giorno 16 aprile.

Black et al (2006, [3]) considerano invece la media zonale a 70°N dei venti stratosferici a 50 hPa. In figura essa è rappresentata dalla curva fucsia che è un valore approssimato ottenuto da mappe 2-D [2]. Un valore puntuale è ottenibile 10° gradi più a sud (curva verde). La soglia che considerano è 5 m/s, rappresentata dalla linea orizzontale fucsia. Black et al rivisitano in modo critico una soglia precedente fissata da Waugh e Rong (2002) a 15 m/s a una quota vicina a quella considerata (500 K, circa 21 km [4]) e trovano il 14 aprile come data media di azzeramento dei venti zonali considerando un campione di 47 anni.

Secondo il criterio di Black et al se il superamento avviene dopo tale data, come nel caso di questo anno, il Final Warming è considerato di tipo Late. Gli stessi autori indicano nel giorno 4 aprile la data media per il passaggio della soglia dei venti a 10 hPa anziché a 50 hpa.

Con la proiezione su base ECMWF 12z [2], l’azzeramento della media zonale a 60°N (curva verde) avverrebbe attorno al giorno 16 aprile e sarebbe già Late secondo la loro soglia mentre quella a 70°N (curva fucsia) va ben oltre il 18 aprile; comunque dovrebbe avvenire entro la fine del mese di aprile.

Premesso che sulla tipologia Late di questo evento 2014 non ci sono dubbi, una curiosità. Il Final Warming è detto di tipo Major se un evento stratosferico che inverte entrambi i gradienti di (latitudinali) di temperatura e di altezza geopotenziale a 10 hPa conduce al Final Warming. Con i dati plottati in figura osserviamo che le curve crescono tutte dopo l’evento stratosferico di fine marzo (che ha invertito definitivamente entrambi i gradienti di temperatura e di altezza geopotenziale) tanto da superare al contrario le soglie, sia di Black et al che di FU Berlin SA. Pertanto l’evento di fine marzo non ha permesso un superamento definitivo delle soglie a 30 e 50 hPa. Questo significa che il Final Warming non potrà essere considerato di tipo Major in accordo ad entrambi i criteri di Black et al che di FU Berlin SA.

[1] Freie Universität Berlin Stratospheric Analyses. 30 hPa monthly mean North Pole temperatures. http://www.geo.fu-berlin.de/en/met/ag/strat/produkte/northpole/index.html
[2] Freie Universität Berlin Stratospheric Analyses. Stratosphere diagnostics. http://www.geo.fu-berlin.de/en/met/ag/strat/produkte/winterdiagnostics/i…
[3] Black, R. X., McDaniel, B. A., & Robinson, W. A. (2006). Stratosphere–Troposphere Coupling during Spring Onset. J. Climate, 19(19).
[4] Waugh, D. W., and Rong P. P. (2002). Interannual variability in the decay of lower stratospheric Arctic vortices, J. Meteor. Soc. Japan, 80, 997-1012.

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