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Outlook inverno 2012-2013 – Aggiornamento del 28 dicembre 2012

di Carlo Colarieti Tosti

Continuando gli argomenti esposti nell’ultimo outlook pubblicato lo scorso 28 novembre, con questo aggiornamento cercheremo di spostare al mese di gennaio il nostro esercizio di prognosi a lungo termine.

L’attività solare continua a mostrarsi piuttosto “blanda” con un valore dell’indice geomagnetico aa index del mese di novembre (figura 1) addirittura lievemente inferiore al precedente mese. Dall’immagine in figura 2 si conferma quanto precedentemente scritto evidenziando come il numero di macchie solari mensili (SSN) si sia mantenuto attorno alle 60 macchie. La QBO (Quasi Biennial Oscillation) sia alla quota isobarica di 30 che di 50 hPa, come da figure 3 e 4, permane in fase negativa anche se alla quota isobarica di 30hPa è ben chiara la tendenza a risalire confermando il raggiungimento del valore minimo tra gli scorsi mesi di luglio ed agosto. A questo punto possiamo attenderci che l’inverno 2012-2013 possa trascorrere con l’indice in fase negativa.

Nel precedente outlook abbiammo accennato a come questa combinazione, bassa attività solare e QBO negativa, dimostri elevate capacità di disturbo al Vortice Polare Stratosferico (VPS) favorendo anche la circolazione dell’ozono regolata dalla Brewer Dobson Circulation. Il forcing troposferico, riscontrabile lungo la fascia equatoriale dell’oceano Pacifico facente capo alla circolazione guidata dal regime ENSO, ha continuato a presentare anche nello scorso mese di novembre un debole El Niño in fase 4 visibile nel grafico in figura 5.

L’indice ENSO modifica non poco il trasporto di calore e vapore acqueo verso le alte quote modulando l’onda convettiva equatoriale che determina la propagazione delle Gravity Waves verso la stratosfera. Lo stato descritto nel precedente outlook della cella di Walker strutturata in modalità multicella ha subito una modifica nel corso del mese di novembre ed infatti, pur rimanendo un Niño 4, si è riscontrata alla quota isobarica di riferimento di 850hPa una flessione degli alisei in zona 1+2 e un lieve incremento proprio nella zona 4 (figura 6). Tale situazione ha determinato una intensificazione dell’onda convettiva equatoriale posta tra l’oceano indiano e il continente indonesiano e una successiva soppressione in area sudamericana equatoriale con imposizione di una circolazione stratosferica di tipo wave1 pattern. Questo, a sua volta, ha determinato l’insorgere del Canadian Warming che ha causato il dislocamento del VPS sul lato Euro-asiatico con trasferimento di vorticità potenziale e conseguente intensificazione del getto polare nord-atlantico.

Gli effetti sulla circolazione troposferica sono tema di attualità. Quanto detto è riscontrabile nelle figure 7 e 8 che rappresentano rispettivamente le anomalie della velocità potenziale alla quota isobarica di 200hPa e il suo valore medio per le date indicate. La MJO (Madden Julian Oscillation) negli ultimi mesi è stata poco significativa in magnitudo ma l’intensificazione dell’onda convettiva equatoriale sul continente indonesiano determinerà un incremento della magnitudo dell’indice in fase 3 (figura 9) con ulteriore alimentazione dell’onda wave1 che andrà intensificandosi. La soppressione della zona convettiva sull’America meridionale ha facilitato l’azzeramento della wave2 favorendo una sostenuta circolazione zonale alle medio alte latitudini euro-atlantiche a partire dalla metà di dicembre. Sempre guardando alla figura 9 si nota una propagazione dell’onda verso est presentandosi nella prima metà della prima decade di gennaio verso l’area sudamericana con soppressione della convezione in area indonesiana e suo spostamento, in forma attenuata, verso il meridiano del cambio di data.

Tale spostamento, seppur in magnitudo debole, si ritiene che porterà alla riattivazione della wave2 stratosferica dopo il 5 gennaio 2013 e ad una attenuazione della wave1. In tal senso la figura 10 chiarisce meglio la modalità temporale della propagazione dell’onda convettiva equatoriale verso est.

Quanto fin qui esposto ci sarà utile più avanti quando tratteremo lo stato della stratosfera. L’indice PDO (Pacific Decadal Oscillation) si conferma nella sua nuova fase negativa segno di una mutata circolazione atmosferica in sede pacifica di cui dobbiamo tenere conto (figura 11) e che tende a favorire forcing troposferici a carico della prima onda.

Prima di applicare la prognosi per il mese di gennaio 2013 su base statistica verifichiamo il risultato ottenuto su quanto previsto per il corrente mese di dicembre nel precedente bollettino. La figura 12 ci mostra l’anomalia accorsa alla quota isobarica di 500hPa tra l’1 e il 24 dicembre (totalità dei dati disponibili alla data di emissione del presente outlook), mentre nella figura 12a riportiamo quanto atteso a seguito della nostra trattazione in termini di correlazione tra forcing esaminati e geopotenziale alla quota isobarica di 500hPa. Nonostante i dati non coprano l’intero mese i risultati ottenuti sono più che soddisfacenti, infatti ha trovato un’ottima corrispondenza nella realtà il pattern circolatorio previsto.

Ora traduciamo in grafico quanto è possibile attenderci in termini di correlazione tra forcing esposti precedentemente e pressione sul livello del mare ed anche del geopotenziale alla quota isobarica di 500hPa per il mese di gennaio visibile rispettivamente nelle figure 13 e 13a. Il primo grafico ci indica che l’impianto troposferico fin qui tracciato debba continuare anche nel prossimo mese di gennaio con qualche modifica. Esaminando le due figure notiamo come l’anomalia di pressione al livello del mare e di geopotenziale alle alte latitudini debba confermarsi e in una certa misura anche estendersi con un pattern medio di tipo SCAND+. L’area del mediterraneo centro-occidentale e il vicino atlantico dovrebbe essere sede di frequenti depressioni alimentate da aria continentale con qualche sovrapposizione in ingresso dal Mediterraneo occidentale facente capo al basso getto atlantico con il relativo basso storm track ascrivibile ad un pattern EA-. Complessivamente il vortice polare è atteso debole con indici AO e NAO negativi.

Sulla base di quanto esposto è lecito attendersi sullo scenario italiano per il mese di gennaio precipitazioni inferiori alla norma sulle regioni settentrionali, in media al centro e superiori alla media al meridione. Le temperature sono attese diffusamente sotto la norma. A questo punto dobbiamo introdurre le importanti dinamiche stratosferiche in atto.
Nel precedente outlook avevamo indicato un atteso warming stratosferico in avvio nel corso della seconda metà del mese di dicembre con effetti previsti nel corso del successivo mese di gennaio. L’attuale situazione va confermando quanto previsto. Infatti la posizione decentrata verso l’area siberiana assunta dal VPS con una circolazione di tipo wave1, prodotta dalla modifica della distribuzione dell’onda convettiva del pacifico come precedentemente illustrato, sta attivando un inteso riscaldamento stratosferico alla quota isobarica di 10hPa in area asiatica (figura 14).

Il riscaldamento sarà piuttosto rilevante perchè supererà i 40°C in una settimana. Il riscaldamento indurrà una intensificazione dell’HP stratosferico delle aleutine che costringerà il VPS ad una parziale e rapida rotazione con posizionamento sul lato atlantico (figura 15). Tale situazione sarà favorita dalla mancata attivazione della wave2 per quanto precedentemente esposto (vedi figure 9, 10 e 15).

A questo punto si aprirebbero due possibili scenari, vediamoli nel dettaglio.

  1. Lo spostamento previsto dell’onda convettiva equatoriale verso la zona sudamericana settentrionale prevista attorno al 5-7 gennaio potrà attivare la wave2 (figura 16) che in presenza di un HP stratosferico già invadente in sede polare lato pacifico potrebbe determinare una chiusura a tenaglia del VPS con relativa divisione in due lobi dello stesso. Il primo andrebbe a posizionarsi verso il Labrador ed il secondo in zona euro-siberiana. Lo scivolamento a più basse latitudini favorito da un aumento dei geopotenziali verso il polo determinerà una rotazione dei due lobi in senso orario con probabile interessamento diretto del Mediterraneo centrale (figura 17) con ripercussioni in troposfera a attorno alla prima metà della seconda decade di gennaio.
  2. Il passaggio dell’onda convettiva equatoriale verso il Pacifico orientale e America meridionale, in versione maggiormente contenuta, avrebbe solo scarsi o assenti effetti nella riattivazione della wave2 (figura 16a). La spinta in sede polare rimarrebbe solo a carico della wave1 che costringerebbe il vortice polare ad un solo spostamento inibendo la possibilità di divisione con posizionamento principale sul lato euro-asiatico (figura 17a).

Entrambe le dinamiche stratosferiche esposte sono in accordo, sia pure con qualche distinguo, con quanto precedentemente esposto in relazione ai forcing troposferici e i relativi pattern previsti per il mese di gennaio come da figure 13 e 13a.

Allo stato attuale le possibilità di realizzo delle due ipotesi sopra espresse sono più favorevoli alla prima (split). La struttura della wave1 con l’iniziale spinta tutta a suo carico e un successivo intervento della wave2 sono in letteratura favorevoli all’ipotesi di split del vortice polare. Altresì l’ipotesi di una wave2 assente o poco efficace è mal supportata dalla previsione inerente lo spostamento graduale in fase 6 della MJO anche se di debole magnitudo. L’attuale struttura tropo-stratosferica sta attivando intensi EP-flux che diverranno tra la fine dell’anno e i primi giorni del 2013 convergenti. Il coinvolgimento della quota isobarica di 1hPa determinerà un sensibile rallentamento della circolazione zonale con una sua probabile inversione alla latitudine di 60°N attorno alla seconda metà della prima decade di gennaio. Ai piani isobarici di 30 e 50hPa è prevista l’inversione della circolazione tra le latitudini di 65°N e 90°N per la fine della prima decade di gennaio.

In relazione a quanto esposto si ritiene probabile che si realizzi un evento di tipo MMW (Major Midwinter Warming) determinato dall’apporto decisivo indotto dalla riattivazione della seconda onda. La combinazione stratosferica prevista è frutto di una complessa dinamica avviata nella prima decade di dicembre fino all’impulso troposferico visibile nella figura 17b avvenuto tra il 21 e il 23 dicembre scorsi e a carico della wave1.

L’impianto stratosferico previsto dovrebbe propagarsi verso il basso inducendo un netto cambio di circolazione troposferica attorno alla prima parte della seconda decade di gennaio con netta perdita di zonalità a favore di azioni retrograde. In realtà un primo parziale cambiamento all’attuale circolazione zonale, figlia del precedente Canadian Warming, si attuerà tra la fine di dicembre e gli inizi di gennaio quando si instaurerà una maggiore ondulazione del flusso atlantico indotto da una ripresa meridiana dell’anticiclone delle Azzorre a causa dalla rotazione precedentemente descritta del vortice polare.

 

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Published inAttualitàOutlook

10 Comments

  1. salvovilla

    la ringrazio per la risp e volevo porle un altra domanda ossia e possibile che si crei una dinamica non capace di trasferire il warming dalla strat alla troposf? (poi non e ancora sicuro se si tratti di un displacement o split).

    • Certo che esiste la possibilità per la quale non si trasferiscono gli effetti dalla stratosfera alla troposfera ma in tal caso devono esistere dei forcing troposferici che appunto “forzano” la circolazione nei bassi strati dell’atmosferica tanto da imporre una circolazione diversa da quella realizzata nei piani sovrastanti, ma questo non mi sembra il nostro caso.
      Quando è stato scritto l’outlook vi erano alcune incertezze e quindi sono state poste le due possibilità anche se, come scritto, era a mio avviso già favorito lo split. Le corse modellistiche successive stanno dando ragione alla possibilità split.
      In verità, al solo fine statistico, se vi sono differenze notevoli in stratosfera tra le dinamiche displacement e split in troposfera le differenze sono piuttosto contenute. In caso di split bisogna stabilire dove i residui del vortice polare colpiranno le medie latitudini. In tal senso giungono sempre maggiori conferme circa quanto da me ipotizzato nell’outlook, ovvero, a seguito dello split con la complicità della wave2, anche se non in versione brillante per una contenuta onda equatoriale in transito in atlantico, si posizionerebbe un HP sull’area polare con attivazione di una rotazione oraria di tutta la struttura con movimento retrogrado del vortice siberiano verso l’Europa. Vista la buona propagazione delle dinamiche sopra descritte verso i piani inferiori per l’Europa sarebbero dolori…

  2. salvovilla

    questo e il mio sito di riferimento spero qualcuno risp alla mia domanda scritta sopra.

  3. Andrea

    Complimenti vivissimi per la trattazione, completa e professionale!

  4. Lucio

    Rinnovo i miei complimenti sig. Colarieti Tosti. Disamina ricca di “materiale didattico” e personalmente il confronto statistico applicato e/o sovrapposto all’ analisi stratosferica la trovo davvero interessante e ben applicata.

    • La ringrazio. Spero che lo sforzo fin qui compiuto continui a dare risultati soddisfacenti e quando non lo farà si apriranno nuove sfide di studio nel comprendere quei meccanismi responsabili del mancato risultato.

  5. salvovilla

    intanto complimenti per la professionalita e l esattezza con cui esaminate le vicende atmosferiche,ma volevo chiedervi se prevedendo depressioni ad occidedente alimentate da aria continentale escludete irruzzioni di aria fredda con neve al centro sud?

    • A dire il vero allo stato attuale non includerei o escluderei nessuno. Il primo problema da risolvere sono le future dinamiche stratosferiche che certamente avranno un ruolo primario nel comportamento troposferico ed in tal senso i prossimi 7/10 giorni a mio avviso saranno decisivi. Ovviamente se quanto ipotizzato nell’outlook troverà riscontro nella realtà allora in linea di massima le regioni centro-meridionali saranno maggiormente penalizzate, in termini di precipitazioni e freddo, rispetto alle settentrionali che saranno interessate sempre da clima freddo ma più secco. Altrettanto ovvio che a dipanare i suoi dubbi con adeguato dettaglio sarà compito del deterministico quando sarà alla sua portata predittiva.

    • Vorrei però specificare che nel non includere o escludere nessuno riguarda anche le regioni settentrionali. Infatti sempre in relazione alle dinamiche stratosferiche che troveranno applicazione potrebbero aversi precipitazioni distribuite più democraticamente sul Paese. Come avrà compreso sia il commento precedente che l’attuale sono da considerarsi delle riflessioni nel campo di un difficile esercizio di prognosi. Quando il quadro sarà più delineato sarà meno arduo entrare nei dettagli.

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