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La Previsione Stagionale per l’inverno sulla base dell’indice OPI

Soltanto qualche giorno fa abbiamo pubblicato un post che descrive il lavoro di ricerca sull’Indice OPI portato avanti da Riccardo Valente, Alessandro Pizzuti, Filippo Casciani e Andrea Zamboni del Centro Meteo Toscana. Poi è arrivato il nostro outlook, appena giovedì scorso. Ora, terminato il mese di ottobre, Riccardo, Alessandro e Andrea hanno finalizzato la loro analisi e prodotto una previsione per la prossima stagione invernale. Naturalmente siamo felici di ospitarla su CM al fine di stimolare la discussione anche tra i nostri lettori. L’approccio è concettualmente molto simile, ma il processo di analisi e prognosi è differente e, come leggerete tra poco, lo sono anche i risultati, sebbene sussistano comunque molte analogie, specialmente riguardo alla zonalità accentuata che dovrebbe caratterizzare l’inizio della stagione fredda e al segno che si pensa possa assumere tendenzialmente l’indice AO.

Nel post che segue c’è inoltre una premessa che mi sento di condividere appieno, ma è decisamente meglio che leggiate per vostro conto, perciò, ecco qua.

gg

 

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PREVISIONE STAGIONALE PER L’INVERNO 2013/2014 SU BASE OPI

 

Nel presente articolo proponiamo la proiezione stagionale per l’inverno 2013-2014, elaborata sulla base del nuovo metodo previsionale derivante dalla recente scoperta in merito alla corrispondenza tra pattern ottobrino e pattern invernale, a partire dalla quale è stato possibile sviluppare il nuovo indice predittivo OPI (“October Pattern Index – Un nuovo indice altamente predittivo della stagione invernale”).

 

Prima di procedere con la previsione è doveroso fare una premessa. Le previsioni stagionali invernali costituiscono da sempre un motivo di grande attrazione per i meteo appassionati (e non solo). Tuttavia,  forse proprio a causa di tale euforia, spesso ci si dimentica del vero significato dei forecast stagionali, i quali sono da considerare come uno strumento finalizzato all’elaborazione di un quadro generale dell’evoluzione a “macroscala”, in grado di fornire le informazioni principali sulle dinamiche salienti  della stagione. Inoltre, sfruttando la scarsissima capacità predittiva nelle previsioni stagionali (perfino i forecast elaborati degli enti ufficiali faticano a raggiungere risultati lontanamente affidabili), tale “euforia” viene sfruttata da alcuni soggetti che, ogni anno di questi tempi, ci mettono in guardia dall’inverno più freddo degli ultimi 100/1000 anni, con il solo scopo di catturare l’attenzione dei lettori.
Nel presente articolo, sebbene ci troviamo in una fase molto prematura della stagione (siamo ancora in pieno autunno), proviamo a tracciare una proiezione della prossima stagione invernale in maniera più oggettiva e distaccata possibile sulla base del nuovo modello previsionale OPI, che in riferimento ad un esteso campione di anni, si è rivelato come il modello di gran lunga più affidabile nell’elaborazione dei forecast stagionali invernali.

 

Partiamo anzitutto dal valore che ha fatto registrare l’OPI al termine del mese di Ottobre appena trascorso: esso si attesta su un valore decisamente elevato e pari ad +1,6. Un simile valore ci suggerisce un trimestre invernale contraddistinto mediamente da un vortice polare molto compatto (valore dell’AO medio trimestrale oscillante su valori prossimi/superiori a +1). In queste condizioni (AO elevato) le correnti occidentali (westerlies), connesse all’attività ciclonica del vortice polare (VP), risultano più intense nonché più frequentemente confinate alle latitudini settentrionali. Tale “anello di forti venti” che circolano intorno al Polo Nord, tende a relegare l’aria fredda al di sopra delle regioni polari determinando un regime più stabile di alta pressione alle medie latitudini. Con riferimento al territorio europeo, detta situazione porta ad avere, mediamente, un anticiclone delle Azzorre disteso sui paralleli e dunque spesso invadente sulle regioni centro occidentali del continente, determinando nel complesso un regime di stabilità atmosferica superiore alla norma.

 

VPA Fig_1
Fig.1. Nella presente figura viene mostrato l’ ”assetto” delle anomalie geopotenziali europee, alla quota di 500 hPa, che si registra al termine dei trimestri invernali contraddistinti da valori di AO medio elevati (prossimi o superiori a +1). Le anomalie positive sono appunto dovute ad un anticiclone delle Azzorre mediamente poco meridianizzato e pertanto più invadente sull’Europa centro-occidentale.

Da un siffatto regime anticiclonico per le regioni centro-occidentali europee ne deriva inevitabilmente sia un quadro termico superiore alla norma che un quadro pluviometrico inferiore alla norma. In queste condizioni solo l’Europa orientale/sud orientale, trovandosi sul  bordo del campo anticiclonico, risente di una circolazione marcatamente fredda (se non gelida) e più dinamica.
La riprova di quanto si qui detto deriva dall’analisi riguardante le anomalie dell’altezze geopotenziali sul polo geografico, che ci forniscono ampie indicazioni circa la salute del vortice polare su tutto il suo profilo isobarico:

VPA Fig_2
Fig.2. La figura mostra le anomalie dell’altezza dei geopotenziali sull’intera colonna dell’area polare.

 

A tal proposito, la particolare dinamica che ha caratterizzato la prima parte del mese di ottobre innescherà una progressiva risposta stratosferica tra Novembre e Dicembre ascrivibile ad un progressivo rinforzo del vortice polare stratosferico (TST event). Le conseguenze sono appunto un forcing primario in direzione di un vortice polare compatto e scarsamente modulabile(ESE cold), così come l’indice OPI ha brillantemente espresso.

 

VPA Fig_3
Fig.3. In questa immagine si evidenzia la divergenza dell’onda planetaria ed il progressivo approfondimento del vortice polare stratosferico per la conservazione del suo momento angolare.

 

Fin’ora è stato fatto riferimento al quadro medio complessivo dell’inverno e si è visto come esso risulti caratterizzato mediamente da una debole attività d’onda planetaria e dunque da un VP forte e poco disturbato. Tuttavia nell’arco dell’intera stagione potremmo assistere comunque a delle fasi circoscritte contraddistinte da una maggiore attività d’onda planetaria e dunque favorevoli ad una più marcata oscillazione del getto durante le quali , il continente europeo, potrebbe essere interessato da colate di aria fredda che non possiamo escludere anche di matrice fortemente continentale grazie alla particolare disposizione delle ondulazioni a livello emisferico.
A quest’ultimo proposito, come specificato all’interno della nostra ricerca, dall’attenta analisi dell’OPI e del pattern ottobrino da cui esso deriva, è possibile addirittura dedurre informazioni abbastanza dettagliate in merito alle caratteristiche salienti delle discese fredde sopra dette. A tale scopo riportiamo anzitutto la carta di reanalisi relativa alle anomalie del geopotenziale alla quota di 500 hPa registrate, a scala emisferica, nel corso dell’intero mese di ottobre:

 

VPA Fig_4
Fig. 4. Nella seguente figura vengono mostrate le anomalie di geopotenziale a livello emisferico, alla quota di 500 hPa, relative al mese di Ottobre 2013.

 

Da un’attenta analisi della carta le caratteristiche principali del pattern ottobrino risultano essere le seguenti:

 

  1. asse medio del vortice (linea nera) discretamente inclinato e posto in corrispondenza della congiungente il Labrador e Siberia orientale; la posizione dell’asse, esattamente come il valore dell’indice OPI, costituisce un elemento di output del software “Telemappa Next Generation”;
  2. fattore di ellitticizzazione molto basso sintomo di una scarsa stazionarietà/intrusività d’onda planetaria;

 

Inoltre, in virtù della stretta corrispondenza tra il pattern medio ottobrino ed il modello circolatorio caratterizzante i singoli episodi più cruciali che si verificano nel corso dell’inverno successivo (episodi “chiave” in cui si registra la massima attività d’onda planetaria per lo specifico inverno), dalla precedente carta ed in considerazione dell’asse medio mensile (linea nera), è possibile dedurre le caratteristiche principali dei più importanti episodi di stampo invernale. In particolare si nota un’onda pacifica (wave 1) traslata, rispetto alla sua sede naturale, sul settore occidentale del nord Pacifico (Golfo d’Alaska) e l’onda atlantica (wave 2) in posizione simmetrica, rispetto all’asse, addossata sull’atlantico orientale (Gran Bretagna- penisola Scandinava).

 

Una simile configurazione d’onda planetaria (wave 1 e 2) indica una discreta compattezza del VP ed una limitata capacità intrusiva d’onda (con particolare riferimento all’onda 2) anche nelle fasi di massima espressione d’onda planetaria. Volendo utilizzare una terminologia meno tecnica, anche nel corso delle fasi di oscillazioni del getto (discese fredde), l’anticiclone delle Azzorre non riuscirebbe a penetrare sino alle latitudini più settentrionali rimanendo più centrato tra Isole Britanniche e Penisola Scandinava, in un contesto di AO comunque tra il neutro e positivo.

 

D’altronde l’elevato valore dell’OPI, nonchè la presenza di una forte anomalia negativa polare centrata tra Scandinavia settentrionale e  mare di Kara, supportano la tesi sopra esposta favorevole ad uno schema circolatorio non in grado di prevedere un’onda atlantica (wave 2) eccessivamente intrusiva sino alle latitudini più settentrionali in un contesto comunque di AO neutro/positivo. In queste situazioni, dove l’onda atlantica si mantiene su latitudini meno settentrionali e dunque centrata ad ovest del continente (Gran Bretagna – Penisola Scandinava) l’aria fredda, che scorre sul suo bordo orientale dell’anticiclone, tende ad interessare maggiormente le zone dell’est europeo e l’area balcanica. In riferimento al nostro Paese, nel caso di configurazioni come quella descritta, le zone più direttamente coinvolte (soprattutto in termini precipitativi) sono quello del medio e basso adriatico anche se non è da escludersi un interessamento più esteso del territorio. La seguente figura ritrae a grande linee il pattern circolatorio descritto.

 

VPA Fig_5
Fig.5. La carta rappresenta una tipologia di schema simile a quello esposto. Le anomalie si riferiscono alla quota geopotenziale di 500 hPa. Da questa si vede un anticiclone delle Azzorre non troppo meridianizzato e ben centrato tra la Gran Bretagna e la parte meridionale della Penisola Scandinava, con le correnti artiche dirette principalmente sull’area balcanica e sul l’Italia centro-meridionale.

 

Vista la direttrice nord orientale delle discese artiche, queste potrebbero assumere caratteristiche anche rilevanti soprattutto in termini di termiche al suolo. Inoltre nella fase successiva di chiusura in cut-off, il movimento retrogrado delle gocce fredde ed eventuali “agganci” con infiltrazioni di flussi umidi occidentali, potrebbero estendere gli episodi nevosi anche ad altri settori del paese. Infine il mantenimento di circolazioni basse secondarie potrebbero garantire, anche nella prima fase di maggiore ripresa del getto atlantico, il mantenimento di  temperature discretamente basse per un periodo più lungo. Tuttavia trattandosi di una previsione stagionale, gli aspetti legati alle precise dinamiche e agli esatti movimenti delle figure bariche (collocazione dei minimi pressori, ) da cui dipenderanno poi le esatte vicissitudini meteo sull’intero territorio nazionale, non sono oggetto di questa analisi e verranno discusse nelle appropriate sedi di nowcasting a breve distanza dagli eventi.

 

Infine, riguardo alla tempistica generale, l’analisi del pattern ottobrino suggerisce che queste fasi di massima attività d’onda planetaria (fasi di maggiore stampo invernale), dovrebbero collocarsi una nelle battute iniziali dell’inverno (fine novembre-prima fase di dicembre) e la seconda tra fine gennaio e febbraio. A questo proposito, l’attenta analisi dell’evoluzione del pattern ottobrino, suggerisce un avvio precoce ed abbastanza incisivo della stagione invernale. Tuttavia subito dopo questa prima fase si aprirebbe il periodo di massima intensità del VP (attività d’onda debole/assente) che dovrebbe riuscire a protrarsi fin verso la parte conclusiva di gennaio, favorendo un lungo periodo mediamente mite e stabile sulle aree centro-occidentali del continente.  Solo tra fine gennaio ed inizio febbraio si dovrebbe assistere ad una ripresa, inizialmente debole, dell’attività d’onda planetaria con ripristino di condizioni più consone alla stagione invernale. La suddetta rinata attività d’onda dovrebbe assumere la sua massima espressione grossomodo intorno alla metà di febbraio, quando potrebbero verificarsi gli episodi invernali più importanti. In questo frangente non è da escludersi una maggiore capacità intrusiva dell’onda atlantica (hp delle Azzorre) verso il polo, con maggiore coinvolgimento del territorio italiano ed in generale delle aree più occidentali d’Europa.

 

VSP Fig_6

 

In conclusione vogliamo di nuovo ribadire quanto già espresso nelle battute iniziali, ovvero che le previsioni stagionali sono da considerarsi come l’elaborazione di un quadro di riferimento medio delle caratteristiche salienti della stagione invernale e dunque capaci di fornirci un’idea complessiva su quello che potrebbe riservarci l’inverno. Tuttavia la nostra previsione, grazie anche alla recente scoperta della corrispondenza tra pattern ottobrino e pattern invernale (OPI), ha potuto porsi come obiettivo non solo quello di cercare di inquadrare l’andamento medio della stagione invernale (ricordiamo che l’OPI “gode” del tasso di correlazione di gran lunga più alto tra tutti gli indici attualmente in circolazione), ma anche quello di fornire indicazioni molto più dettagliate in merito alle principali dinamiche del Vortice Polare sia in termini qualitativi (allocazione d’onda planetaria e quindi informazioni sulla qualità delle eventuali discese artiche) che in termini  temporali (a livello ovviamente generale). Pertanto quest’ultime informazioni di estremo dettaglio, che vanno ben al di là dei limiti oggettivi di una previsione stagionale effettuata con diversi mesi di anticipo, ci auguriamo possano essere recepite  ed interpretate nella maniera più corretta.

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Published inAttualità

3 Comments

  1. lurens

    Scusate se mi intrometto, da ignorante, in questo blog scientifico.

    Queste previsioni stagionali possono ritenersi significative anche per il Piemonte e in generale per le Alpi occidentali, dove spesso assistiamo a inverni caratterizzati da continui passaggi di fronti perturbati da nordovest, che lasciano in ombra pluviometrica il nordovest?
    insomma, è possibile prevedere se si verificheranno le condizioni sopra descritte?

    chiedo scusa per l’incompetenza e se ho scritto fesserie, ma vi seguo lo stesso!
    cordiali saluti

    • Lurens,
      come avrai letto nel post e anche nel nostro outlook, l’evoluzione di breve periodo non può essere oggetto di queste proiezioni. Quello cui ti riferisci è un pattern da nord-ovest, che forse ha più probabilità di verificarsi secondo quanto immaginato in questo post (per regresso temporaneo dell’anticilone atlantico), di quanto non sia invece nel nostro outlook, che assegna alle masse d’aria continentale un ruolo più determinante nei mesi freddi. Ma anche tenendo conto di questo, la traiettoria degli eventi perturbati è, come scritto giustamente anche qui, roba da nowcasting.
      gg

    • Luigi Mariani

      Credo che l’outlook sia soggetto a due principali elementi di incertezza:
      1. incertezza nella localizzazione delle strutture meteorologiche (e nello specifico dell’anticiclone di blocco sul vicino atlantico). Siamo cioè di fronte ad un problema di scale per cui AO e di conseguenza OPI sono indici di macroscala e dunque non in grado di discernere strutture di mesoscala tipo arco alpino occidentale.
      2. incertezza legata alla media: l’otlook indica un campo medio per i 90 giorni della stagione invernale e come sappiamo una stessa configurazione media può essere frutto di 90 configurazioni giornaliere tute uguali fra loro ovvero diversissime fra loro.

      In sintesi nella mia attività professionale penso di utilizzare l’informazione che mi viene dall’outlook considerando una maggior propensione della prossima stagione invernale all’affermarsi di promontori di blocco sul vicino atlantico con tutto ciò che ne può conseguire per la nostra area e che sono in grado di stimare per analogia con situazioni passate. Per il resto (evoluzione per i singoli giorni) continuerò ad affidarmi al medio e breve termine.

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