Un Mese di Meteo – Aprile 2017

IL MESE DI APRILE 2017[1]

Mese caratterizzato dal prevalere di condizioni di blocco anticiclonico sul vicino Atlantico con prevalenza sulla nostra area di correnti settentrionali che fra il 18 e il 22 aprile si sono orientate da nordest con sensibile calo delle temperature minime

La carta media mensile del livello di pressione di 850 hPa (figura 5) mostra il vicino Atlantico dominato da un promontorio anticiclonico subtropicale di blocco esteso dall’Africa del Nordovest verso il Golfo di Biscaglia ed evidenziato dalla lettera A. L’azione di tale struttura fa sì che la circolazione media sull’area italiana risulti da  Nordovest, con un carattere favonico sul settentrione attestato dal “naso di foehn” evidente a Nord dello spartiacque alpino.

Figura 5 – 850 hPa – Topografia media mensile del livello di pressione di 850 hPa (in media 1.5 km di quota). Le frecce inserire danno un’idea orientativa della direzione e del verso del flusso, di cui considerano la sola componente geostrofica. Le eventuali linee rosse sono gli assi di saccature e di promontori anticiclonici.

Fin qui la media, la quale non ci mostra da un lato il transito di 5 perturbazioni e dall’altro l’elemento più critico dal punto di vista agricolo e cioè la gelata tardiva verificatasi nel periodo compreso  fra il 18 e il 21 aprile, allorché un anticiclone con centro sul vicino Atlantico a Ovest delle isole Britanniche ha spinto un proprio promontorio verso gli Urali dando luogo  sull’Italia a un regime di correnti da est-nordest con afflusso di aria gelida di origine artica e polare continentale che ho provocato un sensibile calo delle temperature specie sul Centro-Nord e sulla Sardegna. Si noti inoltre che la massa d’aria fredda in virtù della traiettoria da Est ha potuto penetrare nel bacino padano senza alcuna interferenza da parte dell’arco alpino che in molti casi protegge tale bacino dalle irruzioni fredde.

Come in gran parte dei fenomeni di gelata, una componente chiave è stata costituita  dall’irraggiamento verso lo spazio, in virtù del quale la superficie del suolo si raffredda e di conseguenza raffredda lo strato d’aria che la ricopre, che dunque risulta più fredda dell’aria sovrastante (inversione termica). L’irraggiamento è contrastato dall’effetto serra, il quale è mediamente determinato per il 51% dal vapore acqueo, per il 24% dalle nubi e per il 18% dalla CO2. Nel caso in esame tale fenomeno benefico è stato attenuato dal fatto che la massa d’aria in arrivo è risultata particolarmente povera di vapore acqueo e che i cielo era in gran parte sgombro da nubi.

A ciò si aggiunga che più cielo la superficie del pianeta vede, più energia emette verso lo spazio e più si raffredda. In tal senso la cima di una montagna o di una collina si raffredda molto più rispetto ai fondivalle e dunque produce moltissima aria fredda, che però non si mescola con quella calda ed essendo più densa drena vero le zone più basse, che dunque vengono raffreddate per l’aria fredda che scende dai rilievi. Tale fenomeno, noto come avvezione locale, è stato una componente essenziale della gelata in questione ed è apparso significativo non solo in coincidenza con i rilievi più potenti ma anche con riferimento a rilievi collinari di piccole e medie dimensioni.

Tabella 1 – Sintesi delle strutture circolatorie del mese a 850 hPa (il termine perturbazione sta ad indicare saccature atlantiche o depressioni mediterranee (minimi di cut-off) o ancora fasi in cui la nostra area è interessata da correnti occidentali con variabilità perturbata).
Giorni del mese Fenomeno
1-4 aprile Sabato 1 aprile una saccatura atlantica ha fatto il suo ingresso sul Mediterraneo occidentale per poi isolare una depressione sull’Alto Tirreno domenica 2. Tale depressione si è poi mossa  verso sudest raggiungendo la Sicilia martedì 4 (perturbazione n. 1).
5-8 aprile sull’Italia un debole regime di correnti da Nordovest che sul settentrione ha assunto lieve carattere favonico, come evidenzia il “naso di foehn” presente a Nord dello spartiacque alpino.
9-11 aprile Locali infiltrazioni di aria fredda da Nord nella giornata di domenica 9 hanno provocato sporadica attività temporalesca su Alpi occidentali e Appennino tosco-emiliano con occasionali piovaschi pomeridiani e notturni, in estensione al resto dell’areale padano-alpino e all’Italia peninsulare fra lunedì 10 e martedì 11 (perturbazione n. 2).
12-16 aprile mercoledì  12 promontorio da ovest dell’anticiclone atlantico influenza la nostra area con tempo stabile salvo variabilità sul basso Tirreno associata ad attività temporalesca locale.
13-17 aprile Da giovedì 13 a lunedì 17 l’arretramento dell’anticiclone espone le nostre regioni a un regime di correnti da nordovest con attività temporalesca locale (perturbazione n. 3).
18-20 aprile Un anticiclone con centro sul vicino Atlantico a Ovest delle isole Britanniche protende un proprio promontorio verso gli Urali. Tale struttura dà luogo sull’Italia a un regime di correnti da nordest con afflusso di aria gelida di origine artica e polare continentale che provoca un sensibile calo delle temperature con gelate tardive anche in pianura sul Centro-Nord e la Sardegna.
21-24 aprile il promontorio anticiclonico è di nuovo arretrato verso ovest spostando il proprio centro sul vicino Atlantico ad ovest delle Isole britanniche ed esponendo la nostra area ad un regime di più miti correnti da Nordovest.
25-28 aprile La nostra area è sotto l’influenza di una saccatura Atlantica con asse da Nordest connessa ad un minimo depressionario sul Baltico e che dà luogo a tempo perturbato sulle regioni centro-settentrionali (perturbazione n. 4). Il transito si conclude venerdì 28 allorché si assiste and un rapido miglioramento a iniziare da Nordovest.
29-30 aprile Campo di pressioni livellate con tempo stabile salvo attività temporalesca residua nella nottata fra venerdì e sabato su Alto Adriatico e Basso Tirreno. Dalla serata del 30 nuovo peggioramento per effetto di una saccatura atlantica con asse da Ovest (perturbazione n. 5) associata a una profonda area depressionaria in Atlantico.

Andamento termo-pluviometrico

Per quanto concerne le temperature mensili (figure 1 e 2) domina una debole anomalia positiva nelle massime mentre vicine alla norma appaiono le minime, salvo locali anomalie positive o negative. La tabella delle temperature decadali (tabella 2) evidenzia nelle prime due decadi anomalie positive moderate nelle massime e deboli nelle minime cui subentrano anomalie negative nella terza decade.

Figura 1 – TX_anom – Carta dell’anomalia (scostamento rispetto alla norma espresso in °C) della temperatura media delle massime del mese

Figura 2 – TN_anom – Carta dell’anomalia (scostamento rispetto alla norma espresso in °C) della temperatura media delle minime del mese

Tale andamento termico può essere raccordato con quello globale osservando la carta globale di anomalia termica media mensile della bassa troposfera (figura 6). Si notino le anomalie positive sull’area siberiana e sulla penisola Iberica e quelle negative sul Nordest Africano e sul Nord Europa (più spiccate sul Baltico). Le temperature sull’Italia appaiono invece nella norma o in lieve anomalia positiva.

Figura 6 – UAH Global anomaly – Carta globale dell’anomalia (scostamento rispetto alla norma espresso in °C) della temperatura media mensile della bassa troposfera. Dati da sensore MSU UAH [fonte Earth System Science Center dell’Università dell’Alabama in Huntsville – prof. John Christy (http://nsstc.uah.edu/climate/)

La carta delle anomalie pluviometriche (figura 4) evidenzia il prevalere di anomalie negative su quasi tutta l’area con eccezioni in Veneto, Trentino Alto Adige, Romagna, Valle d’Aosta, Lombardia centro meridionale, Sicilia Occidentale e Calabria. Anche a livello decadale (tabella 2) dominano deboli anomalie negative con la sola eccezione della debole anomalia positiva al sud nella prima decade e al centro nella terza

Figura 3 – RR_mese – Carta delle precipitazioni totali del mese (mm)

Figura 4 – RR_anom – Carta dell’anomalia (scostamento percentuale rispetto alla norma) delle precipitazioni totali del mese (es: 100% indica che le precipitazioni sono il doppio rispetto alla norma).

(*) LEGENDA:
Tx sta per temperatura massima (°C), tn per temperatura minima (°C) e rr per precipitazione (mm). Per anomalia si intende la differenza fra il valore del 2013 ed il valore medio del periodo 1988-2015.
Le medie e le anomalie sono riferite alle 202 stazioni della rete sinottica internazionale (GTS) e provenienti dai dataset NOAA-GSOD. Per Nord si intendono le stazioni a latitudine superiore a 44.00°, per Centro quelle fra 43.59° e 41.00° e per Sud quelle a latitudine inferiore a 41.00°. Le anomalie termiche sono evidenziate con i colori (giallo o rosso per anomalie positive rispettivamente fra 1 e 2°C e oltre 2°C; azzurro o blu per anomalie negative rispettivamente fra 1 e 2°C e oltre 2°C) . Analogamente le anomalie pluviometriche percentuali sono evidenziate con i colori ( azzurro o blu per anomalie positive rispettivamente fra il 25 ed il 75% e oltre il 75%; giallo o rosso per anomalie negative rispettivamente fra il 25 ed il 75% e oltre il 75%) .

[1]             Questo commento è stato condotto con riferimento alla  normale climatica 1988-2015 ottenuta analizzando i dati del dataset internazionale NOAA-GSOD  (http://www1.ncdc.noaa.gov/pub/data/gsod/). Da tale banca dati sono stati attinti anche i dati del periodo in esame. L’analisi circolatoria è riferita a dati NOAA NCEP (http://www.esrl.noaa.gov/psd/data/histdata/). Come carte circolatorie di riferimento si sono utilizzate le topografie del livello barico di 850 hPa in quanto tale livello è molto efficace nell’esprimere l’effetto orografico di Alpi e Appennini sulla circolazione sinottica. L’attività temporalesca sull’areale euro-mediterraneo è seguita con il sistema di Blitzortung.org (http://it.blitzortung.org/live_lightning_maps.php).

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Author: Guido Guidi Luigi Mariani

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3 Comments

  1. Il dataset delle stazioni internazionali NOAA-GSOD va dal 1988 al 2015 per qualche motivo?
    C’è una ragione per cui si prende questo periodo in esame?
    Grazie

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    • Alessandro, grazie per la domanda che mi consente di chiarire un aspetto importante del lavoro svolto. 1988-2105 è in realtà un refuso in quanto da inizio 2016 sto usando come periodo di riferimento (normale climatica) il periodo 1987-2016, giusto trent’anni.
      Questa scelta risponde a 2 ordini di motivi:
      1. il trentennio più vicino a noi è indicato da WMO come rappresentativo del clima attuale
      2. nel 1987 in Europa si verifica un cambiamento climatico brusco e le temperature medie europee ed italiane aumentano di circa 1°C (*). Pertanto lavorare a valle di un tale gradino è utile perché si ragiona davvero di clima attuale.
      Luigi Mariani

      (*) il cambiamento climatico del 1987 può essere messo in luce con l’analisi di breakpoint eseguita sulla media termica annua delle 202 stazioni italaiane di GSOD sul periodo 1973-2016.
      L‘analisi (l’ho fatta l’altro ieri per un lavoro di tesi e ben volentieri la riporto su CM pensando possa interessarle) è stata condotta in ambiente R con l’ausilio dlel procedura statistica Strucchange (Bai e Perron, 2003) e viene illustrata dal diagramma allegato, il quale mostra che con una probabilità del 99% si è verificato un breakpoint nel periodo compreso fra il 1982 e il 1990 come evidenziato nel diagramma dalla linea rossa orizzontale. L’anno più probabile di Breakpoint è il 1987 (linea verticale tratteggiata) e a seguito di tale evento le temperature medie dell’area italiana sono passate da 12.9°C a 14.0°C (linea blu) mentre la media dell’intera serie 1973-2016 è pari a 13.6°C.
      In termini climatologici il breakpoint è interpretabile come sintomo di un cambiamento climatico brusco e corrisponde all’evento già evidenziato a livello europeo da vari autori (Mariani et al., 2012; Reid et al., 2016) e che ha la sua causa in un cambiamento brusco nel regime delle grandi correnti occidentali evidenziato dal cambiamento di fase dell’indice NAO (North Atlantic Oscilaltion) avvenuto proprio nel 1987 con passaggio dell’indice stesso a fase fortemente positiva, il che significa accresciuto apporto di aria atlantica subtropicale mite verso la nosrta area. Il nuovo regime climatico così instauratosi è stato poi stabilizzato dall’aumento di temperatura delal superficie dell’Oceano Atlantico evidenziato dall’indice AMO (Atanntic Multidecadal oscillation) passato da fase negativa a fase positiva nel 1994 (Mariani e Zavatti. 2017).

      Riferimenti bibliografici
      Bai J., Perron P., 2003. Computation and Analysis of Multiple Structural Change Models, Journal of Applied Econometrics, 18: 1-22.
      Mariani L., Zavatti F., 2017. Multi-scale approach to Euro-Atlantic climatic cycles based on phenological time series air temperatures
      and circulation indexes, Science of the Total Environment 593–594 (2017) 253–262
      L Mariani, S G Parisi, Cola G, Failla O (2012). Climate change in Europe and effects on thermal resources for crops.
      International Journal of Biometeorology, ISSN: 0020-7128, doi: 10.1007/s00484-012-0528-8
      Reid, P.C., Hari, R.E., Beaugrand, G.,Livingstone, D.M., Marty, C., Straile, D., Barichivich, J., Goberville, E., Adrian, R.,
      Aono, Y., Brown, R., Foster, J., Groisman, P., Hélaouët, P., Hsu, H.H, Kirby, R., Knight, J., Kraberg, A., Li, J., Lo, T.T, Myneni, R.B.,
      North, R.P., Pounds, J.A., Sparks, T., Stübi, R., Tian, Y., Wiltshire, K.H., 2016. Global impacts of the 1980s regime shift,
      Global Change Biology 22, 682-703, 2016. doi:10.1111/gcb.13106.

      Immagine allegata

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      • Complimenti per il lavoro con Zavatti

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