Molte cause molti effetti, il tempo non è lineare

Immagino che i lettori più attenti e “meteorologicamente” smaliziati se ne saranno accorti. Nella rubrica previsionale del lunedì, quando si descrivono le configurazioni a larga scala, si fa spesso riferimento a pattern caratterizzati da specifiche condizioni del campo di massa. Sono quelle che si definiscono blocchi, per esempio, innescate dalla persistenza di grandi circolazioni anticicloniche e, di conseguenza, da specifiche traiettorie della corrente a getto, il fiume in cui scorrono le perturbazioni.

Queste descrizioni, pur senza chiarirlo esplicitamente, fanno riferimento ad un concetto particolare dell’approccio all’analisi della circolazione, quello dei cosiddetti regimi atmosferici, che conferiscono dei tratti di variabilità a bassa frequenza alla circolazione, dove invece le onde corte più tipiche dello “stato del tempo”, ne costituiscono la variabilità a frequenza più elevata.

Una specifica modalità di circolazione, può definirsi regime se possiede delle caratteristiche di persistenza – cioè che rimane in essere per lunghi periodi – e di frequenza di occorrenza – cioè che ad una analisi statistica delle serie occupano una posizione centrale nella distribuzione gaussiana tipica delle modalità atmosferiche. Naturalmente, molti regimi possiedono entrambe queste caratteristiche.

In termini di tempo atmosferico, ogni regime ha il suo portato di particolari condizioni su specifici luoghi. Un esempio, per le latitudini mediterranee, è il regime noto come “Scandinavian Pattern Positivo”, con l’anticilone atlantico proteso verso il Mare del Nord e le gelide correnti siberiane che scorrendo sul suo bordo orientale portano il freddo alle nostre latitudini.

Ne consegue che, per allungare il range previsionale oltre la normale scadenza deterministica – una situazione iniziale, una situazione finale – possedere la capacità di prevedere l’insorgere dei diversi regimi e le fasi di transizione da uno all’altro sia di fondamentale importanza.

TUtt’altro che facile e, ad oggi, ancora tutt’altro che scontato, anche con i grandi progressi fatti negli ultimi decenni nel settore della modellazione del sistema.

Si parla di questo e dei diversi approcci utili ad inquadrare il tema della predicibilità dei regimi in un recente articolo uscito su Reviews of Geophysics:

Low-frequency nonlinearity and regime behavior in the Northern Hemisphere extratropical atmosphere

Un articolo davvero interessante, per una volta dedicato ad argomenti “meteorologici”, ovvero a qualcosa di tangibile nel quotidiano. Il caldo dell’estate che abbiamo appena salutato, del resto, è stato originato dalla ricorrenza e dalla persistenza di un regime di blocco sull’areale europeo… più tangibile di così!

Inoltre, viene a mente il recente commento di un lettore che si interrogava sulla complessità degli approcci previsionali. Su Editors’ Vox, il blog degli editori dell’American Gephysical Union, c’è un articolo che spiega il punto di vista degli autori del paper sulla predicibilità dei regimi, che richiede un approccio non lineare alla previsione, cioè non certamente riconducibile a strette relazioni di causa-effetto, né rappresentabile in termini di causa, rumore del sistema (tutto ciò che ha un’influenza sull’effetto) e incertezza dello stato finale, quanto piuttosto in un ambiente caotico, dove molteplici cause interagiscono tra loro portando a diversi numerosi effetti.

Concepts for Dealing with the Complexity of Weather and Climate

Attenzione, tutto questo, nello sforzo di migliorare le ancora deludenti fasi previsionali oltre le due settimane e alla scala temporale stagionale. Di clima, ovvero di lungo periodo, neanche a parlarne ;-).

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Author: Guido Guidi

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3 Comments

  1. Sempre i miei colleghi di lavoro mi dicono (da non esperti) che le previsioni climatiche (che non sono quelle stagionali sebbene per certi casi pare che vi assomigliano molto), si basano sul fatto che vengono ridotte al minimo le prognosi sui dati futuri dei modelli ovvero il livello di dettaglio in termini spaziali e temporali. Voi siete in grado di dimostrare in maniera strettamente tecnico-scientifica ovvero con dati ed equazioni alla mano che i due tipi di previsioni in realtà sono la stessa cosa magari facendo in modo come diceva ”Einstein” di spiegare le cose come per farle capire a “sua nonna” ovvero in maniera chiara, semplice ed inequivocabile…?

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    • Marco,
      senza girarci troppo intorno, è il sistema che è lo stesso. Data la sua complessità, più si allunga il range temporale della previsione più diventa complesso e, ad oggi, impossibile, prevederne lo stato futuro. Il fatto che venga ridotte al minimo le prognosi sui dati futuri dei modelli ovvero il livello di dettaglio in termini spaziali e temporali implica che non si possano simulare molti processi invece fondamentali. Il risultato, viziato da questa impossibilità, è inservibile.
      gg

  2. Probabilmente il lettore ero io.
    A me invece viene in mente tutta la fiducia dimostrata da altri (il lettore Marco) sulle previsioni NASA per Settembre 2017, previsioni errate a dir poco a 4 settimane che fanno impallidire tutti gli appassionati. Ho paura dei modelli e di chi ancora le diffonde queste previsioni:

    Immagine allegata

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