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Stratwarming Update

In questi giorni è in corso un evento atmosferico particolarmente interessante. Stiamo assistendo all’evoluzione di un episodio di riscaldamento della stratosfera polare nell’emisfero settentrionale le cui conseguenze sullo strato atmosferico sottostante, la troposfera, si sono in parte già  manifestate ma promettono di assumere caratteristiche di eccezionalità  nel breve volgere di un paio di settimane.

Andiamo con ordine. Verso la fine dell’anno sulle nostre regioni settentrionali abbiamo avuto un episodio di neve a bassa quota, cui ne è seguito un altro ben più incisivo di là a pochi giorni. In entrambi i casi, la causa d’innesco di questi fenomeni è stata l’ingresso di correnti nord-orientali generate dalla presenza di una vasta area anticiclonica sull’Europa centro-settentrionale e sul vicino Atlantico. Quest’area di alta pressione ha mantenuto a lungo la posizione, arrivando ad interessare anche le latitudini polari nella sua evoluzione meridiana. Hanno così iniziato a generarsi i flussi di calore verso le alte latitudini che dalla troposfera sono giunti fin nella stratosfera. Così, in sordina forse ma inesorabilmente, è iniziato il processo di erosione ed indebolimento del vortice polare.

Questi segnali iniziali in effetti avevamo avuto la buona sorte di coglierli già  con l’ultimo outlook pubblicato il 13 gennaio scorso, per elaborare il quale abbiamo tenuto sotto osservazione proprio il periodo tra la fine e l’inizio dell’anno. Nelle dinamiche dell’insorgere di un evento di riscaldamento della stratosfera (Sudden Warming), sono spesso le configurazioni anticicloniche non climatologiche a giocare un ruolo determinante. Il surplus di energia fornito da queste configurazioni, specie se si sviluppano in opposizione geografica all’anticiclone stratosferico delle Aleutine (140° di longitudine) può essere determinante per iniziare la fase di instabilizzazione del vortice polare.

Perchè ciò avvenga però, non sono sufficienti delle brevi spinte meridiane anche se pronunciate, piuttosto il fenomeno di “pulsazione” verso le alte latitudini e di spinta verticale oltre la tropopausa del regime anticiclonico, deve essere prolungato. In effetti dalle mappe del geopotenziale medio alle quote isobariche di 100 e 300 hPa nel periodo 25 dicembre – 05 gennaio e dall’esame dei flussi meridiani per lo stesso periodo, sempre alla quota di 100hPa, si comprende quanto il fenomeno sia stato duraturo.

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Per comprendere esattamente quanto sta accadendo dobbiamo provare ad immaginare il funzionamento del vortice polare. Quando si innesca il processo di riscaldamento (del quale abbiamo parlato in questo post), i primi ad avvertire il cambiamento sono i piani superiori. In questo caso, trattandosi di un Sudden Warming che la letteratura identifica come un classico Major Warming -Wave 21, questo è avvenuto sotto la spinta fornita dal rafforzamento dell’anticiclone stratosferico delle Aleutine e dell’anticiclone non climatologico formatosi in area atlantica. Il cuore freddo del vortice polare è stato scalzato dalla sua sede naturale alle quote più alte, per essere sostituito da una circolazione anticiclonica a cuore caldo che, ovviamente, ha iniziato a ruotare in senso opposto2. Si è così innescato il meccanismo di traferimento dell’energia dall’alto verso il basso proprio delle circolazioni anticicloniche e, pian piano, ciascuno con un ritardo di 5-7 giorni, anche i piani più bassi stanno subendo il riscaldamento, finchè anche la superficie di confine con la troposfera non sarà  interessata da una circolazione anticiclonica. Nel frattempo, l’irraggiamento ha già  iniziato il processo di nuovo raffreddamento dei piani più alti, decretando la fine dell’episodio, ma anche confermandone l’attesa evoluzione. I lobi freddi del vortice polare sono scesi di latitudine a longitudine quasi opposta, il primo sull’America settentrionale ed il secondo sull’Asia e sulla Siberia. Nel corso dei prossimi giorni, con l’innesco della rotazione antioraria anche nei piani più bassi, tutto il meccanismo avrà  invertito il suo senso di rotazione ed avrà  inizio il moto retrogrado del lobo freddo asiatico, che pian piano inizierà  a muoversi verso le alte latitudini europee. Nelle immagini che seguono è evidenziato il lag temporale del riscaldamento alle quote di 1, 10 e 70hPa attualmente in corso e, a puro titolo di esempio il paragone con lo stratwarming dei primi giorni del 1985.

01mb9065
Serie delle temperature a 1hPa

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Serie delle temperature a 10hPa
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Serie delle temperature a 70hPa
10mb9065_1985
Serie delle temperature a 10hPa 1984-1985

Ad oggi, i modelli di previsione numerica di tipo deterministico faticano a cogliere l’evoluzione di questa situazione, anche perchè prima di poter identificare nella troposfera i segnali di questa evoluzione dovranno passare ancora 5-7 giorni. La particolare caratteristica di eccezionalità  dell’evento è infatti troppo lontana dai meccanismi di funzionamento dei modelli. Potremmo dire in effetti, che quanto sta accadendo non rientra nella logica con cui i modelli sono addestrati a “pensare”. Qualche dubbio sovviene invece nei confronti delle previsioni di tipo probabilistico, i cosiddetti sistemi EPS (Ensamble Prediction System), perchè questi funzionano secondo la logica della ricerca dei massimi scostamenti dalla media e dovrebbero cogliere più facilmente le situazioni estreme. Vero anche che questa, come detto, più che essere una situazione estrema è piuttosto contraria alla logica del funzionamento del sistema, pur essendo in effetti un episodio già  visto parecchie volte, seppur con cadenza assolutamente casuale.

La configurazione troposferica attesa per la fine della prima decade di febbraio, dovrebbe essere uno “Scandinavian pattern positivo”, ovvero con promontorio anticiclonico dall’atlantico alle latitudini polari sull’Europa che innescherà  un intenso moto meridiano sulla parte centro orientale del continente. Il successivo tilting (cedimento obliquo) del promontorio ed il probabile ingresso di transienti (perturbazioni) alla base dello stesso, in seno a quel che resterà  dell’intenso flusso zonale che sta interessando il mediterraneo, potrebbero far assumere una matrice più continentale al flusso meridiano accentuandone le caratteristiche da un lato e instabilizzare fortemente lo stesso flusso sull’area del Mediterraneo dall’altro.

Da un punto di vista puramente prognostico, l’ingresso dell’aria fredda ha un’altissima probabilità  di verificarsi, mentre il tempo atmosferico sarà  condizionato dalla presenza o meno di transienti. Se questi saranno assenti, sarà  l’area orientale del paese ad essere maggiormente interessata dai fenomeni; in caso contrario saranno le regioni occidentali ad avere la fenomenologia più accentuata e, mi si perdoni l’azzardo, non sarebbe da escludere la neve a bassa quota anche sulle coste tirreniche.

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  1. Struttura con due lobi freddi e inversione completa del vento zonale stratosferico []
  2. La corsa del modello stratosferico della NOAA è all’indirizzo http://www.cpc.ncep.noaa.gov/products/stratosphere/strat_a_f/#emct []
Published inAmbienteAttualitàClimatologiaMeteorologia

20 Comments

  1. Giuseppe Voltini

    Grazie Guido,
    l’ironia è stata graditissima!
    Soprattutto la risposta assolutamente eloquente, e mi trova, scusa, da ignorante, anche perchè ho scelto un’altra strada rispetto a quella della meteo che pure mi appassionava tanto, assolutamente d’accordo.
    Sono solo preoccupato dell’uso che di questo fenomeno può essere fatto dai media e da chi li controlla, come pure sono preoccupato dell’uso che può essere fatto , beninteso, da chi ritiene responsabile degli ultimi inverni “tiepidi”, come se non ce ne fossero mai stati, il….vai, la Co2 di troppo che emettiamo continuamente, tanto per intenderci…però il mio scopo è la ricerca della verità, non il tifo per una squadra o l’altra( come se, tra l’altro, un inverno freddo o tiepido in Italia fosse significativo dell’andamento climatico terrestre o come se una nevicata sui monti arabi fosse la prova che tutti quegli ignoranti si sono sbagliati): ancora non sono arrivato ad una conclusione e la cosa che più mi da fastidio è il tifo strumentalizzato.
    Le letture scientifiche, ma soprattutto le osservazioni oggettive tuttavia, in particolare lo stato dei ghiacciai del nostro emisfero ( de visu! dalle Alpi fino su su in Islanda) nel corso degli ultimi decenni non sono confortanti, me ne darai atto..non sarà forse colpa della co2, ma il dubbio è lecito, visto l’utilizzo che facciamo degli idrocarburi fossili!
    Detto questo torniamo dal TGV alla tartaruga: sbaglio o sembra difficile comunque, rispetto ad allora ( 85) vedere le isobare ortogonali rispetto al solito?
    Ti assicuro che una cosa così mai l’avevo vista, dopo qualche giorno pareva che per capirci qualcosa bisognasse guardare le carte con i piedi ad ore 9,( “qui si è modificato l’asse terrestre!”)E poi , ovviamente la massa d’aria era Am…e non Ac dalla Siberia come ero abituato dai libri di scuola dovesse succedere per noi della Pianura Padana ( vivo a Cremona), eppure la persistenza del fenomeno e il periodo dell’anno aveva portato a temperature ben più basse delle irruzioni da Est a cui ero abituato.
    Comunque vada , sono estremamente incuriosito e tranquillo, per fortuna di acqua in riserva su in montagna ne abbiamo per un pò , da questa primavera, ed il nostro fiume è tornato a non essere più a regime torrentizio, non so se possono dire lo stesso quelli che vivono nel Sahel…
    Grazie di cuore per avermi risposto

    Giuseppe

  2. Giuseppe Voltini

    Grazie Guido,
    l’ironia è stata graditissima!
    Soprattutto la risposta assolutamente eloquente, e mi trova, scusa, da ignorante, anche perchè ho scelto un’altra strada rispetto a quella della meteo che pure mi appassionava tanto, assolutamente d’accordo.
    Sono solo preoccupato dell’uso che di questo fenomeno può essere fatto dai media e da chi li controlla, come pure sono preoccupato dell’uso che può essere fatto , beninteso, da chi ritiene responsabile degli ultimi inverni “tiepidi”, come se non ce ne fossero mai stati, il….vai, la Co2 di troppo che emettiamo continuamente, tanto per intenderci…però il mio scopo è la ricerca della verità, non il tifo per una squadra o l’altra( come se, tra l’altro, un inverno freddo o tiepido in Italia fosse significativo dell’andamento climatico terrestre o come se una nevicata sui monti arabi fosse la prova che tutti quegli ignoranti si sono sbagliati): ancora non sono arrivato ad una conclusione e la cosa che più mi da fastidio è il tifo strumentalizzato.
    Le letture scientifiche, ma soprattutto le osservazioni oggettive tuttavia, in particolare lo stato dei ghiacciai del nostro emisfero ( de visu! dalle Alpi fino su su in Islanda) nel corso degli ultimi decenni non sono confortanti, me ne darai atto..non sarà forse colpa della co2, ma il dubbio è lecito, visto l’utilizzo che facciamo degli idrocarburi fossili!
    Detto questo torniamo dal TGV alla tartaruga: sbaglio o sembra difficile comunque, rispetto ad allora ( 85) vedere le isobare ortogonali rispetto al solito?
    Ti assicuro che una cosa così mai l’avevo vista, dopo qualche giorno pareva che per capirci qualcosa bisognasse guardare le carte con i piedi ad ore 9,( “qui si è modificato l’asse terrestre!”)E poi , ovviamente la massa d’aria era Am…e non Ac dalla Siberia come ero abituato dai libri di scuola dovesse succedere per noi della Pianura Padana ( vivo a Cremona), eppure la persistenza del fenomeno e il periodo dell’anno aveva portato a temperature ben più basse delle irruzioni da Est a cui ero abituato.
    Comunque vada , sono estremamente incuriosito e tranquillo, per fortuna di acqua in riserva su in montagna ne abbiamo per un pò , da questa primavera, ed il nostro fiume è tornato a non essere più a regime torrentizio, non so se possono dire lo stesso quelli che vivono nel Sahel…
    Grazie di cuore per avermi risposto

    Giuseppe

  3. […] che nel giro di un paio di settimane farà battere i denti anche all’Europa – leggete qui per esempio –  quei record saranno nuovamente […]

  4. @ Giuseppe
    Un pò di anni fa qualcuno fondò un partito politico e qualcun altro smise di fare il tifo per la nazionale di calcio per non correre il rischio di essere frainteso. Con il chiasso e l’enorme mole di disinformazione che c’è attorno al clima ed al suo presunto cambiamento per mano dell’uomo – appunto il global warming – dovremo stare attenti a non pronunciare più quella parola per non essere fraintesi. Perdonami l’ironia…
    Comunque, per rispondere alla tua domanda, gli event di Sudden Warming, sono testimoni della assoluta natura stocastica del sistema terra-atmosfera ed inoltre, sono a cavallo tra il temp ed il clima. Essi infatti sono prettamente meteorologici (anche se riguardano all’inizio lo strato con cui si crede erroneamente che la meteorologia abbia poco a che fare), ma hanno effetti così duraturi nel tempo (anche un paio di mesi tra le fasi di inizio, trasferimento nella troposfera, nuovo raffreddamento del vortice e conseguente nuova teleconnessione troposferica ma di segno diverso dalla precedente) da riguardare anche la scala temporale del clima, se non altro quello stagionale.
    Infine, per esser chiari, certamente no, il Sudden Warming stratosferico sta al global warming come le tartarughe al TGV.
    Grazie per averci letto.
    gg

  5. Giuseppe Voltini

    Finalmente la possibilità di parlare dopo tanti anni con uno di quei signori in blu che seguo da tanti anni ..dal Col Bernacca in avanti tanto per intenderci!… sono affascinato dal fatto di poter seguire con anticipo e calma dopo tanti anni da quell'”…Improvviso riscaldamento stratosferico…” di Baroni dell’85 ( meglio della fine 84 inizio 85) un fenomeno analogo che pare avrà serie conseguenze in troposfera, però le chiedo, o ti chiedo, perdona ma vado direttamente al tu senza voler mancare di rispetto..se ho ben capito lo stratwarming nulla ha a che vedere con il global warming, vale a dire è un fenomeno che non c’entra nulla con l’andamento climatico..semplicemente un modo di comportarsi dell’atmosfera ( risposta della troposfera alla stratosfera) ancora non ben conosciuto ( anche se di strada se ne è fatta dai “calcolatori impazziti di Readings”) o sbaglio?

  6. Giuseppe Voltini

    Finalmente la possibilità di parlare dopo tanti anni con uno di quei signori in blu che seguo da tanti anni ..dal Col Bernacca in avanti tanto per intenderci!… sono affascinato dal fatto di poter seguire con anticipo e calma dopo tanti anni da quell'”…Improvviso riscaldamento stratosferico…” di Baroni dell’85 ( meglio della fine 84 inizio 85) un fenomeno analogo che pare avrà serie conseguenze in troposfera, però le chiedo, o ti chiedo, perdona ma vado direttamente al tu senza voler mancare di rispetto..se ho ben capito lo stratwarming nulla ha a che vedere con il global warming, vale a dire è un fenomeno che non c’entra nulla con l’andamento climatico..semplicemente un modo di comportarsi dell’atmosfera ( risposta della troposfera alla stratosfera) ancora non ben conosciuto ( anche se di strada se ne è fatta dai “calcolatori impazziti di Readings”) o sbaglio?

  7. Simone Zanardini

    Complimenti per le spiegazioni che rendono chiari fenomeni molto complessi. Anche io ho passato in carrellata nelle ultime settimane le mappe da lei evidenziate cercando riscontri col passato. se proprio devo trovare una differenza col 1985 è che tutto è leggermente anticipato nell’85 di circa un mese.
    In ogni caso ,andrà come andrà, seguiamo con interesse questo momento.
    cordiali saluti :-))

  8. @ Mario,
    a questo link http://www.cpc.ncep.noaa.gov/products/stratosphere/
    ci sono le serie storiche delle temperature stratosferiche in formato grafico facilmente consultabile.
    Ti accorgerai che di SSW ce ne sono stati parecchi, ma pochi di questi sono “completi”, ovvero interessano tutti i piani stratosferici.
    gg

  9. Mario Toti

    Carissimo Colonnello Guidi,

    oltre che a complimentarmi per le sue delucidazioni in merito al fenomeno SSW
    volevo chiederle quante altre volte negli ultimi 23 anni si sono verificati fenomeni di SSW similari a quello in atto.

    grazie

  10. @ Sergio
    Salve, sicuramente la presenza di un blocco atlantico ci starebbe bene, malgrado ora il flusso sia piuttosto ondulato da NW. L’evoluzione prospettata dai modelli deterministici di per sè è molto lontana e non sembra proprio voler favorire un flusso meridiano importante. Però, in questo caso e solo in questo, avendo deciso di non credere a questa evoluzione, tutto ciò conta poco. Può darsi che la verità sia nel mezzo, ovvero che più che meridiano il flusso sia continentale, ma si può solo aspettare e vedere.
    gg

  11. Sergio Musmeci

    Gentile Colonnello Guidi, volevo porle una domanda riguardo alle configurazioni bariche in troposfera che precedono a pochi giorni di distanza la propagazione del SSW a livelli più bassi. Per avere alte probabilità di discese fredde rilevanti sull’Italia, mi domandavo quale fosse l’importanza di elementi barici che fungono da “innesco”. Per esempio un anticiclone in alto atlantico alle quote della media troposfera oppure uno scandinavian pattern positivo, come sta accadendo in questi giorni.

    Grazie e complimenti per l’interessantissimo articolo.

  12. Grazie molte della risposta e credo di averne capito perfettamente lo spirito. Effettivamente non posso che darti ragione riguardo il fatto che andare a cercare ragioni specifiche e precise quando il soggetto e’ il clima o la meteorologia e’ come voler capire se effettivamente tutto non dipenda dalla famosa farfalla a Pekino ! 🙂

    Grazie, ci sara’ da fare un bel po’ di analisi per farsi almeno una idea di come si siano raggiunti valori record cosi’ eclatanti.

  13. @ Raffaele
    Mi scuso per quello che potrebbe sembrare un neologismo, in effetti è un termine che avevo già usato nel precedente articolo sul Sudden Warming. In questo contesto (cioè nella stratosfera) mentre l’anticilone delle Aleutine è permanente quello che nasce ogni tanto in Atlantico e poi gira intorno al VP dando a volte luogo all’innesco di wave1 o cresce in Atlantico e dà luogo a wave2 non è affatto permamente. Facendo un paragone con la troposfera, l’anticiclone delle azzorre è permanente, lo scandinavian pattern positivo non lo è. In una carta climatologica media il primo compare l’altro no.
    gg

  14. Raffaele

    Potrebbe, per favore, approfondire il concetto di “anticiclone non climatologico”?
    Grazie

  15. Buongiorno Alessandro,
    il nostro problema è cercare di capire se sia nato prima l’uovo o la gallina. Quello che sappiamo è che quest’anno il VP ha avuto – come dire – un’infanzia difficile, perchè ci sono stati episodi di riscaldamento, seppur non completi, sin dall’inizio della stagione fredda. Il Major warming wave 2 in corso è figlio anche di un Major warming wave 1, innescato molto prima da un rafforzamento dell’anticiclone delle Aleutine, cui si è aggiunta un pò di energia arrivata da ovest lungo il bordo del VP (anche questa è un’evoluzione piuttosto classica). Di lì il raffreddamento sull’America settentrionale e di lì, probabilmente anche l’innesco della rimonta anticiclonica da dove ho fatto partire la mia analisi. In definitiva credo che tu abbia ragione, ma ci resta da capire cosa sia accaduto ancora prima e, se continuiamo così torniamo al mare d’agosto :-).
    Grazie per il tuo contributo.
    gg

  16. Ottimo, come sempre, l’intervento del Colonnello Guidi.

    Volevo chiederle qualcosa riguardo alla possibile origine che lei mostra molto bene con il corredo delle carte di reanalisi. Molto significativa la mappa delle meridional wind ma mi chiedo se, invece non sia stata la persistenza di onda “fredda” in canada e USA, ripetuta varie volte e in modo molto intenso a riuscire a generare l’abbassamento frequente dei livelli della tropopausa in quei luoghi e quindi l’avvio di onda di espansione verso l’alto con conseguente riscaldamento ai piani alti.
    So che la materia e’ assai difficile e spero possa darmi qualche delucidazione alla luce delle attuali conoscenze.
    La ringrazio anticipatamente. E grazie del bellissimo articolo.

  17. Meteorino

    Complimenti per l’articolo ! Spiega molto bene da dove hanno origine questi riscaldamenti improvvisi o Sudden Warmings….

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