Temperature Globali

Trend in atto

Dopo la fine della piccola era glaciale, fase fredda che ha interessato più direttamente il periodo compreso fra il XVII e la prima metà del  XIX secolo, le temperature globali hanno ripreso a salire (“grazie a Dio”, perché fare agricoltura prima che la “perfida azione dell’uomo” iniziasse ad alterare il clima era assai più proibitivo rispetto ad oggi).

Circa l’andamento delle temperature globali al suolo, secondo il dataset internazionale Hadcrut4 per il periodo 1850-2015 (CRU di East Anglia University e Hadley Center), ad una fase di aumento che ha avuto il proprio apice nel 1878 (+0.5°C rispetto al 1850)  ha fatto seguito una fase di decremento con minimo nel 1911 (-0.2°C rispetto al 1850). Ad un nuovo incremento fino al 1945 (che si è collocato a +0.5°C rispetto al 1850) è seguita una diminuzione protrattasi fino al 1976 (anno che a livello globale si colloca a soli +0.1°C rispetto al 1850). Dal 1977 al 1998 le temperature globali sono di nuovo aumentate portandosi nel 1998 a +0.85°C rispetto al 1850. Dal 1998 ad oggi infine si è osservato un lieve aumento residuo che tuttavia non trova conferma nei dati da satellite MSU relativi alla bassa troposfera, e che indicano piuttosto la sostanziale stazionarietà delle temperature globali dopo il 1998.

Occorre evidenziare che la salita delle temperature fino ai valori odierni è stata tutt’altro che continua, nel senso che a un trend di incremento pari a +0.85°C dal 1850 ad oggi si è costantemente sovrapposta una ciclicità sessantennale che ha mostrato minimi negli anni 1850, 1910, 1977 e massimi negli anni 1878, 1945 e 1998. Inoltre si è assistito ad una accentuata variabilità interannuale con la rapida alternanza di annate più calde e più fredde.

Oggi sappiamo che la ciclicità sessantennale è imposta da una ciclicità delle temperature marine che per il Nord Atlantico è espressa dall’indice AMO, fenomeno del tutto naturale, la cui presenza è dimostrata per lo meno per gli ultimi 8000 anni (Knudsen et al 2011). La grande variabilità interannuale è anch’essa un fenomeno del tutto naturale e che deriva dall’alternarsi di regimi circolatori diversi. La sua presenza anche remota ci è mostrata ad esempio dalla serie storica delle date di vendemmia in Borgogna dal 1370 ad oggi (Labbé e Gaveau, 2013).

Sul trend di +0.85°C non possiamo invece escludere l’influenza umana legata all’emissione di gas serra di origine antropica (anidride carbonica, metano, protossido d’azoto) cui si sovrappongono fenomeni naturali come l’attività solare. In tal senso fra le possibili interpretazioni citiamo quella di Ziskin & Shaviv (2012) i quali applicando un Energy Balance Model, hanno stimato che il 60% del trend crescente delle temperature osservato nel XX secolo è di origine antropica ed il 40% e di origine solare. Anche se la scienza non procede di regola per “colpi di maggioranza”, occorre evidenziare che le valutazioni di Ziskin & Shaviv sono confortate dal fatto che il 66% dei 1868 ricercatori operanti in ambito climatologico e intervistati da Verheggen et al. (2014) ha espresso l’idea che le attività antropiche siano all’origine di oltre il 50% dell’aumento delle temperature globali registrato dal 1950 ad oggi.

Aspetti paleoclimatici

Lo studio del paleoclima ci indica che l’olocene è stato interessato da episodi caldi (gli optimum postglaciali) fra cui rammentiamo il grande optimum postglaciale, l’optimum miceneo, l’optimum romano, l’optimum medioevale e la fase di riscaldamento attuale. A tali fasi si sono alternate fasi di “deterioramento” segnate da cali termici ed avanzate glaciali. Per inciso l’uso di “optimum” e “deterioramento” non è affatto casuale e gli optimum erano così chiamati i quanto la vita era più facile, la mortalità più ridotta e le fonti di cibo ed energia più abbondanti. Lo stesso padre spirituale della teoria dell’Anthropogenic Global Warming (AGW), Svante Arrhenius, vedeva nel riscaldamento globale da CO2 un fenomeno positivo poiché in grado di rendere più vivibili e meglio fruibili per l’uomo i gelidi areali nordeuropei, sogno questo che si starebbe oggi avverando.

Evento Stratosferico Estremo Warm

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Evento Stratosferico Estremo Warm

Ci siamo! In questi giorni si sta compiendo quanto era nelle attese fin da inizio stagione, anzi la realtà sta superando perfino le stesse attese per l’attuazione di questo MMW di tipo split. Inutile fare tante chiacchiere per cui chi volesse ricostruire l’intera storia può rileggere i vari articoli che si cono succeduti nel corso di questa stagione. A me preme solo sottolineare come sia stata pefettamente identificata, fin dal primo articolo, la dinamica che avrebbe portato all’evento in questione e, soprattutto, aver spiegato in tempi per così dire non sospetti nell’ultimo articolo pubblicato su questo argomento i motivi del ritardo che gli eventi hanno avuto rispetto ai tempi inizialmente individuati.

Detto questo, è oggi nelle mappe quanto di più stratordinario la natura sia in grado di sviluppare seguendo precise dinamiche che, sottolineo ancora una volta, hanno periodi di gestazione molto lunghi, dell’ordine di mesi. Identificare con precisione i tempi con cui si realizzano questi eventi è al momento l’aspetto più complesso, poiché si rientra inevitabilmente in un contesto di valutazione medio-statistico al netto di eventi che possono allungare, come questo anno, o abbreviare o più fortunosamente allineare i fatti alle attese statistiche.

Volendo sentitizzare all’osso la descrizione della dinamica che ha portato all’MMW split evidenzierò solo alcuni passaggi salienti riassumibli così:

  1. Individuazione di un pattern troposferico prevalente medio invernale a tre onde (vedi figure 1 e 2);
  2. Sviluppo e posizione media della convezione equatoriale, MJO (vedi figure 4 e 5);
  3. Sviluppo del simil Canadian Warming di fine 2017 (fase chiave poiché innescata da una dinamica troposferica non propriamente incisiva in risposta ai pregressi movimenti stratosferici che ha poi spostato temporalmente in avanti gli eventi successivi).

Prima di addentrarci un po’ di più nel merito della questione vorrei spendere poche righe di valutazione per lo sperimentale indice SEI, risultato decisivo per la determinazione dei passaggi importanti di questa stagione invernale in relazione a quanto visto fin qui. Possiamo dire che senza l’ausilio di questo indice la valutazione dei vari eventi con l’utilizzo del solo indice NAM10hPa avrebbe non poco condizionato l’interpetazione con susseguenti possibili errori di valutazione. A questo punto vorrei ancora sottolineare che gli eventi estremi sono condizioni particolari e non comuni a tutte le stagioni invernali in cui la troposfera e la stratosfera entrano in condizione di risonanza amplificando nella successione S-T (Stratosfera-Troposfera) dell’intera dinamica i regimi troposferici già esistenti così da imprimerne una persistenza, come bene individuato in letteratura. Quindi a mio avviso era essenziale individuare un indice che sapesse inerpretare tali situazioni; a quanto pare il SEI ha ottimamente risposto a queste attese motivo per ritengo che possa essere di qui in avanti largamente impiegato.

La figura 1 esprime la disposizione media del geopotenziale alla quota isobarica di 500hPa dal 1 dicembre 2017 al 9 febbraio 2018, ultima data disponibile al momento della scrittura di questa articolo. Si nota molto bene la circolazione a tre onde e in figura 2 è stata sovraimpressa la linea media espressione della circolazione prevista indicata nel primo articolo. L’interpretazione dei segnali a partire dalla tarda estate è stata quasi pefetta, vista la altrettanto quasi perfetta sovrapponibilità delle curve.

Questo schema è supportato da una media convezione equatoriale ben precisa e anche questa descritta nel primo articolo.

La figura 4 riporta quanto era stato previsto circa la posizione media della convezione equatoriale e la figura 5 pone come sfondo la variabile OLR (Outgoing Longvawe Radiation) riscontrata fin qui dal primo dicembre scorso. Le aree con colori freddi indicano scarsa o assente nuvolosità mentre le aree contrassegnate dai colori più caldi corrispondono alle zone con presenza di diffusa novulosità che per l’area equatoriale corrisponde alla presenza dell’attività convettiva. Si nota chiaramente come la configurazione media prevista corrisponda piuttosto bene con l’impianto realmente verificatosi.

Il simil Canadian Warming direi che ha altresì giocato un ruolo determinante. Senza la dinamica che lo ha portato a compimento non sarebbe avvenuta la successiva fase fino al MMW. Infatti vediamo il suolo ruolo da attore principale.

Abbiamo visto dalla figura 1 la circolazione media a tre onde tra il 1 dicembre e il 9 febbraio ultimo scorso. Dal grafico in figura 3, degli indici NAM10hPa e SEI, possiamo constatare che l’evento di stratcooling derivato dal simil Canadian Warming ha avuto il suo compimento a partire dal 1 gennaio quando si è superata la soglia dei fatidici +1,5 in corrispondenza del massimo “sforzo” propagativo raggiunto senza però condizionamento. L’indice SEI è rimasto, come più volte sottolineato nei precedenti articoli, al di sotto di tale soglia a testimoniare il mancato accoppiamento tra troposfera e stratosfera.

La figura 6, che mostra la cross section delle anomalie di geopotenziale tra 0.4 e 1000hPa, lo testimonia perfettamente. Si nota il tentativo di propagazione verso la troposfera che però non si compie (riquadro rosso); infatti terminato l’effetto dell’impulso proveniente dalla stratosfera la troposfera, non in risonanza con tale impulso, non presenta traccia evidente di alcun condizionamento (riquadro verde). Se è vero che non c’è stato condizionamento come da letteratura classica non è però esclusa una parziale e temporanea redistribuzione della massa ed infatti esaminiamo le figure 7, 7a e 8. Le figure al numero 7 rappresentano delle variazioni di una determinata variabile tra i primi dieci giorni del mese e gli ultimi 10 giorni.

La figura 7 esamina la variazione del geopotenziale alla quota isobarica di 500hPa. Dai colori si evince sempre una circolazione portante a tre onde ma si notano le seguenti variazione sul tema:

  1. Spostamento con incremento del geopotenziale verso la costa del Nord America della prima onda e conseguente flessione in zona aleutinica;
  2. Flessione del geopotenziale nell’Atlantico settentrionale ed incremento verso la parte centrale;
  3. conseguente lieve modifica del treno d’onda con:
    1. Flessione del geopotenziale nella parte nord-orientale del Nord America;
    2. Aumento del flusso zonale medio-basso in zona euro-atlantica;
    3. Ripresa del geopotenziale in zona asiatica centro-orientale.

La figura 7a esamina la variazione della OLR in zona Indo-pacifica e si nota la variazione nella disposizione della zona convettiva equatoriale proprio in quella zona. L’attività convettiva nella prima parte del mese si colloca in zona indiana appartenente alle fasi 2 e 3 in trasferimento in zona 4 e poi 5 così come riscontrabile nella figura 8.

Così come avevo indicato nel primo articolo: Tale dinamica indica una prevalenza delle fasi Madden in zona 4, 5, 6 con buona presa di ampiezza, in passaggio in zona 7 con ampiezza decrescente fino alle zone 8 e 1″ possiamo costatare che l’evoluzione della convezione equatoriale ha effettivamente percorso quanto era nelle attese fissate. Secondo letteratura, in determinate condizioni iniziali del pattern tropo-stratosferico l’ingresso nella fase 2 e soprattutto nelle successive fasi 3 e 4 anticipano mediamente di circa 30 giorni (25-36) gli eventi MMW di tipo split del vortice polare stratosferico.

Seguendo il numero dei giorni nel grafico di figura 8 si nota che in prima decade di gennaio hanno iniziato a giungere indizi sempre più solidi per ipotizzare l’evento di tipo split attorno alla prima decade di febbraio (motivo piuttosto esplicito del titolo dell’articolo in questione). Esaurito il parziale effetto del simil Canadian Warming, pur importante nell’economia degli eventi che porteranno all’MMW, dalla fine di gennaio e poi in prima decade di febbraio il pattern troposferico è tornato compiutamente a tre onde e da lì in avanti l’escalation che porta in questi giorni all’attuazione dell’MMW di tipo split.

Questo evento piuttosto imponente è contraddistinto da due peculiarità. La prima è nella fase post scissione, che vede un profondo lobo del vortice stratosferico collocarsi sul Canada centro-orientale. Questa peculiarità è anche l’artefice della falsa positività degli indici NAM e SEI riscontrabili in figura 3 e nella figura 6 al riquadro viola tra il 4 e il 6 febbraio. In realtà questa positività oltre soglia di +1,5, ma con massa dislocata presso la Baia di Hudson, non ha fatto altro che decretare l’incipit della dinamica dell’MMW split. La seconda peculiarità è insita nella dianamica dei flussi di calore non propriamete ortodossa in queste fasi. Infatti l’elevata vorticità potenziale ancora riscontrabile nella bassa stratsofera (475K circa 100hPa) ha lasciato una vivace attività ciclonica nell’atlantico settentrionale con relativa NAO a mantenere la sua fase positiva.

In conseguenza del basso geopotenziale del lobo canadese si è sviluppato un forte gradiente meridionale con rapido cambiamento orizzontale nel flusso che determina una relativa variazione di flusso verticale con compressione della massa e conseguente sviluppo di forti riscaldamenti in quell’area con continua attività dei flussi di calore. Tale dinamica è evidenzata dagli Eventi dei Flussi di Calore alla quota isobarica di 100hPa calcolati su un intervallo di 40 giorni la cui curva è in continua crescita e visibile in figura 9. Fin quando continuerà la crescita ritengo che non possa definirsi conclusa la prima fase T-S dell’intera sequenza T-S-T.

Ad oggi si prevede una inversione di tendenza di questa variabile agli inizi della terza decade del mese corrente; il graduale aumento del geopotenziale in area canadese determinerà la riduzione dell’attività dei flussi di calore.

Quindi in terza decade è lecito attendersi una più consistente perdita di vorticità sul lato nord americano orientale in trasferimento retrogrado verso la parte occidentale. Questo consentirà un più deciso rallentamento del flusso in uscita dal nord america con maggiore ondulazione dello stesso. Attendiamoci quindi in questo periodo un aumento del geopotenziale nell’Atlantico settentrionale con avvio del cambio di segno dell’indice NAO. In questo periodo inizierà a compiersi la seconda fase S-T dell’intera sequenza T-S-T.

Cosa è possibile aspettarsi?

Come detto i primi cambiamenti dovrebero giungere in terza decade del mese. In una prima fase non è possibile escludere la seconda onda in parziale tilting ad alte latitudini per un flusso zonale ancora un po’ invadente ma che andrà perdendo di consistenza proprio per l’azione retrograda del vortice canadese e in questa occasione è atteso un primo più serio abbassamento della temperatura. Dopo questa prima fase la seconda onda tenderà ad intensificarsi e a muovere in moto parzialmente retrogrado in Atlantico in virtù della perdita di intensità del getto in area nord atlantica. In questa fase è attesa la negativizzazione dell’indice NAO.

Nel complesso si ritiene che il Mediterrano centrale per la terza decade di febbraio come per il mese di marzo e probabilmente parte di aprile verrà a trovarsi in zona mediamente depressionaria con interazioni di aria fredda anche di matrice continentale e con alte pressioni ad occupare più stabilmente le alte latitudini in conformità al condizionamento da ESE warm. Sono possibili episodi invernali di un certo rilievo con effetti anche importanti. Anche le precipitazioni seguiranno più o meno la stessa filosofia con valori mediamente sopra norma. Allo stato attuale tentiamo di fissare alcuni periodi nei quali si presume si potranno avere gli effetti più rilevanti ovvero:

  • Terza decade di febbraio e prima decade di marzo;
  • Terza decade di marzo.

In conclusione, si tratta di una fase di studio molto entusiamante che dovremo continuare a monitorare con estrema attenzione.

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Fifty-Fifty

Posted by on 14:41 in Attualità | 7 comments

Fifty-Fifty

Eh bé, chi di modello ferisce di modello perisce. Crescono le probabilità che il Sudden Warming appena realizzatosi in stratosfera finisca per portare del buon freddo anche sul Mediterraneo. Alt, ho scritto crescono eh?

Dunque, sin dalle prime discussioni su questo argomento, è sembrato abbastanza chiaro che il pallino lo avrebbe tenuto in mano il lobo del Vortice Polare Stratosferico sul comparto americano. Fermo, più profondo e più freddo di quello sul lato siberiano, il #PolarVortex made in USA, continuando ad alimentare il getto atlantico, ha mantenuto bassa la Stormtrack sull’oceano, lasciando immaginare una regressione delle correnti fredde siberiane piuttosto alta di latitudine. Per alcuni aspetti le cose stanno ancora così, salvo che il lobo americano non può essere eterno, così, non appena mollerà un po’ la presa, andando più a est e colmandosi un po’, partirà l’onda in Atlantico…e l’Europa finirà nel frigorifero.

Domanda da 1 milione di Bitcoin: fin dove? Allora, ecco il titolo del post.

Fatta 100 la possibilità che questo clamoroso #Split del Vortice Polare potesse far ricordare questo inverno anche in troposfera, quando ne abbiamo iniziato a parlare sul serio avrei detto 60 no e 40 sì. Ora, complici le lunghe, lunghissime scadenze dei modelli di riferimento che vanno una a destra e una a manca si può ragionevolmente dire 50/50.

La chiave in questo caso è nella latitudine a cui si posizionerà l’anticiclone originato dall’onda atlantica e nell’inclinazione dell’asse dello stesso. Se sarà troppo tiltato verso est, quasi lungo la latitudine, il Mediterraneo vedrà l’aria fredda passare a nord, arrivare sulla Spagna e tornare in Italia con un bel fascio di margherite ;-). Se invece resterà più dritto, lungo la longitudine, si tratterà piuttosto di Stelle Alpine.

Ad oggi, anzi, ad ora perché ogni 6 ore i modelli deterministici cambiano idea, qualunque cosa si dicesse al riguardo avrebbe pari probabilità di essere giusta o sbagliata. Quindi, inizia il #ColdChasing!

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Piccoli Atolli crescono

Posted by on 07:00 in Attualità | 4 comments

Piccoli Atolli crescono

Quasi quasi vado a Tuvalu, era il titolo di un post uscito su CM nel giugno del 2015. Si dava conto di una campagna di misura di alcuni degli atolli che formano l’arcipelago i cui abitanti sono diventati ormai un’icona del clima che cambia e cambia male. Per non perdere la leadership di fronte all’attivismo dei Tuvaliani, il governo delle Maldive – stessa latitudine, stesso oceano, ma parecchio più a est – inscenò la farsa della riunione sott’acqua. All’epoca, gli atolli, alla prova del metro, risultavano in parte cresciuti.

Ora su Nature Communication sono usciti i risultati di un’altra campagna di misura, che ha coinvolto tutti i 101 pezzetti di terra che compongono l’arcipelago.

Patterns of island change and persistence offer alternate adaptation pathways for atoll nations

Risultato? Ecco qua:

Results challenge perceptions of island loss, showing islands are dynamic features that will persist as sites for habitation over the next century, presenting alternate opportunities for adaptation that embrace the heterogeneity of island types and their dynamics

Questa sopra la nobile prosa dell’abstract, la cui traduzione, nel comunicato stampa che accompagna il paper è:

While we recognise that habitability rests on a number of factors, loss of land is unlikely to be a factor in forcing depopulation of Tuvalu

Molto semplicemente, le isole crescono. Meglio, il 74% degli atolli misurati è cresciuto mediamente del 3%, nonostante il livello del mare abbia continuato a salire, complice anche l’accumulo di acque calde dovuto al recente potente El Niño 2016-2016.

Naturalmente, nello stesso comunicato, gli autori precisano che il climate change è comunque il problema più importante che gli abitanti di quelle isole dovranno fronteggiare, solo che, a quanto pare, non dovranno più farlo sott’acqua…

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Le Previsioni di CM: 12-18 Febbraio 2018

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Le Previsioni di CM: 12-18 Febbraio 2018

Queste previsioni sono a cura di Flavio

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Situazione sinottica

Una vasta conca depressionaria associata alla depressione d’Islanda è in azione in queste ore tra l’Atlantico settentrionale e la Scandinavia. Il vortice è alimentato da aria molto fredda in discesa dalla Groenlandia ed è sostenuto da un getto incisivo in uscita dal Labrador a seguito dell’azione persistente del lobo canadese del vortice polare. Il fronte freddo associato all’ennesimo impulso perturbato nord-atlantico si avvicina rapidamente alle isole britanniche dove determinerà condizioni di tempo perturbato, con ulteriori nevicate a quote basse. Nevica diffusamente anche sulla regione baltica, dove l’aria oceanica confluisce con quella continentale convogliata dall’anticiclone russo che con la sua azione di blocco costringe il flusso atlantico a scorrere fino alle basse latitudini portando condizioni di maltempo anche sul Mediterraneo.

Sull’Italia è in azione una depressione attualmente centrata sulle regioni settentrionali, con associate condizioni di maltempo che interessano in particolare il Triveneto e l’Emilia Romagna dove la fenomenologia è diffusa, a tratti intensa e nevosa fino a quote collinari.

Evoluzione nel corso della settimana

La settimana sarà caratterizzata dalla persistenza dell’attuale configurazione sinottica, ovvero dal confronto tra gli impulsi perturbati atlantici e l’anticiclone russo fermo sulle sue posizioni. Tale opposizione rallenterà l’evoluzione del vortice italico verso levante: mentre il Nord assisterà ad un miglioramento piuttosto rapido delle condizioni del tempo fin dalla giornata di martedì, il Centro e soprattutto il Meridione resteranno alle prese con condizioni di maltempo diffuso fino alla giornata di giovedì quando il vortice abbandonerà anche le estreme regioni meridionali alla volta del Mediterraneo orientale. Da segnalare le precipitazioni abbondanti previste tra martedì e giovedì sulle regioni meridionali, e in particolare le nevicate sulla regione appenninica, fino a questo momento piuttosto penalizzata dal punto di vista degli apporti nevosi rispetto all’arco alpino.

Sul finire della settimana si segnala la possibile formazione di un ponte di Voejkov a seguito dell’estensione dell’anticiclone delle Azzorre verso nord-est in risposta dinamica all’approfondimento di un vortice sullo Stretto di Davis. L’Italia verrebbe a trovarsi, almeno inizialmente, sotto l’azione di correnti continentali secche in presenza di un geopotenziale piuttosto elevato. Al momento, quindi, le condizioni del tempo per il prossimo fine settimana paiono orientate al bel tempo in un contesto decisamente soleggiato: l’ideale per chi vorrà godersi l’innevamento abbondante di tutte le montagne italiane, dalle Alpi all’Appennino meridionale.

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L’esponente di Hurst e gli spettri – Parte III – Nuove applicazioni

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L’esponente di Hurst e gli spettri – Parte III – Nuove applicazioni

Livello del Nilo
L’altezza del Nilo -livello minimo dal 622 al 1469 CE- ha un esponente di Hurst H=0.833 e quindi si presta alla procedura descritta nel primo articolo di questa serie. I dati, annuali, sono a passo costante per cui uso le differenze.

In figura 13 (pdf) mostro le funzioni di autocorrelazione delle due serie (osservata e delle differenze).

Fig.13: ACF del livello (minimo) del Nilo dal 622 al 1496 CE. I valori osservati (linea nera) mostrano percentuali elevate per tutti i lag, ma non coì elevate come nelle precedenti figure 6 e 10. Le differenze mostrano una ACF molto migliorata, con la persistenza completamente annullata (Hdiff=0.5).

La acf(1) dei dati osservati è di poco superiore a 0.5 e quindi, per quanto si era detto all’inizio del primo articolo di questa serie, la persistenza non dovrebbe avere un ruolo preponderante. Malgrado questo, però l’acf delle differenze mostra un evidente miglioramento.

Gli spettri della serie osservata e delle differenze d(i)=t(i+1)-t(i) sono in figura 14 (pdf) e in figura 15 (pdf).

Fig.14: Serie del livello annuale minimo del Nilo e suo spettro. Nel quadro superiore la linea rossa è un filtro passa basso di finestra 11 anni.

Fig.15: Come figura 14, per la differenza tra valori successivi del livello annuale del Nilo. La linea rossa nel quadro in alto è un filtro passa basso di finestra 11 anni.

Il confronto tra gli spettri mostra che:

  1. Una increspatura nello spettro “osservato” a 320-340 anni, praticamente invisibile se non in maniera meno vaga nei dati numerici, viene evidenziata dalle differenze come un massimo a 308 anni.
  2. Il massimo a 242 anni “osservato” viene scomposto nelle differenze come un massimo a 199 anni e due massimi minori a circa 225 e 260 anni.
  3. I massimi “osservati” a 82.6 e 99.6 anni diventano 89.1 e 96.7 anni (il massimo minore non è indicato in figura 15). Il massimo principale delle differenze, a 89.1 anni, risulta netto e meglio definito rispetto ai massimi dei dati osservati.
  4. I massimi di periodo inferiore sono quasi ugualmente presenti nei due spettri. Si nota la mancanza del periodo di 37.2 anni, apparentemente sostituito nelle differenze da quello a 40.3 anni.
  5. Qui, rispetto ai casi precedenti, in modo più evidente cambiano i rapporti tra le potenze dei massimi negli osservati e nelle differenze.

In casi come questo, dove lo spettro cambia abbastanza nei due casi, l’uso delle differenze permette una migliore definizione dei massimi spettrali, eliminando quei picchi per i quali una giustificazione fisica si può fornire con (molta) difficoltà.

TPW (Total Precipitable Water)
Dell’acqua precipitabile totale si è parlato su CM (vedere i anche i link ad articoli precedenti e i commenti). Questa variabile è strettamente legata alla temperatura e raggiunge i suoi valori massimi lungo la fascia equatoriale del Pacifico, soprattutto in quei mari dell’Indonesia chiamati “warm pool” dove si accumula l’acqua calda trasportata dagli alisei durante El Niño. La somiglianza tra temperatura globale e TPW è evidenziata in figura 16 (pdf), dove TPW è scalata ai valori di HadCrut4.

Fig.16: Confronto tra l’anomalia globale (terra+oceano) HadCrut4 e la serie TPW, entrambe fino al 2017 (dal 1988). Notare come TPW riproduca tutte le maggiori strutture della temperatura.

La misura di TPW è disponibile per le due fasce di latitudine ±20° e ±60°; qui viene usata solo la fascia più ampia.
Anche solo la somiglianza con la temperatura porta a pensare alla presenza del fenomeno della persistenza e all’uso delle differenze per eliminarla o almeno diminuirla. Infatti il confronto tra le funzioni di autocorrelazione dei dati osservati e delle differenze di figura 17 (pdf) mostra che le differenze hanno completamente annullato la persistenza.

Fig.17: ACF del TPW osservato e delle differenze. Come già visto in casi precedenti, il miglioramento della ACF è notevole. Qui Hobs=0.968 e Hdiff=0.5.

Anche l’analisi spettrale dei dati osservati e delle differenze riportata in figura 18 (pdf) e in figura 19 (pdf) conferma l’ormai noto cambiamento tra la potenza dei picchi e, ancora una volta, la non influenza della persistenza sul periodo dei massimi spettrali

Fig.18: Dati osservati e spettro di TPW ±60°

Fig.19: Differenze tra valori successivi del TPW della figura precedente e loro spettro. Come sempre, cambiano le potenze rispetto allo spettro osservato ma le posizioni (i periodi) dei massimi restano le stesse.

In questo caso qualche dubbio può sorgere a causa della brevità della serie (30 anni) ma credo che il confronto con le anomalie NOAA (annuali e mensili) delle figure 5 e 12 possa risolvere positivamente questi dubbi, in quanto la stessa cosa succede per serie ben più lunghe.

Con questo termino la serie di articoli dedicati alla persistenza, nella speranza di aver chiarito quale può essere il peso di questo fenomeno sugli spettri delle serie climatiche.

Tutti i grafici e i dati, iniziali e derivati, relativi a questo post si trovano nel sito di supporto qui
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L’esponente di Hurst e gli spettri (Parte II) – Altre applicazioni

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L’esponente di Hurst e gli spettri (Parte II) – Altre applicazioni

Livello del lago Vittoria
Questo argomento è stato trattato su CM qui. La serie del livello del lago Vittoria ha un esponente di Hurst H=0.962 ed è adatta alla procedura descritta nel post precedente con la differenza che adesso i dati non sono a passo costante. Il calcolo delle differenze deve essere fatto per unità di ascissa (la differenza tra due valori non ha molto senso se non viene rapportata all’intervallo su cui è stata calcolata) e quindi, in pratica, si calcola il rapporto incrementale Δy/Δx, ovvero la derivata numerica.

Ho però voluto verificare anche il comportamento delle differenze assolute e nei nomi dei programmi di calcolo e delle versioni pdf dei grafici sono presenti i termini “deriv” o “der” oppure “diff”, ad indicare i due casi. Intanto noto che Hderiv=0.781 e Hdiff=0.683; quindi l’uso delle differenze/derivate non è così efficace da annullare la persistenza. Entrambe le tecniche la riducono (lavorano meglio le differenze) ma i valori di H sono ancora alti. Penso comunque che l’analisi spettrale dovrebbe (o potrebbe) risentire positivamente della diminuzione di H rispetto ai dati originali. In fig.6 (pdf) il confronto tra le ACF.

Fig.6: ACF del livello del lago Vittoria. nero: dati osservati; blu: serie delle differenze assolute; rosso: serie delle derivate numeriche. Entrambe le elaborazioni mostrano un netto miglioramento della persistenza rispetto ai dati originali. Notare che a lag 1 l’acf delle derivate è più del doppio dell’acf delle differenze.

Nelle figure successive presento l’equivalente di figura 4 e di figura 5 per il lago Vittoria e il confronto con i dati originali.

Dalla figura 6 e dalle figure 7 (pdf) e 8 (pdf) emerge che, oltre ad una decisa diminuzione della persistenza, gli spettri sono simili tra loro ed entrambi diversi dallo spettro dei dati originali di figura 9 (pdf), in particolare per le basse frequenze (periodi più lunghi).

Fig.7: Derivate numeriche (Δy/Δx) del livello del lago Vittoria e loro spettro LOMB. L’ampio massimo tra 67 e 78 anni presente nei dati osservati è scomparso e si intravede nei valori numerici solo una leggera increspatura tra 70 e 100 anni, direi totalmente non significativa. Per questa serie è H=0.781.

Fig.8: Differenze assolute (non normalizzate alla base temporale) tra i valori del lago Vittoria e loro spettro LOMB. Sono presenti alcune differenze rispetto alla figura 7, in particolare tra 3 e 3.9 anni, ma anche altre. L’aspetto complessivo è però simile. Qui H=0.683.

Fig.9: Valori osservati del livello del lago Vittoria e loro spettro LOMB. Qui H=0.962.

I massimi a 67-78 e 40 anni appaiono come macroscopiche caratteristiche spurie generate dalla persistenza, mentre quelli di periodo inferiore sono presenti anche negli spettri delle differenze/derivate.

Dati NOAA mensili
I dati e gli spettri mensili dei dati NOAA sono disponibili qui o meglio, nel momento attuale di difficoltà di accesso al server, qui.
Anche se si può immaginare una (forte) similitudine con i dati annuali, è bene fare una verifica anche sui dati mensili. Per questo controllo ho scelto i dati relativi a dicembre 2017 (1712t.dat) da cui ho calcolato le differenze (i dati sono a passo=1 mese, costante). Per entrambi i dataset ho calcolato la funzione di autocorrelazione, che mostro nella successiva figura 10 (pdf)

Fig.10: ACF dei dati osservati NOAA di dicembre 2017 (nero) e delle loro differenze (blu). Il notevole miglioramento della persistenza è evidente.

Qui si ripete, figura 11 (pdf) e figura 12 (pdf), il copione già visto per i dati annuali, accentuato in alcuni aspetti: usare le differenze permette di eliminare la persistenza (Hdiff=0.5), mantenendo la stessa struttura spettrale ed aumentando il contrasto del massimo di circa 60 anni.

Fig.11: Anomalia globale NOAA di dicembre 2017 e suo spettro MEM. Il confronto con la curva nera di figura 10 mostra quanto sia forte il fenomeno della persistenza, nettamente più forte di quello presente nei dati annuali. Nel quadro centrale si nota la debolezza dell’identificazione del massimo a 61 anni.

Cambia drasticamente la potenza che per i dati osservati è circa 100 volte quella delle differenze. Questo cambiamento dipende dal valore assoluto dei dati in ingresso ed è reso più evidente dal fatto che gli spettri non sono normalizzati (ad esempio alla potenza totale).

Fig.12: Differenze relative ai dati mensili NOAA di dicembre 2017 e loro spettro MEM. Da notare l’aspetto “casuale” delle differenze. Il massimo a 61 anni è ben visibile e la struttura è identica a quella dei dati osservati.

Dall’analisi dei dati mensili si evince l’uguaglianza spettrale con i dati annuali, oltre alla conferma che nel caso dei dati NOAA la persistenza, pur essendo molto forte, non incide significativamente sullo spettro. Solo nel caso del massimo di circa 60 anni l’uso delle differenze garantisce una migliore identificazione.
Le funzioni di autocorrelazione permettono di dire che le differenze riducono fortemente la persistenza (in pratica, la azzerano) anche in questo caso.

Considerazioni generali
Mentre le considerazioni appena espresse per i dati NOAA valgono anche per il caso generale, bisogna sottolineare che il miglioramento (riduzione) della persistenza non è della stessa entità in tutti casi.
Il livello del lago Vittoria mostra che le differenze e (in quel caso, con i dati non a passo costante) le derivate numeriche non tolgono del tutto la persistenza. Nello stesso tempo, però, mostrano un notevole miglioramento della struttura spettrale, con grande somiglianza tra gli spettri e differenze tra i periodi poco o per nulla significative. La modifica dei dati originali (differenze e derivate) permette di cancellare i massimi a circa 40 e circa 78 anni, la cui presenza era stata discussa, senza riuscire a capirne l’origine, qui su CM (anche nei commenti).
Da sottolineare ancora che, sebbene lo spettro dei dati osservati del lago Vittoria sia nettamente diverso dagli altri due (diff/deriv) per i periodi più lunghi, i periodi più brevi sono simili nei tre casi, suggerendo che forse la persistenza agisce in modo differenziato.

In conclusione, credo che l’uso delle differenze/derivate numeriche nelle serie con alto esponente di Hurst renda la loro analisi spettrale più certa, meno aleatoria, e nello stesso tempo sottolineo che è necessario verificare ogni volta la bontà della scelta di modificare i dati iniziali.

Tutti i grafici e i dati,
iniziali e derivati, relativi a questo post si trovano nel sito di supporto
qui

Bibliografia

  1. Koutsoyiannis D.: The Hurst phenomenon and fractional Gaussian noise made easy, Hydrological Sciences-Journal-des Sciences Hydrologiques, 47:4, 573-595, 2002. doi:10.1080/02626660209492961
  2. Koutsoyiannis D.: Climate change, the Hurst phenomenon, and hydrological statistics , Hydrological Sciences-Journal-des Sciences Hydrologiques, 48:1, 3-24, 2003. S.I. doi:10.1623/hysj.481.3.43481
  3. Koutsoyiannis D.: Nonstationarity versus scaling in hydrology , Journal of Hydrology, 324, 239-254, 2006. doi:10.1016/j.jhydrol.2005.09.022
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Split!

Posted by on 16:44 in Attualità, Meteorologia | 12 comments

Split!

Oggi è il gran giorno. Uno di quelli che chi ha fatto della meteorologia la sua passione e professione non si perderebbe per nulla al mondo (quasi 😉 ).

Come previsto con straordinaria efficacia già due mesi fa, l’evoluzione delle dinamiche atmosferiche dell’autunno e di questa prima parte dell’inverno hanno generato lo split del Vortice Polare Stratosferico. Un Sudden Warming spettacolare, strutturato come poche altre volte ci è capitato di osservare, giunto tra l’altro con un VPS che era, per così dire, in ottima salute, ovvero freddo, profondo e ben saldo sulla latitudine polare.

Questo significa che il cambiamento della distribuzione della massa che questo episodio di split segnerà è comunque un cambiamento di paradigma della circolazione atmosferica del nostro emisfero, qualcosa che probabilmente avrà effetti tanto nel breve termine, con l’instaurarsi di un periodo di scarse velocità zonali alle alte latitudini, quanto nel medio termine, con una fine d’inverno e prima parte di primavera in probabile anomalia termica negativa per l’Europa centro-orientale e settentrionale e, nel lungo termine, con i venti stratosferici a ciclo quasi biennale (QBO) entrati in fase negativa che accompagneranno probabilmente questa nuova fase per i prossimi due anni.

Vivremo tempi interessanti in termini meteorologici. Ma, del resto, è sempre così!

Ora però godiamoci le animazioni del geopotenziale e della temperatura alla quota di 10 hPa, quella che si prende normalmente a riferimento per seguire gli eventi stratosferici.

La cosa più spettacolare, è come le due strutture anticicloniche guadagnano latitudine, spostando i due vortici verso sud e imprimendo una circolazione di anticiclonica sulla zona polare che trascina i lobi da est verso ovest, ossia al contrario di quanto avviene normalmente.

E poi? Bé, poi, la persistenza di un lobo così profondo del VPS sul Canada è la chiave di lettura di questo evento. Il flusso zonale atlantico che ne deriva, basso di latitudine, impedisce che l’aria fredda invada le basse latitudini mediterranee. Non appena il vortice allenterà la presa la musica cambierà, ma la stagione sarà probabilmente finita. Quindi per quest’anno, a meno di stravolgimenti che adesso non è possibile neanche immaginare, niente evento epocale. Sapete che c’è? Meglio così, per tante, tante ragioni.

Stay with us 😉

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L’esponente di Hurst e gli spettri (Parte I)

Posted by on 07:00 in Attualità, Climatologia | 2 comments

L’esponente di Hurst e gli spettri (Parte I)

Riassunto: Sostituisco il dataset iniziale con le sue differenze prime (o con le derivate numeriche in caso di passo variabile) e verifico sperimentalmente se l’esponente di Hurst H, cioè il livello di persistenza, cambia nel senso che si avvicina maggiormente al valore 0.5 mentre il dataset trasformato mantiene l’informazione spettrale del dataset originale. Applico la modifica alle medie annuali NOAA di anomalia di temperatura, ad all’ultimo dataset mensile, sempre NOAA, e al livello del lago Vittoria i cui dati non sono a passo costante.
Abstract: I change the original dataset with its differences or its numerical derivatives in case of a variable step and look at the Hurst exponent H. If its value is lowered by this procedure, I verify if the new dataset contains again the spectral information of the original one by comparing their spectra. Such a procedure has been applied to the yearly global temperature anomaly and to the last available monthly data from the NOAA GHCN cag-site. Also the lake Victoria levels (at variable time step) has been used to test the procedure.

Si è verificato, ormai diverse volte, che il problema della persistenza riguarda molti dataset che si usano abitualmente in climatologia, e non solo. La persistenza, che consiste in risultati che tendono a riprodurre i risultati precedenti, mostra che i dati sono autocorrelati e che potrebbero non essere indipendenti. La funzione di autocorrelazione a lag 1 [ACF(1)] in questo caso può assumere valori maggiori di 0.5, denotando in pratica che la statistica “normale” non può più essere usata in quanto basata su dati indipendenti.
Ricordo sempre, a me stesso, che due variabili aleatorie (v.a., cioè in pratica i dati) indipendenti sono scorrelate, mentre non è vero il viceversa: dati (v.a.) scorrelati non sono necessariamente indipendenti. Se i dati sono correlati, la loro indipendenza deve essere dimostrata per altra via.
Ad esempio, la deviazione standard della media di un campione

std dev(Xn)=σ/sqrt(n)=σ/n0.5       (1)
con Xn media di un campione di n elementi e σ deviazione standard (comune) degli elementi del campione, nel caso di fenomeni che contengono la persistenza, diventa (Koutsoyiannis, 2003):
std dev(Xn)=σ/n(1-H)      (2)

con H esponente (o coefficiente) di Hurst. Se H=0.5 le due espressioni precedenti diventano uguali e questo ci permette di dire che la serie da cui abbiamo ricavato il valore di H non ha persistenza e quindi, sbagliando, possiamo dire che le variabili aleatorie, i cui valori compongono la serie in esame, sono indipendenti (l’indipendenza potrebbe essere dimostrata verificando che la densità di probabilità congiunta delle due v.a. f(x,y) è data dal prodotto delle densità di probabilità delle singole v.a. g(x)•h(y), cioè f(x,y)=g(x)•h(y)).

L’esponente di Hurst, H, viene normalmente stimato attraverso un processo semplificato ma ancora non semplice da seguire (Koutsoyiannis, 2002, 2003): per questo motivo io uso una procedura probabilmente non corretta che però fornisce facilmente un valore approssimato di H.

Come stima di H io uso l’equazione (5) di Koutsoyiannis (2003) (che poi è l’equazione (17) di Koutsoyiannis, 2002):

ρj(k)j=H•(2H-1)• j2H-2       (3)
(si dimostra che questa equazione è indipendente da k),
in cui ρj è la funzione di autocorrelazione a lag j (o acf(j), j>0.
Usare l’eq.(3) con lag 1 porta a
acf(1)=2H2-H  o   2H2-H-acf(1)=0,
da cui
H=(1+sqrt(1+8•acf(1)))/4.       (4)

Quindi stimo H a partire da acf(1), il che ovviamente implica il calcolo della funzione di autocorrelazione. Da notare che acf è una funzione positiva, compresa tra 0 e 1, e che, se il calcolo fornisce una acf negativa, l’eq.(4) assume un valore indefinito (NaN, not a number). I valori negativi possono essere considerati fluttuazioni attorno allo zero e si può assegnare loro il valore zero, ottenendo così H=0.5 (cioè dati scorrelati).

Vediamo ora tre applicazioni.

Medie annuali delle temperature globali NOAA
Ogni fine anno, dal 2011, raccolgo le anomalie globali NOAA-NGHC (terra+oceano), delle quali in figura 1 (pdf) mostro un esempio relativo al 2017.

Fig.1: in alto: Anomalia media annuale del 2017, dati NOAA. al centro: Differenze: d(i)=t(i+1)-t(i). in basso: Valori detrended calcolati rispetto alla retta del quadro in alto.

Insieme ai dati osservati mostro la serie delle differenze d(i)= t(i+1)-t(i) e il confronto dei residui (i detrended) con una sinusoide fissa. Come si vede nella successiva fig.2 (pdf), la acf(1) -e quella ad altri lag- sono molto elevate e indicano valori di H stimati dall’eq.(4) vicini ad 1 e quindi dati soggetti ad una forte persistenza. Infatti H va dal valore 0.974 per il 2011-2014 ai valori 0.970 (2015), 0.972 (2016), 0.975 (2017).

Fig.2: Funzione di autocorrelazione delle 7 serie disponibili. I valori a lag 1 sono tutti superiori al 90% e indicano valori di H vicini ad 1. Per il 2017, H=0.975.

La persistenza dovrebbe anche generare periodi spuri nell’analisi spettrale.

Rileggendo un articolo del 2015 su WUWT di Roman Mureika sulla persistenza, ho visto che lui, in altro contesto, usa le differenze tra i valori per mostrare che sono scorrelate (Murieka in realtà usa un contorto giro di parole: “potrebbe non essere irragionevole assumere che i cambiamenti annuali siano indipendenti l’uno dall’altro”. Le contorsioni derivano direttamente dalle righe in rosso scritte più in alto). Ho ripreso il suo esempio per i dati annuali NOAA e ho verificato, v. fig.3 (pdf), che le acf delle differenze sono nulle a lag 1.

Fig.3: ACF delle differenze disponibili. Notare come effettivamente i valori da lag 1 a lag 12 fluttuano attorno allo zero. Per tutte le serie, H è NaN e quindi da considerare uguale a 0.5.

Quindi la trasformazione da anomalia a differenza di anomalia ha prodotto una serie in cui non è presente la persistenza e che dovrebbe mantenere le informazioni presenti nella serie originale (o almeno parte di esse).

Per i miei scopi, mi chiedo in particolare se la serie derivata (le differenze) ha ancora in sé l’informazione spettrale della serie originale (l’anomalia di temperatura). Se così fosse, potrei applicare l’analisi spettrale alle differenze, senza il rischio di generare periodi spuri che dipendano dalla persistenza.
Dubito di riuscire a dimostrare in modo generale questa proprietà di mantenimento dell’informazione, anzi sono quasi certo del contrario, per cui proverò a verificarla empiricamente calcolando lo spettro (MEM; i dati sono a passo costante e senza “buchi”) della serie originale e di quella derivata e confrontando i due output.
Ho fatto questa operazione per le 7 serie di cui dispongo e mostro qui il caso del 2017, in fig.4 (pdf) e in fig.5 (pdf).

Fig.4: Serie originale delle anomalie di temperatura globali e suo spettro MEM su due scale. Nel confronto con fig.5 le scale degli spettri sono uguali per cui si può notare un abbassamento della potenza in fig.5. Ho lasciato in evidenza (in arancione) il massimo a 2.87 anni.

Fig.5: Come fig.4, per le differenze di anomalie. Notare l’aspetto casuale della serie derivata e la migliore definizione del massimo a circa 61 anni.

Non avendo potuto dimostrare il caso generale, credo si possa dire che, almeno per le anomalie annuali globali, il fenomeno della persistenza non ha effetti, se non minimi, negli spettri, in particolare sulla posizione dei massimi, cioè sul loro periodo. Questa caratteristica dovrà essere dimostrata (empiricamente) per ogni serie trattata, ad esempio per il livello del lago Vittoria e per i dati mensili NOAA.

Credo che questo articolo stia diventando troppo lungo, per cui mostrerò le altre due applicazioni in un post successivo. Il sito di supporto e la bibliografia restano gli stessi

Tutti i grafici e i dati,
iniziali e derivati, relativi a questo post si trovano nel sito di supporto
qui

Bibliografia

  1. Koutsoyiannis D.: The Hurst phenomenon and fractional Gaussian noise made easy, Hydrological Sciences-Journal-des Sciences Hydrologiques, 47:4, 573-595, 2002. doi:10.1080/02626660209492961
  2. Koutsoyiannis D.: Climate change, the Hurst phenomenon, and hydrological statistics , Hydrological Sciences-Journal-des Sciences Hydrologiques, 48:1, 3-24, 2003. S.I. doi:10.1623/hysj.481.3.43481
  3. Koutsoyiannis D.: Nonstationarity versus scaling in hydrology , Journal of Hydrology, 324, 239-254, 2006. doi:10.1016/j.jhydrol.2005.09.022
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ANS(i)A da prestazione

Posted by on 07:00 in Attualità | 8 comments

ANS(i)A da prestazione

C’è da capirli, a furia di cercare la prestazione capita che ci possa essere una defaillance. E all’ANSA cavolo se la cercano, martellandoci praticamente tutti i giorni con i disastri prossimi venturi. Però, almeno leggere, almeno ingaggiare un traduttore o, alle brutte, anche quello di Google, che almeno i numeri li riporta per bene.

Dunque, si parla di un paper serio, anche se probabilmente un po’ riduzionista, ma i nostri amici davvero non ci hanno capito un accidente.

Ultraviolet Flux Decrease Under a Grand Minimum from IUE Short-wavelength Observation of Solar Analogs

Qui sopra titolo e link, ma leggiamo testualmente dal lancio d’agenzia:

Supponendo un’irradiazione solare ridotta dello 0,25% dal 2020 al 2070, la temperatur a media sulla Terra diminuirebbe di diverse decine di gradi.

Porca paletta! Quanti? 20, 30, 50? Da più 15 a quanto andiamo, -5, -15, -35???

Ma qualcuno si sarà chiesto se possa essere possibile? Uno straccio di diploma e un’infarinatura di geografia astronomica l’avranno pure… Sono decimi di grado, decimi santo cielo…

E così, la traduzione con contorno di quello che gira per la rete sul paper (qui Science Daily), ti produce la palla di neve…

Ma, non basta, altro passaggio:

Tuttavia Lubin commenta che un eventuale nuovo “grande minimo” potrebbe solo rallentare il riscaldamento globale in corso […]

Eccerto, perché 8 decimi di grado di riscaldamento dall’era pre-industriale sono come parecchie decine di gradi!

Ad ogni modo, bisogna essere magnanimi, per questa seconda levata d’ingegno la colpa non è tutta loro, la dividono con tutto il resto del web e con l’autore che ha prestato il virgolettato. Infatti il Lubin, sinceramente preoccupato di aver scovato qualche numero sconveniente per la giusta causa della salvezza del pianeta, si affretta a dire che, però, fatti due conti, un eventuale freschetto da Sole sì e no che potrebbe rallentare la disfatta fritta del mondo. Tipo invece che tra cent’anni diciamo centodieci, giusto il tempo per il Sole di risvegliarsi dal torpore.

Dicevo, dal momento che il paper è serio (purtroppo è anche a pagamento quindi nisba… se qualcuno dovesse avervi accesso gliene sarei grato), ci facciamo bastare la breve descrizione che si trova in giro.

In pratica studiando la possibile riduzione nell’irraggiamento alle alte frequenze di un certo numero di stelle, hanno stimato di quanto si potrebbe ridurre quella del Sole in caso di una fase di bassa attività analoga a quella del minimo di Maunder (Piccola Età Glaciale, tanto per capirci…). Siccome l’attività solare sta effettivamente calando, la riduzione potrebbe aver luogo nel prossimo futuro. Si legge anche da Science Daily che tale bassa attività avrebbe effetti in stratosfera che poi si riverserebbero in troposfera sotto forma di modifiche alla circolazione dell’aria e redistribuzione del calore. Questa parte è intrigante ma non so dire fino a che punto si spingano gli autori nel descriverla.

Però, per una volta, accendiamo anche noi un cero all’altare dell’AGW ricordando che, all’epoca del minimo di Maunder nessuno aveva detto al clima che il suo padre padrone è la CO2, quindi, inconsapevole, quando il Sole si è assentato per un po’ lui si è raffreddato. Pare che abbia contritamente promesso che non lo farà più.

Sarebbe bello che anche all’ANS(i)A promettessero di leggere un po’ meglio prima di copiare e, se proprio non si può fare, che rinunciassero a temi evidentemente troppo complessi come questi. Chieder loro di vincere l’ansia da prestazione e fare un salto in biblioteca come Charlie Brown sarebbe troppo, del resto.

Enjoy

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Parigi, 7 Febbraio 2018

Posted by on 07:00 in Attualità | 0 comments

Parigi, 7 Febbraio 2018

Questo articolo è di Flavio


La nevicata parigina del 6 e 7 Febbraio 2018 è un evento che vale la pena raccontare. Prima di tutto perché Parigi è una città speciale, e quando si veste di bianco diventa semplicemente magica. In secondo luogo per le modalità con cui si è presentato il fenomeno in questione. Infine perché Parigi è la capitale (auto-nominata) del circo del Climate Change, e vederla ricoperta di neve fa un certo effetto, a fronte degli scenari di catastrofe climatica imminente che proprio da Parigi vengono diffusi con regolarità a partire dal 2015, anno della famigerata COP21.

La neve a Parigi

Non si può dire che la neve a Parigi rappresenti un evento straordinario, nel cuore dell’inverno. Va ricordato, tuttavia, come la capitale francese sia esposta all’azione delle correnti atlantiche e al respiro mite dell’oceano, per la mancanza di ostacoli orografici significativi e per la relativa vicinanza al mare. A questo si aggiunge una isola di calore urbana particolarmente accentuata, con temperature che nel cuore della città sono regolarmente superiori a quelle delle zone meno urbanizzate dell’Ile de France, spesso di diversi gradi.

La neve visita la capitale francese tipicamente in presenza di avvezioni di aria umida in scorrimento su un cuscinetto di aria più fredda preesistente, oppure a causa di irruzioni di aria artica. Nel primo caso, la mancanza di una orografia in grado di preservare un cuscinetto di aria fredda nei bassi strati si associa ad una rapida trasformazione in pioggia, mentre nel secondo caso le precipitazioni sono poco rilevanti per l’attivazione di una (pur debole) snowbelt in prossimità della costa atlantica, con progressiva attenuazione della nuvolosità man mano che ci si addentra nell’entroterra dell’Esagono.

In ogni caso, l’isola di calore urbana ci mette sempre del suo, con la conseguenza che nella maggior parte dei casi la precipitazione nevosa, per quanto coreografica, stenta ad accumularsi al suolo. Questa volta, tuttavia, le cose sono andate diversamente. Scopriamo perché.

Genesi dell’evento

Parigi era già balzata agli onori della cronaca nelle scorse settimane a causa dell’ennesima piena della Senna. Un evento notevole, legato alla persistenza di un pattern circolatorio zonale che ha distribuito piogge con regolarità sulla Francia, e nevicate abbondantissime sui versanti alpini sopravvento alla circolazione prevalente. Per lo stesso motivo, le temperature sulla Francia si sono mantenute per tutto l’inverno su valori miti, con pochissime sortite al di sotto dello zero sulla capitale transalpina.

Come anticipato nella rubrica di previsioni, aria fredda di origine polare marittima si è messa in moto dal Mare di Kara in direzione dell’Europa centrale alla fine della settimana scorsa. Una avvezione tutto sommato modesta, per la brusca interruzione dell’alimentazione fredda in questione ad opera di un break atlantico che ha rapidamente smantellato la cellula anticiclonica scandinava. Le temperature al suolo, quindi, non avevano potuto raggiungere valori particolarmente bassi, mantenendosi comunque intorno allo zero. Con queste premesse, occorreva qualcosa di veramente speciale per una nevicata che fosse in grado di vincere l’opposizione dell’isola di calore urbana.

In Fig.1 si nota come all’incedere della depressione iberica verso levante si sia formata una debole ansa depressionaria sulla Francia, complice anche il contributo orografico offerto dall’arco alpino occidentale. All’ansa in

Fig.1

questione si è associata la risalita di aria umida dal Mediterraneo con formazione di un fronte caldo quasi-stazionario che ha regalato le prime nevicate in data Lunedì 5 Febbraio (Fig.2). Neve che, proprio per l’azione implacabile dell’isola di calore, non si è tuttavia accumulata al suolo. La colonna d’aria, comunque, mostrava temperature inferiori allo zero in tutta la sua altezza, in decrescita pressochè lineare dagli zero gradi al suolo ai circa -10 gradi a 2000 metri di quota, come è lecito aspettarsi a seguito dell’afflusso, per quanto debole, di aria polare marittima descritto in apertura (Fig.3).

 

 

 

Fig.2

Fig.3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

La persistenza della precipitazione nevosa (a tratti addirittura piovosa) per tutta la mattinata di Martedì 6 Febbraio a causa della lentissima traslazione del fronte caldo, ha consentito di annullare quasi del tutto l’effetto dell’isola di calore per cessione prolungata di calore latente di fusione, con l’effetto di azzerare il gradiente termico tra il centro cittadino e la periferia. Infine, l’ingresso di aria più fresca associata all’occlusione ha chiuso il cerchio (Fig.4), e dal primo pomeriggio la precipitazione si è intensificata in presenza di temperature inferiori allo zero anche nel centro cittadino, e con conseguente accumulo al suolo che si è protratto per tutta la notte e le prime ore del mattino di Martedì 7 Febbraio.

Fig.4

Riflessione

Una concatenazione di eventi meteorologici favorevoli ha regalato a Parigi una nevicata bellissima, immortalata in migliaia di immagini fotografiche che hanno fatto il giro del mondo. La lezione, se proprio se ne vuole trovare una, è che eventi di questo tipo vanno letti e interpretati alla luce di fattori locali (isola di calore urbana in primis) e di considerazioni sinottiche generali, e non certo climatiche.

La retorica clima-catastrofista, ovvero la pretesa di leggere con le lenti deformanti del Climate Change qualsiasi evento meteorologico, appare in casi come questo in tutta la sua ottusità: sono le dinamiche di circolazione generale e la loro interazione con fattori locali a determinare l’evoluzione del tempo meteorologico, le fortune di una stagione sciistica alpina piuttosto che il ristagno di inquinanti in pianura padana, o le nevicate indimenticabili come quella in questione. Non certo i pochi decimi di grado di aumento di temperatura su scala planetaria multidecennale.

E a proposito di tempo atmosferico: altra neve prevista venerdì su Parigi, una nevicata “convenzionale” associata al transito di un fronte atlantico, con tanto di trasformazione in pioggia a fine evento. E sullo sfondo l’attesa di sapere che effetti avrà, sull’intero comparto europeo, lo split del vortice polare di cui si è tanto parlato su questo stesso Blog.

Stay tuned 😉

 

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