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Ennesimo tragedione climatico, è la volta del caffè!

Posted by on 11:02 in Attualità | 2 comments

Ennesimo tragedione climatico, è la volta del caffè!

In attesa dei primi veri migranti climatici della storia, che saranno probabilmente gli abitanti dell’Europa centro-orientale nelle prossime settimane costretti a lasciare le loro case a causa del freddo, dopo le pecore che si stringono (perché non di pura lana vergine) e i pesci che diventano più piccoli (causa mare poco ossigenato), ecco l’ennesima boutade climatica prossima ventura:

Coffee threatened by climate change, disease, pests

Pare che il caffè, pianta da cui si ricava l’ottima bevanda che ci tiene svegli anche quando la noia di queste notizie lavora per far calare la palpebra, sia minacciato dal clima che cambia. Malattie e parassiti di vario genere, che naturalmente tenderanno a proliferare nei prossimi decenni a causa del caldo, ci priveranno del gusto del primo mattino.

Lo dicono naturalmente i modelli, che ne prevedono una drammatica riduzione della produzione verso la fine di questo secolo, o anche molto prima.

Curiosamente, per fronteggiare la situazione, si studiano varietà resistenti agli attacchi del clima che cambia e dei suoi derivati, e pare che per evitare che sia troppo tardi, non si disdegnino le modifiche generiche e l’uso di pesticidi. Un autentico contrappasso per il salvamondo generico medio.

Ad ogni buon conto, gravemente preoccupato dalla notizia, ho interpellato direttamente il Dipartimento “un’immagine vale più di mille parole”, quindi, con una semplice, banalissima googolata, ecco spuntare le statistiche della produzione del globale del caffè dall’inizio di questo secolo a praticamente ieri.

This statistic shows the worldwide production of coffee from 2003/04 to 2017/18 in million of 60 kilogram bags. (Fonte: https://www.statista.com/statistics/263311/worldwide-production-of-coffee/)

Domanda, se nei ruggenti anni del global warming che si dice stiamo attraversando la produzione del caffè scoppia di salute, perché domani dovrebbe essere diverso?

Ma perché è peggio del previsto naturalmente!

Se vi dovesse capitare di leggere questa drammatica notizia su qualcuno dei media nostrani, che ovviamente si guarderà bene dal googolare, avete pronto l’antidoto, da prendersi naturalmente dopo il caffè.

Enjoy.

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Un Mese di Meteo – Gennaio 2018

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Un Mese di Meteo – Gennaio 2018

IL MESE DI GENNAIO 2018[1]

Il mese ha presentato precipitazioni in prevalenza inferiori della norma con le rilevanti eccezioni di Piemonte, Val d’Aosta e Trentino Alto Adige. A ciò si sono associate temperature quasi ovunque in anomalia positiva da debole a moderata.

La topografia media mensile del livello di pressione di 850 hPa per l’area euro-atlantica (figura 1a) mostra come centri d’azione principali l’anticiclone delle Azzorre (lettera A) e il ciclone d’Islanda (lettera B), ambedue in posizione arretrata in Atlantico. Fra di essi corrono veloci le correnti occidentali che raggiungono l’area italiana assumendo carattere diffluente.

Figura 1a – 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.

La carta delle isoanomale (figura 1b) mostra un consistente nucleo di anomalia positiva (+8 m) centrato sull’Atlantico ad ovest della penisola iberica. Si noti anche il nucleo di lieve anomalia negativa (-1 m) sul Nord Italia associato ad un più rilevante nucleo di -5 m centrato sulla Scozia.

Figura 1b – 850 hPa – carta delle isoanomale del livello di pressione di 850 hPa.

Nel corso del mese di gennaio abbiamo assistito al passaggio sulla nostra area di un totale di 7 perturbazioni (Tabella 1).

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 regimi che determinano  variabilità perturbata (es. flusso ondulato occidentale).
Giorni del mese Fenomeno
1 gennaio Tempo atlantico con rapido transito di una saccatura più attiva sul settentrione (perturbazione n. 1)
2 gennaio Un promontorio anticiclonico da sudovest si espande verso le Alpi. Al centro-sud variabilità residua.
3-5 gennaio Tempo atlantico con variabilità a tratti perturbata (perturbazione n. 2).
6-10 gennaio Grande saccatura con asse sulla penisola iberica con tempo perturbato sull’area italiana (perturbazione n. 3)
11-13 gennaio Una depressione mediterranea si scava sul Golfo ligure e si muove poi verso sudest interessando le regioni centro-meridionali (perturbazione n. 4)
14-15 gennaio Campo di pressioni livellate con tempo stabile
16 gennaio Tempo atlantico con variabilità perturbata (perturbazione n. 5).
17- 22 gennaio regime di correnti nordoccidentali con variabilità a tratti perturbata sul centro-sud. Il 21 regime favonico sul settentrione.
23-24 gennaio Promontorio anticiclonico da sudovest influenza l’area italiana con tempo stabile.
25-27 gennaio Una saccatura atlantica con asse ad ovest dell’Italia determina tempo perturbato (perturbazione n. 6)
28-30 gennaio Un promontorio dell’anticiclone della Azzorre si espande verso Est interessando la nostra area con tempo stabile.
31 gennaio Regime di correnti atlantiche sul settentrione (perturbazione n. 7)

Andamento termo-pluviometrico

Le temperature massime e minime mensili (figure 2 e 3) manifestano in prevalenza anomalie positive da deboli a moderate. Tali anomalie positive sono distribuite omogeneamente sulle tre decadi del mese (tabella 2) con l’unica eccezione delle temperature massime nella seconda decade, nella norma al sud.

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

Figura 3 – TN_anom – Carta dell’anomalia (scostamento rispetto alla norma espresso in °C) della temperatura media delle minime del mese

A livello mensile le precipitazioni (figura 4) sono risultate al di sotto della norma, con anomalie negative più sensibili su Emilia Romagna, Veneto meridionale, alta Toscana, Lazio, Sardegna meridionale, Abruzzo, Molise e Sicilia. Da notare anche le anomalie positive più spiccate su Piemonte, Val d’Aosta e Trentino Alto Adige.

Figura 4 – RR_mese – Carta delle precipitazioni totali del mese (mm)

Figura 5 – 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).

Le precipitazioni decadali manifestano una sensibile anomalia positiva al nord nella prima decade cui si associano sensibili anomalie negative al centro-sud nella terza decade e al nord nella seconda (tabella 2).

Tabella 2 – Analisi decadale e mensile di sintesi per macroaree – Temperature e precipitazioni al Nord, Centro e Sud Italia con valori medi e anomalie (*).

Infine la carta di anomalia termica globale prodotta dall’Università dell’Alabama – Huntsville http://nsstc.uah.edu/climate/ e che ci consente di valutare la rilevanza sinottica delle anomalie termiche registrate in Italia indica che l’anomalia positiva osservata si associa ad una più ampia cintura di anomalie positive che ha interessato il Mediterraneo centro-orientale.

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/)

(*) 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 positive sono evidenziate in giallo(anomalie deboli, inferiori a 2°C), arancio (anomalie moderate, fra 2 e 4°C) o rosso (anomalie forti,di  oltre 4°C), analogamente per le anomalie negative deboli (minori di 2°C), moderata (fra 2 e 4°C) e forti (oltre 4°C) si adottano rispettivamente  l’azzurro, il blu e il violetto). Le anomalie pluviometriche percentuali sono evidenziate in  azzurro o blu per anomalie positive rispettivamente fra il 25 ed il 75% e oltre il 75% e  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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Altra rubrica, nessun numero resiste alla tortura

Posted by on 15:00 in Attualità | 2 comments

Altra rubrica, nessun numero resiste alla tortura

Dunque, è cosa nota che i temibili 2°C di aumento della temperatura media superficiale del pianeta fissati come punto di non ritorno dalla politica del clima, siano scientificamente privi di senso. Talmente senza senso che neanche chi li ha fissati ci ha mai creduto, se è vero che anche i buoni propositi (individual commitments) dei Paesi che si sono dati delle gran pacche sulle spalle alla COP21 di Parigi di due anni fa non sarebbero sufficienti a restarci dentro. Per non parlare di quel che realmente è stato fatto da allora…

Pare che, sempre in termini di buoni propositi, manchi all’appello solo 1°C. Poco? Tanto?

Secondo il paper fresco fresco che vi sto per segnalare è tanto, ma la consapevolezza di quel che ci aspetta dovrebbe farlo sembrare poco. I numeri, presi e messi con le spalle al muro, hanno parlato:

Risk of extreme weather events higher if Paris Agreement goals aren’t met

Un estratto…

The researchers found that emissions consistent with the commitments countries have made are likely to result in a more than fivefold increase in probability of record-breaking warm nights over approximately 50 percent of Europe, and more than 25 percent of East Asia. This 2 to 3 degrees of global warming would also likely result in a greater than threefold increase in record-breaking wet days over more than 35 percent of North America, Europe and East Asia. The authors found that this level of warming is also likely to lead to increases in hot days, along with milder cold nights and shorter freezes.

Meeting the Paris Agreement’s goal of keeping the global-scale warming to less than 2 degrees is likely to reduce the area of the globe that experiences greater than threefold increases in the probability of record-setting events. However, even at this reduced level of global warming, the world is still likely to see increases in record-setting events compared to the present.

Modelli alla mano, se il pianeta resterà sotto il limite dei 2°C, tanto quanto, farà un po’ più caldo, un po’ più freddo, un po’ più umido e un po’ più secco, un normale clima disfatto insomma… Se invece si andrà oltre, bé, le probabilità di passare buona parte delle notti a sventolarsi si quintuplicherà.

Il fatto che, numeri non torturati alla mano (IPCC SREX del 2012), sul collegamento tra eventi estremi e dinamiche del clima passate, presenti e, soprattutto future ci siano ancora enormi incertezze pare non sia contemplato.

Stay Committed 😉

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Nuova rubrica, la carta non si usa più ma anche i bit costano!

Posted by on 07:00 in Attualità | 7 comments

Nuova rubrica, la carta non si usa più ma anche i bit costano!

Se qualche volta vi è capitato di mentire, rubare le caramelle ai bambini, fare i prepotenti nel traffico o barare a rubamazzetto, tranquilli, non è colpa vostra, è probabile che l’aria intorno a voi fosse un tantino inquinata.

Questo lo sconcertante ma rassicurante risultato di una ricerca che segnerà una pietra miliare per il genere umano:

Polluted Morality: Air Pollution Predicts Criminal Activity and Unethical Behavior

Ebbene sì, prendendo a campione gli abitanti di alcune città e sottoponendo loro dei test di moralità, questo team di ricercatori di scienze psicologiche ha scoperto che quelli che vivono in zone dove l’aria è più inquinata tendono ad avere una moralità alquanto dubbia. In pratica fregano il prossimo con una certa nonchalance. Ne deriva che per riportare sulla retta via il tizio che vi ha appena rigato la macchina non dovrete passare alle vie di fatto, ma basterà fargli respirare uno spray al mughetto e, magicamente, si offrirà di portare la vostra auto a sue spese dal carrozziere. Siamo salvi.

Non è dato sapere come si potrà fare a reperire abbastanza mughetto per riempire i polmoni delle centinaia di milioni di persone che vivono nelle metropoli e megalopoli di mezzo mondo per evitare che si ammazzino tra di loro ma, tant’è, al test di moralità non si comanda.

Enjoy.

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Evento Stratosferico Estremo Warm

Posted by on 07:00 in Attualità, Meteorologia | 21 comments

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

Posted by on 06:35 in Attualità | 0 comments

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

Posted by on 14:00 in Attualità, Climatologia | 0 comments

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

Posted by on 12:00 in Attualità, Climatologia | 0 comments

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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