Innanzitutto, quando si fa una tendenza stagionale l’elemento chiave da individuare è sempre uno: l’intensità del Vortice Polare.
Il vortice polare è quell’immensa figura barica che sovrasta la calotta ghiacciata del nostro emisfero durante il semestre invernale.
Questo enorme sistema depressionario è assimilabile ad una grande trottola che gira in senso anti-orario, ovvero da ovest verso est, racchiudendo entro i suoi limiti definiti in quota dal jet stream (al quale corrisponde il fronte polare al suolo), tutta la massa di aria fredda di origine artica.
L’intensità o la debolezza di questa trottola, è in grado di condizionare il tempo delle medie latitudini e la sua forza si misura attraverso un indice chiamato AO (artic oscillation).
Questo indice ha due fasi: una positiva (vortice intenso) una negativa (vortice debole).E’ facilmente intuibile che durante le fasi di AO positiva le masse d’aria artiche scorrono molto velocemente da ovest verso est senza scendere frequentemente di latitudine, invece durante la fase negativa la debolezza del vortice permette all’aria artica di raggiungere le medie latitudini.
Il nostro vortice si suddivide infine, in base all’altezza di osservazione in atmosfera in: Vortice Stratosferico e Troposferico.
Andremo ora ad analizzare tutti i fattori e alle possibili influenze, sia sul vortice polare sia sulla grande circolazione atmosferica con i relativi risvolti in Europa.
Il primo elemento che senza dubbio è da tenere conto è l’attività solare.
L’attività solare si misura in base al numero di macchie visibili sulla superficie del sole ma ci sono anche altri importanti parametri tra cui l’AA index e il Geomagnetic Polar Cap (PC) , di cui tralasceremo la spiegazione e vi anticipiamo che questi due parametri vanno a influire sul NAO index, il quale anche spiegheremo più avanti. Questi parametri ci suggeriscono un periodo con fase NAO negativa.
Come molti di voi sapranno l’attività solare è ormai ridotta ai minimi termini, e questa sua debolezza può avere molteplici effetti, tra cui quello più importante, influirebbe sulle variazioni di ozono in stratosfera che, posso aumentare notevolmente se la bassa attività è associata a una QBO negativa.
QBO è l’acronimo di Quasi biennial oscillation, essa si tratta di un oscillazione atmosferica della circolazione dei venti equatoriali a quote di media e alta stratosfera.
Si suddivide in due fasi positiva e negativa. La fase negativa è ormai stabilizzata quasi del tutto alle varie quote di rilevamento e l’effetto principale,(oltre a favorire una debole zonalità atlantica) in concomitanza con una bassa attività solare, è quello di rafforzare la Brewer e Dobson circulation e modificare la miscelazione dell’ozono stratosferico.
La QBO, durante le fasi negative (easterly) è favorisce lo scambio termodinamico tra poli ed equatore.
(Gli stratwarming sono dei riscaldamenti improvvisi della stratosfera associati ad un aumento dei geopotenziali rilevabili con i radiosondaggi, i quali in base alla loro strutta vanno a minare il VP a partire dall’alto)
Gli stratwarming e la concentrazione di ozono
Delta termico alla quota di 50 millibar
Come possiamo vedere, c’è un importante divario tra fasce equatoriali più fredde della norma, e quelle artiche praticamente nella normalità, suggerendoci che possa trattarsi di un ulteriore segnale di una B&D intensa.
A complicare ulteriormente il quadro teleconnettivo del prossimo inverno abbiamo la nina che, con la sua disposizione delle anomalie superficiali influisce sia sulla convezione tropicale (Mjo) sia sull’andamento del VPS.
La circolazione di Walker durante La Nina
La nina consiste con un anomalia termica negativa delle acque superficiali del pacifico equatoriale e con il rafforzamento degli alisei.
L’analisi del contenuto di calore nei primi 450 m di profondità, ci mostra la massa di acqua molto fredda (upwelling) sbilanciata verso est, mentre ad ovest notiamo la presenza di una anomalia calda molto pronunciat., Questa disposizione è tipica del fenomeno meteo-climatico della Nina e ci indica che tali condizioni ci accompagneranno per tutta la stagione invernale.
La Nina influenza direttamente anche la PDO (pacific decadal oscillation).
La PDO è un altro indice oceanico della durata multi-decadale, che vede nella fase positiva anomalie positive sul pacifico nord orientale lungo tutta la costa americana, e un anomalia termica negativa sulla zona oceanica centrale. Ovviamente nella fase negativa si hanno anomalie inverse.
La PDO, a sinistra la fase negativa e a destra quella positiva.
Mentre la Nina influisce sull’attività del VPS e sulla convezione tropicale, la PDO va a giocare un ruolo importante a livello troposferico.
La fase negativa (che è quella che probabilmente caratterizzerà l’inverno la seconda parte di inverno) va a modulare la corrente a getto in ingresso del continente americano modificando l’attività della depressione delle aleutine, la quale modula a sua volta la relativa onda planetaria.
Quest’anno ci troviamo di fronte a una via di mezzo di questo indice che non ha ancora completamente cambiato segno, con un anomalia calda pronunciata sulla fascia oceanica occidentale e una zona di acque lievemente più fredde sulla parte orientale. Di fatto l’anticiclone aleutinico ne risentirebbe posizionandosi saldamente sullo stretto di bering. Le conseguenti onde di rossby sugli states sarebbero in grado di proporci un jet stream debole con frequenti azioni di blocco/prese dinamiche da parte anche dell’anticiclone delle azzorre.
Avvicinandoci a casa nostra, uno dei fattori di maggior rilievo da osservare risiede nelle ssta Atlantiche.
SSTA sta per Sea surface temperature anomaly (anomalia superficiale della temperatura dell’acqua marina) e la disposizione di queste anomalie è in grado di suggerirci la direzione su cui muoveranno alcuni pattern atmosferici importanti per il clima europeo.
Disposizione delle SSTA
Osservando l’oceano Atlantico troviamo quindi alcuni spunti interessanti:
Il tripolo atlantico lievemente negativo.
Con il tripolo atlantico viene analizzato l’oceano a noi vicino dividendolo in tre fasce. Notiamo dunque la tipica disposizione a ferro di cavallo con l’aree occidentale e centrale fredde e l’aree settentrionale e meridionale più calde. La zona RM neutra ma probabilmente tendente al negativo merito di un intensa corrente del labrador.
Questa particolare disposizione delle anomalie seppur non molto definita, favorirebbe un pattern NAO negativo.
La NAO detta North atlantic oscillation è una specie di AO ma rilevata nei pressi dell’isola islandese.
Un altra cosa interessante da notare è il delta termico tra l’atlantico centrale e quello orientale orientato a favorire condizioni di EA non molto positivo o perlopiù neutro.
L’ East Atlantic pattern si calcola facendo la differenza della pressione atmosferica sulla fascia oceanica orientale-settentrionale e orientale-centrale.
La fase positiva è quella caratterizzata con intense depressioni a ovest della Gran Bretagna, ed è un pattern atmosferico molto frequente nelle estati particolarmente calde.
Un segno dell’EA lievemente positivo può significare una area depressa nei pressi dell’Europa occidentale in sincronia con una NAO di segno di negativo.
La NAO, come accennato precedentemente è un indice che analizza la differenza di pressione fra l’atlantico settentrionale e quello centrale.
La fase negativa (che è quella che potrebbe interessarci in questo inverno) è caratterizzata da una debole attività della depressione semipermanente d’islanda, la quale risulta traslata verso sud rispetto alla sua sede natural e, al suo posto una circolazione antizonale. (La NAO negativa fu caratterizzante del freddo inverno europeo 2009/10)
Una delle tipiche situazioni da NAO-
La comparsa, seppur fugace, di questo pattern nei mesi autunnali può essere visto come un importante segnale di ritorno durante il trimestre invernale. Se poi associato alla QBO – e alla bassa attività solare, può attivare dei meccanismi di feedback in grado di condizionare sia il VPS che l’AO.
Abbiamo accennato ad inizio articolo alla struttura del vortice polare suddiviso per convenzione in troposferico e stratosferico, in base al piano isobarico di analisi.
I due vortici ( che in realtà sono un tutt’uno) si influenzano a vicenda con dei meccanismi fisici specifici che per ora omettiamo.
il tutto inizia dal basso, dalla troposfera con l’avvio di onde planetarie le quali rilasciano il loro carico di energia verso i piani più, la quale va ad amplificarsi e infragendosi come le onde del mare innescando una reazione fotochimica che da luogo ai famosi Stratwarming.
Meccanismo di propagazione degli eventi troposferici in stratosfera.
Ci sono molti tipi di warming stratosferici, ma in questa sede è bene dire che a questo momento stagionale gli occhi sono puntati sul Canadian Warming.
Questo particolare warming in genere avviene nella seconda parte della stagione autunnale. Egli è caratterizzato da un aumento della temperatura e dei geopotenziali a carico dell’onda planetaria pacifica alla quota di 10 hpa, il quale porta i suoi massimi in direzione del Canada.
Quando si verifica un CW, nei giorni successivi il VPS si sposta in direzione Euro/asiatica, subendo la compressione dell’onda pacifica. Tuttavia si tratta di un effimero indebolimento, in quanto, alla fine di questo pressing, il VPS torna nella sua sede naturale con la sua originaria forma geometrica e più forte di prima.
Tipica previsione che evidenzia un CW
Spesso, quindi, a seguito di un intenso CW abbiamo un intenso raffreddamento della stratosfera (strat-cooling). L’accelerazione delle correnti zonali data dal rinforzo del VPS, se supera determinati valori (NAM), può avere un effetto precondizionante sul vortice polare troposferico, imprimendo la sua forza e costringendo l’Artic oscillation su valori positivi importanti con un clima mite e asciutto sul comparto europeo.
Dunque, molto spesso, gli inverni miti degli ultimi anni sono stati dovuti a CW e/o Stratcooling con importante condizionamento del vortice polare.
Superato l’ostacolo dello stratcooling e del CW, possiamo ipotizzare, con gli elementi finora analizzati la possibilità di un Sudden Stratwarming.
Previsione atmosferica alla quota di 10 hpa
Andando ad analizzare quindi le carte in stratosfera, possiamo notare come fin’ora questo particolare fenomeno è stato assente. Inoltre la particolare disposizione dell’onda planetaria aleutinica (wave1) stazionaria e divergente, ci fa escludere con buona probabilità il verificarsi di questo evento.
Questo potrebbe dare luogo a un altro genere di dinamiche di segno totalmente opposto.
Comparazione tra situazione attuale e parte dello studio di Polvani
Come si vede dall’immagine dello studio di waugh e polvani, in tutti gli eventi che hanno segnato una debolezza del Vortice Polare, sono stati preceduti mediamente da moderati o intensi ricompattamenti del vortice stratosferico con un lag temporale di circa 15-30 giorni.
Nelle proiezioni stagionali della nasa possiamo vedere come il ricompattamento del VPS non sembra raggiungere la soglia critica di condizionamento, e invece nella carta dell’heat flux (flussi di calore) sembrerebbe riattivarsi una discreta attività delle onde planetarie che, alla lunga, potrebbero innescare uno Stratwarming sul finire di dicembre.
Riassumendo abbiamo visto come le varie teleconnessioni sono propense ad un Vortice polare debole, quindi con un clima dinamico e favorevole alle irruzioni fredde.
In oltre abbiamo evidenziato come la disposizione delle ssta deporrebbe a favore di una NAO negativa, con una cicolazione atlantica bassa, tuttavia a causa di un indice EA tra il neutro e positivo tale flusso potrebbe venir deviato verso Nord-Est a ridosso delle coste europe, favorendo fra un ondulazione e l’altra, invadenti rimonte anticicloniche tra la europa occidentale e quella centrale, le quali potrebbero evolvere con un onda anticiclonica lunga nel mese di gennaio (scandinavian pattern positivo).
Il jet stream ne risulterebbe pesantemente condizionato sia sul comparto atlantico che su quello pacifico, viva sarebbe dunque l’attività d’onda planetaria la quale avrebbe effetti sia a livello troposferico che stratosferico.
Il Vps potrebbe risultarne decisamente disturbato e dopo una fase di ricompattamento, tra fine novembre e primi giorni di dicembre, potrebbe verificarsi la riattivazione dei flussi di calore,i quali minerebbero la stabilità della sua struttura innescando alla lunga tra fine di dicembre e primi giorni di gennaio un intenso Stratwarming.
La nina e la QBO negativa favorirebbero la propagazione d’onda e il VPS potrebbe lasciare il suo imprinting anche nella parte più bassa dell’atmosfera consolidando il pattern di AO-.
Dicembre potrebbe essere caratterizzato dunque da tre fasi ben distinte:
Nella parte iniziale del mese, un estesa saccatura potrebbe interessare l’europa occidentale, inviando una serie di perturbazioni che a tratti interesserebbero anche l’italia.
Durante la parte centrale del mese, la continua rotazione del sistema depressionario, potrebbe provocare uno scivolamento verso ovest del fronte polare con una risalita anticiclonica verso il mediterraneo. lo scivolamento verso l’oceano atlantico continuerebbe nei giorni a seguire, spostando la presa dinamica da parte dell’anticiclone dell’azzorre verso nord/nord-ovest.
Lo stesso andrebbe ad alimentare una fase di blocking tra islanda e Groenlandia con possibile irruzione artico marittima/continentale in direzione dell’Europa centrale.
Nella terza fase prevediamo un ricompattamento temporaneo del VP. L’arrivo della semipermanente d’islanda dovrebbe riportare momentaneamente le cose a posto con chiusura da parte dell’anticiclone in europa.
Tuttavia nei piani alti si starebbe lavorando sodo, e sarebbe in atto lo stratwarming il quale dovrebbe propagare il suo impulso verso la fine del mese.
Gennaio:
Il mese di gennaio continuerebbe sotto il segno della dinamicità. La dinamica da stratwarming, con tutti gli effetti sulla circolazione globale, sposterebbe il carico di vorticità principale del vp sull’atlantico Nord occidentale, favorendo un blocco della circolazione zonale disteso tra la Scandinavia e l’Europa centro settentrionale.
Masse d’aria fredda muoverebbero con moto retrogrado dalla russia verso l’europa, tuttavia il blocco potrebbe essere molto settentrionale, e questo provocherebbe un cedimento della radice anticiclonica soggetta poi a infiltrazioni di perturbazioni nord atlantiche.
Nella prima parte d’inverno ci aspettiamo quindi un deciso incremento delle precipitazioni in un contesto sostanzialmente mite nel mese di dicembre, con progressivo decremento del campo termico più accentuato a cavallo di dicembre e gennaio.
Nel mese di gennaio soprattutto, l’ulteriore abbassamento del flusso atlantico, potrebbe accentuare il divario termico tra nord e sud Italia. Il primo si ritroverebbe alle prese delle correnti fredde, mentre il secondo dovrebbe fare i conti con i richiami caldi e umidi da Sud-Ovest.
Liberamente tratto da:
https://www.ilmeteodeicastelli.it/inverno-2017-2018-la-proiezione-stagionale/