Amarcord
Lo studio delle teleconnessioni è un settore della climatologia tanto affascinante quanto ancora quasi pionieristico e sicuramente di difficile comprensione per i neofiti in questo campo. In quest'articolo tralasceremo la nascita e l'evoluzione di questi "strumenti" di valutazione climatica su grande scala, e inizieremo direttamente a fare una rapida carrellata dei principali indici e piattaforme teleconnettive soffermandoci in particolare su quelle più significative per il nostro continente. Innanzi tutto il termine "teleconnessione" significa "connessione a distanza". Bisogna distinguere tra teleconnessioni di origine oceanica che sono determinate da variazioni periodiche della temperatura dell'acqua di superficie di grandi aree degli oceani per poi propagarne gli effetti in troposfera, e tra queste possiamo certamente annoverare la ENSO, la PDO e la AMO, teleconnessioni ibride derivate da interazione oceano-atmosfera quale la MJO e le teleconnessioni puramente troposferiche, che sono le più numerose e tra le quali le più significative anche per il clima europeo sono la PNA (Pacific North-American), la NAO, la AO, la EA, lo SCAND e altre minori. Una particolare menzione va data alla QBO, un indice teleconnettivo appartenente (un caso unico) alla stratosfera e di particolare importanza vista la sua "quasi" assoluta predicibilità. Tutti questi indici e oscillazioni con il susseguirsi delle loro fasi positive e negative possono essere associati a specifici tipi di circolazione troposferica e conseguentemente a particolari distribuzioni bariche, termiche e pluviometriche in determinate aree. Seguendo l'ordine con cui sono state presentate spieghiamo brevemente il significato e le conseguenze che determinano alterne fasi di tali indici teleconnetivi ENSO L’acronimo sta per "El Niño-Southern Oscillation" o fluttuazione termica e pressoria del sistema oceano-atmosfera. Le conseguenze principali di tale fenomeno si riscontrano tra le acque dell'oceano indiano e quelle del pacifico. Nell'Oceano Pacifico, nei periodi di oscillazione termica in cui si verifica un forte aumento della temperatura delle acque, si produce il fenomeno del Niño. In condizioni normali gli alisei soffiano verso ovest lungo la fascia tropicale del Pacifico. Questi venti accumulano uno strato di acque calde superficiali nel Pacifico orientale. In questo modo la superficie del mare della regione indonesiana si solleva di mezzo metro rispetto a quella che bagna le coste dell'Ecuador. Anche la temperatura superficiale è di circa 8 gradi centigradi più alta rispetto a quella del Sud America: questo è dovuto alla risalita, nel Pacifico orientale, dei livelli profondi di acque fredde. Nei periodi caratterizzati da "El Niño", gli Alisei si indeboliscono nelle regioni centrali e occidentali del Pacifico e, di conseguenza, il ciclo normale di "trasporto" delle acque rallenta notevolmente. Il livello dell'acqua nel Pacifico occidentale si abbassa mentre si alza (rispetto al normale) in quello orientale. Questo riduce l'efficienza della risalita delle correnti fredde a largo delle coste occidentali del sudamerica. Il risultato è un aumento della temperatura superficiale in tali zone. Durante episodi dei nina invece, gli alisei aumentano d'intensità e spingono l'aria ricca di umidità verso le coste indonesiane e australiane; il termoclino normale si amplifica e il livello marino arriva ad essere fino ad 1 metro più alto sulle coste indonesiane che su quelle peruviane, la risalita di acqua fredda a largo del perù aumenta così la temperatura risulta più bassa del normale.
Ripercussioni climatiche a livello europeo come vedete non sono segnalate da tali elaborazioni e nemmeno le previsioni stagionali ne tengono conto. In realtà delle conseguenze anche se ancora non ben identificabili ci sono pure in Europa e si manifestano a mesi di distanza rispetto alla reale realizzione di tali eventi nelle acque del pacifico. Analizzando le anomalie geopotenziali negli anni con ENSO- o molto debole si denota in sede europea un'anomalia pressoria negativa, mentre negli anni con niÑo intenso si ha un'anomalia barica positiva con una maggiore ingerenza dell'anticiclone africano.
PDO La PDO (Pacific Decadal Oscillation) è una fluttuazione a lungo termine delle SSTA Pacifiche: a cicli irregolari (di circa 18-20anni) fasi positive e negative si alternano portando vistosi cambiamenti nella circolazione atmosferica. Purtroppo tale indice non si presenta con una regolarità cronologica tale da poter essere considerato "affidabile" (mi riferisco alla mancata regolarità del passaggio tra l'una e l'altra fase). Si caratterizza in 2 fasi: nella fase calda, positiva, a largo del Giappone le acque sono più fredde del normale, mentre la temperatura dell'oceano lungo il Nord America occidentale è calda. Nella fase fredda, negativa al contrario la temperatura dell'oceano lungo il Nord America occidentale è fredda mentre è calda a largo del Giappone AMO L'Atlantic Multidecadal Oscillation (d'ora in avanti semplicemente AMO) è un'oscillazione climatica di lunga durata, che determina cambiamenti nella temperatura superficiale dell'Oceano Atlantico nel tratto compreso tra l'equatore e la Groenlandia. Le fasi calde e fredde del ciclo, si alternano per periodi della durata compresa tra i 20 e i 40 anni, con differenze termiche estreme delle acque superficiali oceaniche nell'ordine di 0.6° C. Degli studi hanno rivelato che la traiettoria del getto polare viene influenzata da queste SSTA(anomalie delle temperature superficiali degli oceani); le jet stream, ruotando in senso orario attorno alle anomalie negative e in senso antiorario attorno a quelle positive, determinano un angolo di impatto dei venti, al di sopra delle coste nord americane, orientato prevalentemente da SW; il flusso,durante il suo percorso sopra le Montagne Rocciose californiane, provoca una propagazione alquanto stabile delle onde di Rossby nel loro tragitto verso l'Atlantico. Giunte su quest'altro oceano, le stesse vengono ulteriormente "lavorate" dalla AMO positiva, la quale, le costringe a creare una cresta d'onda sui settori occidentali dell'Atlantico e un cavo d'onda sulle acque al largo del Portogallo (ecco spiegata la genesi della falla iberico marocchina), per poi risalire verso NE sui cieli del Mediterraneo occidentale (ecco spiegata l'insorgenza quasi costante della cupola anticlonica subtropicale sul mare nostrum). Quindi durante in una fase di PDO- e AMO+ si hanno meno probabilità di avere frequenti saccature atlantiche che entrano franche in Europa. Si potrebbe perfino ipotizzare che la siccità ormai cronica del Nord ovest Italiano dipenda da questa anomalia: da una parte L'Oceano Pacifico ha costretto la Corrente a Getto ad ondularsi, dall'altra l'Oceano Atlantico ha contribuito (con prevalenti anomalie negative presso le costa occidentali europee) a impedire l'ingresso di perturbazioni verso il settore padano occidentale MJO La Madden Julian Oscillation è un'oscillazione periodica intertropicale composta da 8 fasi, che interessa particolarmente le zone dell'Oceano Indiano e dell'Oceano Pacifico occidentale. A cicli irregoalri di circa 40 giorni (parte dall'Oceano Indiano occidentale dirigendosi verno ovest a circa 10m/s), alterna zone ad elevata convezione a zone in cui la convezione è assente. È una teleconnessione strettamente legata alla variabilità delle SST indotte dal ciclo ENSO. Le fasi corrispondono alle aeree geografiche in cui si manifestano i fenomeni convettivi tra l'oceano Indiano ed il Pacifico occidentale lungo la fascia equatoriale, queste traslano lentamente da ovest a causa degli alisei.
Ad ogni fase della MJO di magnitudo superiore a 1.0/1.5 viene associato un pattern "tipico" in quanto la convezione a livello tropicale va a modificare lo schema delle Onde di Rossby a livello globale. L'influenza di ogni fase varia a seconda del periodo dell'anno in cui ci troviamo. Riportiamo questo schema che chiarisce le conseguenze delle varie fasi in diversi periodi dell'anno In linea di massima una MJO forte in fase 7 può produrre un inverno e più nello specifico un mese di Gennaio freddo e nevoso in Italia delinando un bloking atlantico e depressioni balcaniche che fanno da calamita retrogressioni fredde da est.
PNA
Tra queste l'indice che condiziona maggiormente il clima della nostra penisola e in particolare l'area W-Mediterranea sicuramente la North Atlantic Oscillation (NAO). Infatti in base al segno dell'indice, le figure classiche che dominano la scena europea, ovvero la semipermanente d'Islanda e l'anticiclone delle Azzorre, assumono posizioni e caratteristiche differenti. I valori dell'indice sono calcolati come la differenza tra la pressione rilevata nelle Azzorre e la pressione rilevata in Islanda. Nel caso la NAO sia positiva si ha un rafforzamento dell'anticiclone che si estende zonalmente alle basse latitudini e contemporaneamente un approfondimento della semipermanente. L'aumento di questa differenza di pressione determina un'intensificazione dell'attività ciclonica sull'oceano Atlantico e, allo stesso tempo, lo spostamento verso nord dei percorsi seguiti dalle perturbazioni, che quindi interessano principalmente le regioni del nord Europa. Nel caso la NAO sia negativa si ha la situazione opposta: entrambe le figure bariche risultano indebolite perciò sono più frequenti le azioni bloccanti in Atlantico con conseguente split meridiano del getto polare in area Mediterranea. La riduzione del gradiente di pressione produce una riduzione dell'attività ciclonica sull'Atlantico e ad uno spostamento verso sud del percorso dei cicloni extratropicali che d'inverno attraversano l'oceano raggiungendo l'Europa. Questa migrazione verso sud, fa si che in questa fase della NAO gli inverni siano più umidi e miti sull'Europa meridionale e sul Mediterraneo.
Come il precedente indice, anche l'AO (detta anche Northern Annular Mode - NAM) viene calcolata come la differenza tra i valori pressori rilevati nell'Artico e le latitudini inferiori (37N-45N). Un'AO pienamente positiva è un indice di un Vortice Polare (VP) molto forte e scarsamente propenso a traslare a latitudini inferiori rispetto al circolo polare artico. Un'AO pienamente negativa indica al contrario l'instaurarsi di un robusto anticiclone tra la Groenlandia e il mar Artico con conseguente indebolimento del VP che tende a "collassare" verso latitudini inferiori. Per questo la NAO viene da alcuni già compresa all'interno dell'AO in quanto prende in esame solamente la zona Atlantica di quello che risulta essere un indice più ampio. Tuttavia non sempre AO e NAO hanno valori simili. Nel caso di AO e NAO con valori dello stesso segno abbiamo effetti rafforzati mentre nel caso essi siano discordi bisogna prendere in esame altri fattori. Esistono per alcune situazioni tipiche come NAO debolmente positiva e AO- che assieme favoriscono l'instaurarsi di un anticiclone dinamico sull'area scandinava.
L'East atlantic pattern è strutturalmente simile alla NAO. Le anomalie pressorie sono disposte a Sud-Est rispetto al classico schema della NAO, per questo l'EA pattern viene spesso visto come un pattern NAO traslato verso Sud Una figura barica tipica del EA negativo è l'asse di Woejkoff, il ponte di pressioni alte livellate che congiunge l'anticiclone dinamico atlantico a quello termico continentale
SCAND Prevede nella sua fase positiva forti anticicloni dinamici sulla penisola scandinava e al contrario profonde depressioni anche di origine polare in fase negativa. Va da sé che nella fase positiva di questa teleconnessione la circolazione favorisce flussi molto freddi anche artico-continentali da nord-est verso l'Europa centrale e meridionale mentre la fase negativa propone flussi polari marittimi verso l'Europa nord-occidentale e correnti miti e umide sudoccidentali verso l'Europa orientale e la Russia europea. QBO La QBO consiste nell'oscillazione quasi biennale dei venti stratosferici (30 e 50mb) che spirano alternativamente da W verso E e da E verso W. Con valori positivi si individua la fase in cui i venti stratosferici soffiano da W verso E mentre con i valori negativi si individua la fase in cui i venti hanno direzione E verso W. La durata del ciclo varia generalmente tra i 24 e i 30 mesi seppur con alcune eccezioni. Sebbene non esistano studi concreti sulla reale correlazione tra QBO ed effetti sul clima, in linea teorica una QBO particolarmente negativa (QBO-) favorisce sia gli scambi meridiani sia la retrogressione di aria fredda continentale proveniente da Russia e Balcani (in inverno). A ció si aggiunge come conseguenza il riscaldamento della Stratosfera (Stratwarming) durante i mesi invernali, che determina poderose pulsazioni meridiane accompagnate da aria gelida la cui esatta traiettoria risulta però di difficile collocazione.
Andrea Manzo Fonti: Meteo Triveneto Comitato Scientifico MeteoNetwork appunti vari Archivi Storici NOAA. |
