Outlook inverno 2014-2015 su base IZE

Questo articolo è il primo outlook stagionale per il prossimo inverno 2014-2015 per il quale ci avvaliamo del contributo dell’indice IZE. Cercheremo, al meglio delle nostre conoscenze, di tracciare una possibile caratteristica dominante per la prossima stagione invernale. Prima di entrare nella questione è giusto precisare ancora una volta che quanto leggerete è frutto di una molteplicità di origini: l’analisi della situazione oceano-tropo-stratosferica negli ultimi mesi, i vari indici descrittivi non ultimo l’indice IZE, l’attività solare e l’esperienza. Comunque tutto questo non è affatto garanzia di successo, anzi si rimane sempre esposti all’errore visto che le prognosi stagionali sono, e credo lo rimarranno ancora per un bel po’ di tempo, un esercizio sperimentale le cui basi sono ancora acerbe per garantire una adeguata attendibilità. Ciò non toglie che la ricerca deve andare avanti e con essa i tentativi di prognosi che altro non sono che il risultato della ricerca stessa. Quindi non esultate se la previsione sarà giusta ma neanche disperatevi se sarà sbagliata. Questi sono dei tentativi che seppur supportati da seri e articolati studi rimangono, allo stato attuale, sempre dei tentativi. L’esperienza storica nel campo della ricerca scientifica ci fornisce buone speranze. La continua ricerca nella comprensione delle dinamiche atmosferiche prima o poi darà i suoi frutti.

Vi anticipo che a seguito di questo outlook verrà pubblicato un articolo che sarà orientato a spiegare meglio alcuni aspetti fondamentali circa il comportamento della circolazione generale dell’atmosfera più oggettiva e poco incline a sbrigative e superficiali spiegazioni di ciò che è avvenuto nel recente passato. Questo lavoro tenterà di tracciare anche un possibile scenario futuro. Spesso l’interpretazione del presente e poi anche del futuro passano attraverso una buona conoscenza del passato.
Chi non fosse interessato alla trattazione un po’ più tecnica può andare direttamente alle conclusioni.

Analisi Tecnica
Nel primo articolo propedeutico al presente outlook scritto lo scorso settembre, avevamo ben fotografato il processo di sviluppo e approfondimento del VPS a varie quote. Ora a distanza di due mesi cerchiamo di analizzare meglio ciò che è avvenuto avendo ottenuto ulteriori preziose informazioni.

Le figure 1a, 1b, 1c rappresentano rispettivamente lo stato medio del geopotenziale nella media altezza stratosferica alla quota isobarica di 10hPa nei mesi di settembre, ottobre e prima parte di novembre. L’immagine 1d rappresenta l’anomalia della temperatura alla stessa quota isobarica nella prima metà di novembre. Dalle figure 1a alla 1c possiamo dedurre il centro di massa del vortice polare stratosferico che si posiziona attorno al Mar di Kara, vedi figura 1e. Questa indicazione risulta molto utile in quanto ci suggerisce che il baricentro di rotazione del vortice ha assunto quella posizione e probabilmente la manterrà anche nel futuro. Di questo ne dovremmo tenere conto.

Tale posizione del centro di massa suggerisce anche un altro aspetto che sta caratterizzando l’intera struttura del vortice polare a quella quota isobarica, l’attivazione di flussi meridionali in grado di alimentare l’aumento del geopotenziale tra la zona aleutinica e il Canada. I flussi di calore facente capo a tale configurazione però non riescono ad essere troppo convergenti in area polare nella massima intensità proprio a causa dell’impianto appena sopra descritto e ben rappresentato in figura 2, area cerchiata. Inoltre l’arco di oscillazione degli assi risultano inclini a favorire alterne fasi di accelerazioni e decelerazioni del flusso zonale, vedi freccia rossa in figura 2.

Al momento, grazie alla carta in figura 1d, si nota molto bene tale processo che evidenzia le anomalie negative di temperatura lì dove il vortice staziona e anomalie positive sul lato canadese-aleutinico. Possiamo ulteriormente affermare che la posizione assunta del centro di massa risulta poco favorevole ad alimentare la seconda onda in maniera sostanziale ed incisiva nei confronti dello stesso vortice polare stratosferico. Contrariamente, come tra l’altro già precedentemente scritto, risulta ben alimentata la prima onda, ma la posizione del centro di massa indica un suo più favorevole scivolamento verso l’area canadese.

L’analisi del vortice alla quota troposferica di 200hPa ci suggerisce attraverso le figura dalla 3a alla 3d che anche in questo caso il centro di massa della struttura si posiziona sull’area analizzata in precedenza e più precisamente attorno alle isole della Terra del Nord. La conferma a livello troposferico indica che probabilmente la zona siberiana centro-orientale sarà frequentemente influenzata da un lobo del vortice polare e viste le caratteristiche della massa d’aria si attende un robusto anticiclone termico al suolo che porterà a valori termici negativi anche piuttosto rilevanti. Anche il continente nord-americano appare sotto il tiro del secondo lobo del vortice polare ma non essendo questo sede del centro di massa avrà modo di oscillare alternando episodi freddi a episodi più miti.

Visto quanto appena scritto la porta atlantica potrebbe mantenersi spesso sbarrata alle medio-alte latitudini europee a causa di ripetute anomalie positive di geopotenziale comprese tra l’Europa nord-orientale e la penisola scandinava con qualche parziale interessamento verso il vicino atlantico; più a nord e a ovest il flusso zonale dovrebbe mantenersi vivace. La configurazione generale sembra quindi favorire l’attività della prima e della terza onda. Nel complesso il vortice polare appare tonico e le ampie oscillazioni dell’asse ricalcano l’andamento del piano superiore poc’anzi analizzato, confermando anche in questo piano isobarico l’alternarsi di fasi tra accelerazioni e decelerazioni del flusso zonale. In tale contesto lo sviluppo della seconda onda potrebbe essere spesso condizionata da taglio alle alte latitudini o soggetta a tilting a causa del vivace flusso zonale.

Tornando alla stratosfera, specificatamente quella equatoriale, analizziamo lo stato dell’indice QBO alle quote isobariche di 30 e 50hPa.

I grafici nelle figura 4a e 4b corrispondenti rispettivamente all’andamento dell’indice QBO a 30 e 50hPa ci segnalano che sono ormai entrambi entrati in fase negativa. Alla quota isobarica di 30hPa la nuova fase è iniziata lo scorso maggio mentre alla quota isobarica di 50hpa è iniziata lo scorso agosto. Inoltre è possibile ipotizzare il prossimo passaggio alla fase positiva per i 30hPa nel corso dell’estate 2015 e per i 50hPa nel corso del successivo inverno. La fase della QBO è particolarmente importante nell’economia della salute del vortice polare stratosferico. La QBO in fase negativa incentiva la formazione di vorticità negativa lungo la linea di discontinuità di direzione del flusso zonale a causa del notevole gradiente del vento nella direzione perpendicolare al moto imprimendo un aumento dei geopotenziali. La letteratura indica che la capacità di disturbo al vortice polare della QBO è anche legata all’attività solare. Alta attività solare e QBO positiva e bassa attività solare e QBO negativa possono fornire la massima azione di disturbo al vortice polare stratosferico.

Dunque diamo uno sguardo all’attività solare attraverso l’esame delle macchie solari come da figure 5a e 5b.

Nella figura 5a possiamo apprezzare l’andamento del numero mensile di macchie solari a partire dal 2010. Complessivamente l’attività solare è modesta se paragonata con i precedenti massimi solari ma comunque superiore al valore di soglia delle 50 macchie. La figura 5b ci fa meglio apprezzare quanto appena scritto utilizzando una curva gaussiana su 12 mesi. Il superamento della soglia delle 50 macchie è avvenuto nell’aprile del 2012 ed è attualmente oltre tale soglia. Dal grafico si può ipotizzare che il massimo solare sia avvenuto lo scorso aprile a meno di una nuova ripresa dell’attività. Comunque da aprile si evidenzia una lieve ma graduale diminuzione dell’attività solare. Il superamento delle 50 macchie, anche se di poco con massimo a 66,5 macchie, ci indica comunque un’attività solare sopra la soglia che mal si sposa con la QBO negativa in ordine ai massimi disturbi al vortice polare. Sottolineo però che nel complesso l’attività risulta debole e quindi sul filo di lana per quanto concerne la considerazione di cui sopra.

Diamo ora uno sguardo allo stato degli oceani. In figura 6 è rappresentato l’andamento della PDO. A seguito della configurazione assunta dal vortice polare nella scorsa stagione invernale, si è innescato un cambio di circolazione atmosferica nel Pacifico settentrionale attivando un riscaldamento delle acque sul bordo orientale a ridosso del continente nord americano traducendosi in un ritorno a valori positivi anche notevoli dell’indice. Il valore assunto fino al mese di ottobre, se in termini assoluti è moderato, collocandosi in una complessiva fase negativa multidecadale tende ad assumere una certa rilevanza. Tale circolazione ha come effetto secondario l’indebolimento degli alisei lungo la fascia equatoriale pacifica, vedi figura 8, con conseguente cambio locale di circolazione con innesco di una fase ENSO positiva che comunque, in tutte le zone, si prospetta per il prossimo inverno debolmente positiva, vedi figura 9. L’indice AMO, vedi figura 7, permane in fase positiva anche se si evidenzia un certo calo forse sintomo dell’inizio della fase discendente.

Ora esamineremo l’indice IZE (Indice di Zonalità Emisferico) che ricordo calcola la posizione latitudinale del fronte polare nel mese di ottobre attraverso le anomalie del flusso zonale e meridionale tra le basse e le alte latitudini a specifiche quote isobariche. Le figure 10, 11 e 12 esprimono rispettivamente gli andamenti dell’indice IZE, dell’indice AO previsto per il trimestre invernale calcolato sulla base dei dati provenienti dall’indice IZE e l’attività d’onda prevista per il trimestre invernale sempre su base dati IZE.

L’indice di zonalità è in correlazione negativa con l’indice AO quindi seguendo il grafico in figura 11 appare evidente che secondo quanto espresso per il prossimo trimestre invernale l’Oscillazione Artica esprimerebbe un valore di pressoché perfetta neutralità. Il dato trimestrale scomposto nei singoli mesi invernali indica in dicembre il mese con AO piuttosto negativa, soprattutto a partire dalla seconda decade fino a fine mese. Da gennaio le previsione AO oscilla su valori debolmente positivi assimilabili per lunghi tratti ad una neutralità, soprattutto in febbraio. L’interpretazione dell’indice AO non è cosa semplice, infatti invito il gentile lettore a non esprimere facili e sbrigative prognosi su quanto appena descritto. Questo tema sarà anch’esso parte di trattazione nell’articolo di cui ho accennato in apertura di questo outlook.

L’attività d’onda in figura 12 ci informa che le fasi principali si collocheranno tra la fine di dicembre, la seconda decade di gennaio e verso la fine di febbraio. La presenza a cadenza quasi mensile della principale attività d’onda ci induce a ritenere che vi saranno ripetuti attacchi al vortice polare ma nessuno, almeno in riferimento a quello di dicembre e gennaio, sembra in grado di scompaginarlo in maniera pesante. Comunque a seguito degli eventi d’onda potranno prodursi anche intensi warming stratosferici con innesco sul lato Indiano o Indonesiano ma si ritiene, vista la disposizione del vortice già descritta, che gli stessi warming possano essere deviati verso l’area aleutinico-canadese o forse produrre un displacement del vortice stesso. Comunque, vista la peculiarità della situazione, mi riservo nei prossimi outlook l’approfondimento dell’argomento.

Riassumendo le caratteristiche generali dell’impianto possibile della circolazione generale dell’atmosfera potemmo dire che nel comparto europeo a partire tra la prima e la seconda decade di dicembre la circolazione dovrebbe assumere caratteristiche meridiane (nord-sud, sud-nord) mentre nei mesi di gennaio e febbraio dovrebbe prevalere una componente zonale (ovest-est). Il lobo principale del vortice polare dovrebbe insistere nella Siberia centro-orientale.

Conclusioni e previsioni
In relazione a quanto esaminato procediamo alla prognosi del prossimo trimestre invernale. Sarà enunciata raggruppandola per decadi, quale diretta conseguenza dello sviluppo di ricerca alla base dell’indice IZE. In ogni modo, nonostante la continua ricerca nella comprensione degli assetti della circolazione generale dell’atmosfera, il presente lavoro è da ritenersi, allo stato dell’arte, sperimentale. In via riassuntiva per l’intero trimestre invernale possiamo ritenere che l’’Europa centro-meridionale possa essere interessata da una circolazione in quota a prevalente origine occidentale con qualche episodio di ingresso nord-orientale freddo. E’’ altresì attesa una anomalia positiva di geopotenziale e pressione tra l’’Europa nord-orientale e la penisola scandinava in grado di produrre richiami di aria più fredda continentale nei bassi strati a cui probabilmente troverà sovrapposizione il flusso zonale sopra descritto. Si attende quindi una principale attività d’onda a carico della Wave1 e Wave3. In tale contesto nel Mediterraneo centrale sono attese precipitazioni sopra media. Nel complesso le temperature sono attese attorno ai valori medi per la stagione sulle regioni centro-meridionali, anche se non mancheranno episodi sottomedia, e complessivamente lievemente sottomedia per le regioni settentrionali.

1^ decade di dicembre
Nel corso del periodo collocabile attorno alla prima decade del mese e in particolare verso la fine del periodo si prevede che la circolazione possa assumere una caratteristica meridiana con una buona elevazione dell’alta delle Azzorre verso il nord atlantico attivando una discesa perturbata verso il bacino centro-occidentale del Mediterraneo dalle caratteristiche fredde. Tra l’’Europa nord-orientale, l’’area scandinava e in parte l’’Europa orientale è attesa un’’anomalia positiva di geopotenziale. Tale situazione potrebbe produrre ancora intense precipitazioni sulla nostra Penisola. Come detto in relazione alla suddetta provenienza della massa d’aria è lecito attendersi un abbassamento termico in particolare riferimento alle regioni settentrionali.

2^ decade di dicembre
Nel corso del periodo collocabile attorno alla seconda decade del mese, probabilmente a partire attorno alla metà decade è attesa un’’attenuazione dell’’attività meridiana con flusso zonale basso passante sull’’Europa centro-occidentale. L’’accelerazione del flusso zonale basso sarà probabilmente incentivato a seguito di una nuova discesa artica che interesserà la parte centro-orientale del continente nord americano. L’’area con geopotenziale positivo già precedentemente descritta dovrebbe consolidarsi anche in area scandinava attivando correnti fredde al suolo ad alimentare l’’area depressionaria nella zona europea sopra descritta. La fase perturbata nel bacino centrale del Mediterraneo proseguirebbe in un campo termico lievemente sottomedia per le regioni settentrionali. Il lobo principale del vortice polare è previsto insistere tra la Siberia centrale e orientale.

3^ decade di dicembre
Nel corso del periodo collocabile attorno alla terza decade del mese potrebbe svilupparsi un parziale blocco al flusso occidentale atlantico costretto a sfilare verso nord-est a causa di un ’aumento del geopotenziale tra l’’Europa sud-occidentale e l’’Europa nord-orientale innescato da un temporaneo approfondimento di una area depressionaria sul vicino atlantico. In questo contesto potrebbero attivarsi correnti fredde nord orientali con obiettivo principale le regioni meridionali. Il campo termico dovrebbe risultare moderatamente sottomedia in tutte le regioni.

1^ decade di gennaio
Nel corso del periodo collocabile attorno alla prima decade del mese è attesa una ripresa del flusso basso zonale atlantico. La presenza del lobo principale del vortice polare ad insistere sulla Siberia centro-orientale manterrà un’anomalia positiva di geopotenziale tra l’Europa nord-orientale e l’area scandinava. Nei bassi strati continuerà ad essere richiamata aria più fredda dai quadranti orientali favorendo temperature lievemente sottomedia sulle regioni settentrionali italiane. E’ attesa una ripresa zonale anche nel continente nord-americano.

2^ decade di gennaio
Nel corso del periodo collocabile attorno alla seconda decade del mese è attesa una fase anticiclonica sul bacino centrale del Mediterraneo dovuta ad una temporanea accelerazione del flusso zonale. In questo contesto una vasta area depressionaria potrebbe interessare il nord Atlantico, le isole Britanniche e le coste occidentali del continente europeo. Come visto in sede di analisi dei dati si prevede ancora l’insistenza del lobo principale del vortice polare in Siberia centro-orientale dove l’inverno sarà davvero crudo. Permangono condizioni di anomalia positiva del geopotenziale sull’Europa nord-orientale.

3^ decade di gennaio
Nel corso del periodo collocabile attorno alla terza decade del mese è atteso un nuovo rallentamento del flusso zonale in atlantico con nuova discesa artica verso la parte orientale del continente nord americano. Sul bacino centrale del Mediterrano potrebbe attivarsi un flusso nord-occidentale con temperature nel complesso attorno alla media o lievemente sottomedia. Si mantiene l’insistenza del lobo principale del vortice polare in area siberiana centro-orientale e una anomalia positiva di geopotenziale sulla parte nord-orientale europea e settore scandinavo.

1^ decade di febbraio
Al momento appare di difficile lettura e quindi anche difficile nel tracciare una possibile evoluzione comunque potrebbe nuovamente attivarsi il flusso zonale atlantico destinato ad interessare maggiormente le isole britanniche e forse anche l’Europa centrale. Il bacino centrale del Mediterraneo dovrebbe mantenersi ai margini di tale circolazione con campo termico attorno ai valori medi. Permane la situazione già descritta in area siberiana centro-orientale.

2^ decade di febbraio
Nel corso del periodo collocabile attorno alla seconda decade del mese potrebbe imporsi un’anomalia di pressione positiva sull’Europa centro-settentrionale lasciando in area depressionaria dalla caratteristiche fredde il bacino centrale del Mediterraneo. In tale contesto le temperature si porterebbero su valori mediamente sottomedia ma senza eccessi, con scarti decrescenti dalle regioni settentrionali a quelle meridionali.

3^ decade di febbraio
Nel corso del periodo collocabile attorno alla terza decade del mese è atteso il mantenersi delle anomalie e condizioni generali indicate per la seconda decade del mese. E’ probabile una nuova irruzione artica nella parte centro-orientale del continente nord-americano. La presenza dell’anomalia positiva del geopotenziale in area centro-settentrionale europea costringerà, sia per la seconda che per la terza decade del mese, il flusso zonale atlantico a dividersi in parte verso nord, a muovere il lobo principale del vortice polare verso la Siberia orientale, e in parte in ingresso sul Mediterraneo centro-occidentale. In tale contesto dovrebbe persistere sul bacino centrale del Mediterraneo un regime di temperature come indicato per la seconda decade del mese.