Outlook inverno 2021-2022

Seppur in ritardo eccoci a presentare l’outlook per la stagione invernale 2021-2022.

Come prima cosa, come di consueto, diamo uno sguardo allo stato dell’arte dell’insieme oceano-atmosfera, attraverso l’analisi di alcuni indici e alcune considerazioni, ed anche allo stato di attività della nostra stella. Partendo proprio da quest’ultima possiamo notare dal grafico in figura 1 come l’attività solare, espressa attraverso il numero delle sue macchie, è in crescita ma è ancora piuttosto debole indicando come numero di macchie spartiacque tra una attività forte e una debole il valore di circa cinquanta.

Entriamo ora nell’approfondimento oceano-atmosferico. Come noto la letteratura ci offre un numero sostanzioso di indici che descrivono lo stato dell’oceano-atmosfera. Qui il quadro si complica un pochino, tant’è che preferisco limitare l’attenzione ad alcuni di essi che ritengo siano nel complesso i più indicativi per approntare un’ipotesi di prognosi su questa neonata stagione invernale.

Iniziamo da un indice oceanico, la PDO. Premetto che inizio da questo perché gli indici oceanici, ed in particolare modo la PDO, sono degli ottimi indicatori per definire il regime atmosferico, poiché la loro variazione è riconducibile a modifiche precedenti del regime atmosferico, espresso sotto forma di variazione dei venti dominanti, indotto da variazioni della pressione atmosferica. Questo meccanismo genera la modifica della variabile denominata wind stress, responsabile del movimento di enormi quantità di masse superficiali di acqua, che innescano a loro volta i processi di alterazione del trasporto verso la superficie di acque profonde e quindi della modifica della temperatura superficiale.

Questi processi sono alla base dei gyre oceanici. Quindi dalla figura 2 è possibile apprezzare l’andamento dell’indice PDO facente capo al gyre del Pacifico settentrionale che, dopo sei anni consecutivi trascorsi dal 2014 al 2019 con segno positivo, ha riguadagnato nel corso del 2020 la neutralità per poi consolidarsi nel 2021 in una nuova fase negativa. Questo cambiamento è riconducibile ad una variazione del regime atmosferico.

Altro indice importante riguarda il flusso dei venti stratosferici equatoriali, la QBO. Dalla figura 3 notiamo che l’indice alla quota isobarica di 30hPa è da maggio scorso stabilmente in fase negativa e verosimilmente lo rimarrà per il resto della stagione invernale.

Altro indice importantissimo è la MJO. Questo indice credo sia quello più importante, perché poter individuare la posizione e l’intensità prevalente dell’attività convettiva equatoriale ci fornisce specifiche indicazioni sulla quantità di energia disponibile attraverso la variazione di calore latente e sensibile. Al riguardo ricordo che il vortice circumpolare è particolarmente sensibile alle variazioni di energia disponibile. Questa sensibilità viene plasticamente espressa nella variazione del numero di onde, della loro posizione ed della loro espansione verso le medie latitudini. Ovviamente la posizione delle onde è causa della variazione della posizione dei principali centri d’azione della massa atmosferica, cioè delle alte e delle basse pressioni. La figura 4 ci mostra l’andamento dell’attività convettiva equatoriale degli ultimi 90 gg. Qui vorrei spendere qualche parola in più ma senza rischiare di entrare troppo nei tecnicismi. Nel grafico le fasi rappresentano la posizione dell’attività convettiva, mentre l’ampiezza della curva ne rappresenta la magnitudo. Il problema che si pone nella lettura del grafico sta nel fatto che una parità di ampiezza in fasi diverse non rappresenta la medesima quantità di energia disponibile.

Le zone dove la Madden è particolarmente attiva sono quelle dalla 2 alla 5, mentre nelle fasi successive l’attività convettiva si indebolisce fino a spegnersi quasi del tutto in zona 1 e riattivarsi in zona 2 in corrispondenza dell’oceano Indiano occidentale. Fissiamo la nostra attenzione sulle parti della curva in rosso, verde e blu corrispondenti rispettivamente ad ottobre, novembre e dicembre fino al giorno 12. La prima decade di ottobre è stata caratterizzata dall’ingresso nella zona 5 dell’attività convettiva, ma la magnitudo non è stata elevata fissando un’ampiezza massima di poco superiore a due solo nei giorni 6 e 7. Successivamente si è rilevato uno spostamento dopo la metà del mese con passaggi in fase 5, 4, 3, 2 e poi 1 in ultima decade con magnitudo irrilevante. Novembre ha confermato la debolezza dell’attività convettiva per tutto il mese, mentre questa prima metà di dicembre ha visto un’intensificazione della magnitudo ma su zone (6 e 7) con bassa capacità di “produzione” di energia. Tutto questo per dire cosa? Semplicemente che al momento nel motore manca la benzina. Infatti se guardiamo al grafico di figura 5 – che rappresenta la variazione degli eventi dei flussi di calore calcolati su un intervalli di 40 gg, non è casuale il fatto che vi sia stato un aumento dalla fine di settembre per raggiungere un massimo nei primi di novembre ma poi i flussi siano precipitati verso un minimo che dovrebbe concretizzarsi poco prima di Natale.

Lo stesso andamento della Madden ha avuto, e ne avrà ancora, un effetto sul numero di onde troposferiche, che tende a crescere lasciando il vortice polare troposferico mediamente disturbato ma inefficace nella propagazione verticale d’onda. La variabilità troposferica è ben visibile in figura 6 che illustra l’andamento medio del geopotenziale alla quota isobarica di 500hPa dal 1 novembre al 15 dicembre scorso. Si denota una circolazione media ad almeno 4 onde (una quinta con linea a minor spessore ad indicare una piccola ondulazione) evidenziate dai cerchi rossi. Da notare l’onda sul Pacifico settentrionale in posizione arretrata e perfettamente compatibile con quanto poi espresso dall’indice PDO in fase negativa. Premetto che tale disposizione è favorevole ad instaurare un regime di risonanza tale da attivare la seconda onda mediamente più spostata verso l’atlantico lasciando, nel nostro caso di interesse, il mediterraneo centrale più esposto all’ingresso di cavi d’onda.

Questo tema sarebbe da ampliare poiché il numero delle onde e la loro capacità di penetrazione nelle alte latitudini fa molta differenza in termini evolutivi, ma per il momento mi fermerei qui. Faccio solo rilevare attraverso la figura 7, che esprime l’andamento medio del geopotenziale alla quota isobarica di 100hPa a cui sono state evidenziate le latitudini di 45°N e 75°N, che l’azione di disturbo (e neanche tanto consistente) è a solo carico della seconda onda. Non vi è dunque attività nei flussi di calore.

Quanto fin’ora discusso è anche riportato, e se vogliamo ormai in via di conferma per dicembre, dalla previsione stagionale dell’attività d’onda calcolata dal modello IZE e visibile in figura 8. L’attività d’onda dell’IZE ricordo che deriva dalla produzione dei dati del mese di ottobre, e dal grafico si evidenzia come l’attività sia generalmente piuttosto debole. Solo in terza decade di dicembre, e i fatti lo stanno confermando, si evidenzia un’attività più intensa ma sembra questa essere un’eccezione alla regola poco significativa.

In verità i flussi di calore che possono mettere in crisi il vortice polare nascono dalla presenza della terza onda o da un blocco scandinavo persistente, che ha un triplice effetto. Il primo è di generare intensi flussi di calore, il secondo di sbarrare la strada alle miti correnti zonali e far precipitare le temperature nella Siberia, da cui scaturisce il terzo effetto, quello di gonfiare l’anticiclone termico russo-siberiano. La sua graduale espansione lo porta a conquistare territori verso ovest (ovvero lungo il continente euroasiatico), così da portare abbastanza frequentemente nel cuore della stagione invernale il soffio del suo gelido respiro fino sull’Europa centrale e anche meridionale. In mancanza del blocco zonale possono svilupparsi intensi flussi di calore per ragioni indotte dall’impatto di flussi basso zonali sulla barriera himalayana nella quale anche in questo caso la Madden Julian Oscillation ha un ruolo importante (ci sarebbe da scrivere moltissimo su questa particolare dinamica ma questo non è l’articolo giusto).

Detto tutto ciò quali possono essere le conclusioni? Bene, non mi aspetterei molto dall’evoluzione della stratosfera e quindi ne parleremo poco, almeno fino alla terza decade di gennaio quando tra questo periodo e l’inizio di febbraio l’indice degli eventi dei flussi di calore si approssimerà a raggiungere un suo massimo. Se nel frattempo diminuirà il numero delle onde potremmo verificare se ci saranno le condizioni perché si generi un High flux event. Non avendo la sfera di cristallo non posso sapere se ciò accadrà o meno ma tutto dipenderà dalla presenza della terza onda o da un blocco scandinavo. Guardando sempre al grafico dell’indice d’attività d’onda, si nota una brusca previsione di interruzione nella seconda metà del mese di febbraio. Questo comportamento potrebbe far pensare ad un ESE, considerando il fatto che mi attendo una ripresa dei flussi di calore, già indicata un bel po’ di righe sopra. Visto il quadro stratosferico a mio avviso attualmente poco significativo, fisserei maggiore l’attenzione all’evoluzione troposferica che, grazie alla dinamicità d’onda può riservare interessanti sorprese. Infatti è probabile che l’attuale blocco zonale, in questa fase molto sbilanciato verso il continente europeo, possa gradualmente azzerarsi; poi (vedi sempre la previsione dell’attività d’onda), ripresentarsi tra la fine del mese e i primi giorni del nuovo anno, ma in posizione più arretrata verso l’atlantico, ponendo le basi per una nuova avvezione di aria fredda da nord o nordest. In tal caso l’evoluzione andrà seguita, poiché la posizione geografica dei minimi di pressione sul Mediterraneo farà la differenza per le conseguenze che potranno prodursi, del resto come sempre. Il seguito stagionale me lo aspetterei piuttosto dinamico con transienti bassi in atlantico in ingresso nel Mediterraneo centro occidentale in interazione con aria fredda da est richiamata dalla presenza di un anticiclone sull’Europa settentrionale (zona scandinava).

Ovviamente questo esercizio di prognosi ha bisogno di conferme o smentite che nel corso del tempo proveremo a tracciare con altri articoli.

Colgo l’occasione per augurare a tutti un sereno Natale e un felice anno nuovo.