Un preprint del 2019 (Ragi et al., 2019, Nìnon so se sia mai stato pubblicato ma credo di no), deriva una relazione empirica tra la vegetazione e la precipitazione convettiva nella foresta pluviale del Congo. La foresta pluviale del Congo è una delle tre regioni convettive chiave nel mondo, dalla quale le nubi convettive (dovute all’umidità presente nella foresta) generano pioggia essendo forte l’interazione terra-atmosfera.
Sono stati fatti estensivi studi sulla foresta pluviale amazzonica ma quasi nulla su quella congolese, in Africa Centrale, a causa della cronica (e quasi proverbiale) mancanza di osservazioni sulla regione, tale da impedire anche un tentativo di comprendere la situazione tramite i modelli climatici accoppiati. Ci sono stati alcuni tentativi di prevedere gli effetti meteo-climatici della deforestazione del Congo sulle aree dell’Africa occidentale, anche utilizzando la circolazione dovuta al monsone in questa area.
La convezione è un processo a scala molto piccola che si può verificare entro pochi metri pur essendo sensibile anche a processi su grande scala. Un altro processo importante nella precipitazione convettiva è quello della formazione delle nubi che, come sappiamo, non è ancora del tutto compreso (e modellato).
Quello della mancanza di dati è un problema serio della regione ed è il motivo per cui ho accettato di utilizzare una serie lunga soltanto 10 anni e qualche mese, difficilmente in grado di fornire informazioni attendibili sia sui trend che sulle periodicità spettrali.
Noto, però, che anche Narsey et al., 2019, riferendosi alle piogge convettive dell’Australia tropicale (Darwin) per definire una loro “efficienza” tramite stime di precipitazione superficiale e profili verticali di velocità e saturazione di umidità specifica dalla superficie al top delle nubi (loro equazione 1), lamentano lo stesso problema di mancanza di dati osservati.
I dati relativi alla precipitazione convettiva (CP) dell’area del Congo derivano da serie “gridded” dei dati di rianalisi (v. le specifiche dei file in questo pdf), mentre la “forestazione” è stata valutata dagli autori tramite gli indici LAI (Leaf Area Index) e EVI (Enhanced Vegetation Index) derivati da osservazioni da satellite.
Dalla loro figura 2 ho digitalizzato (operazione semplice in questo caso) i dati di precipitazione dal 2004 alla fine del 2014, in forma di percentuale sul totale, visibile nella successiva figura 1.
La CP mostra fluttuazioni che vanno dal 57 al 72 % (varianza= 7.9 e deviazione standard=2.8) e che rendono poco significativa la diminuzione nel tempo (di circa l’1%) della precipitazione. Lo spettro è dominato dalle oscillazioni annuale, semestrale (0.5 anni) e stagionale (0.3 anni). Faccio fatica ad interpretare un’importante periodicità quasi mensile (0.1 anni) perché credo dovrei conoscere caratteristiche della foresta che sono al di fuori delle mie competenze.
Si notano deboli massimi spettrali Enso-like con periodicità tra 2 e 8 anni: sono davvero deboli, ma forse gli effetti di El Nino sono mediati dal monsone africano, i cui periodi principali potrebbero essere nascosti dalla brevità della serie.
Il ciclo annuale della precipitazione convettiva mostra valori massimi a gennaio e maggio, seguiti da aprile e dicembre e il valore minimo ad ottobre.
Gli autori scrivono:
In the Congo region, the long range moisture sources are from the Atlantic Ocean brought by the low-level jets during August and September; and the African Easterly Jets (AEJ) during the March, April, and May months. Except peak rainy months of April and November, over-all less moisture is converged.
Queste affermazioni contrastano con la figura 2 che mostra che i picchi di pioggia convettiva avvengono in gennaio e in maggio, seguiti da dicembre. Non si fa cenno nel lavoro al minimo di ottobre.
A conclusione di questo breve post, si può dire che le piogge convettive sono una frazione importante delle piogge regionali (57-72% con media 64-65%) della foresta pluviale, in grado di contribuire significativamente alla stabilità energetica dell’area. I pochi dati del Congo ci permettono di osservare un’ampia variabilità e l’influenza (relativamente debole o mediata dal monsone) di ENSO anche sull’Africa Centrale. Gli autori mostrano anche un’influenza delle correnti occidentali delle quali non si può non tenere conto.
Bibliografia
- Sugata Narsey, Christian Jakob, Martin S. Singh, Martin Bergemann, Valentin Louf, Alain Protat, and Christopher Williams: Convective Precipitation Efficiency Observed in the Tropics,Geophysical Research Letters, 46:22, 13574-13583, 2019. https://doi.org/10.1029/2019GL085031
- Kishore Babu Ragi, James R. Stalker and RajKishore Patel: The Congo Rainforest Empirical Relations Between Surface Vegetation and the Convective Precipitation, Preprint, March 2019,, 2019. https://doi.org/10.13140/RG.2.2.36480.89602.
Tutti i dati e i grafici sono disponibili nel sito di supporto
Foto di Kudra Abdulaziz da Pixabay
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