Andamento emisferico dell'inverno 2013-2014: principali cause delle dinamiche accadute

[steph]

Uscendo invece dalle dinamiche di variabilità interna (anche se su un singolo anno queste dinamiche tendono sempre ad essere parecchio prevalenti e a mascherare possibili influenze esterne, ma quest'anno perlomeno l'ENSO, principale sorgente di variabilità, è stato relativamente poco determinante, in senso generale), possiamo anche aggiungere lo stato dell'attuale ciclo solare, debole ok ma quest'inverno pur sempre all'interno di quella che - nella ben nota stratificazione in base all'intensità del flusso solare - viene definita come fase di massimo solare (SF ≥ 150 unità), con una forte impennata (di quasi 60 unità) in soli 4 mesi, fra settembre e gennaio. Siamo al secondo picco del massimo solare del fiacco ciclo 24.

Schermata 2012-11-10 a 15.30.38.pngf10.gif

Qualche mappa di regressione fra ciclo solare e sst risp. mslp da studi recenti (Gray et al. 2013 le prime 2 figure, Brugnara et al. 2013 la terza). Yuri Brugnara è stato nostro competentissimo utente e anche ex membro del CS, da qualche anno lavora all'Oeschger Centre dell'Uni di Berna.

Schermata 2014-03-01 a 14.12.56.pngSchermata 2014-03-01 a 14.15.13.png

Schermata 2014-03-01 a 12.01.02.png

Sempre dal primo lavoro citato, ecco un interessante grafico che mostra i coefficienti di regressione (scalata) invernale fra il segnale del ciclo solare e 4 variabili interessanti: mslp della bassa delle Aleutine, sst del Pacifico orientale, mslp sulle Azzorre e T della stratopausa equatoriale.

Schermata 2014-03-01 a 14.09.55.png

A lag 0 (max del ciclo), si nota il max della slp sulle Aleutine e delle T della stratopausa equatoriale (al massimo già un anno prima del lag 0), una risaltia della slp subtropicale nordatlantica e delle sst sul pacifico orientale.

A proposito di Pacifico, la prima mappa postata mostra come al massimo del ciclo solare, sul Nord del bacino sembrerebbe predominante ill pattern NPGO/victoria mode negativo...

A tutto ciò, poi, si potrebbe (volendo) sovrapporre il ridotto gradiente termico meridiano fra le più alte latitudini (per es. le zone artiche europee sono state in anomalie positiva estrema, quest'inverno) e le più basse latitudini.

[mat69]

Uscendo invece dalle dinamiche di variabilità interna (anche se su un singolo anno queste dinamiche tendono sempre ad essere parecchio prevalenti e a mascherare possibili influenze esterne, ma quest'anno perlomeno l'ENSO, principale sorgente di variabilità, è stato relativamente poco determinante, in senso generale), possiamo anche aggiungere lo stato dell'attuale ciclo solare, debole ok ma quest'inverno pur sempre all'interno di quella che - nella ben nota stratificazione in base all'intensità del flusso solare - viene definita come fase di massimo solare (SF ≥ 150 unità), con una forte impennata (di quasi 60 unità) in soli 4 mesi, fra settembre e gennaio. Siamo al secondo picco del massimo solare del fiacco ciclo 24.

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Qualche mappa di regressione fra ciclo solare e sst risp. mslp da studi recenti (Gray et al. 2013 le prime 3 mappe, Brugnara et al. 2013 la quarta). Yuri Brugnara è stato nostro competentissimo utente e anche ex membro del CS, da qualche anno lavora all'Oeschger Centre dell'Uni di Berna.

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Sempre dal primo lavoro citato, ecco un interessante grafico che mostra i coefficienti di regressione (scalata) invernale fra il segnale del ciclo solare e 4 variabili interessanti: mslp della bassa delle Aleutine, sst del Pacifico orientale, mslp sulle Azzorre e T della stratopausa equatoriale.

Schermata 2014-03-01 a 14.09.55.png

A lag 0 (max del ciclo), si nota il max della slp sulle Aleutine e delle T della stratopausa equatoriale (al massimo già un anno prima del lag 0), una risaltia della slp subtropicale nordatlantica e delle sst sul pacifico orientale.

A proposito di Pacifico, la prima mappa postata mostra come al massimo del ciclo solare, sul Nord del bacino sembrerebbe predominante ill pattern NPGO/victoria mode negativo...

A tutto ciò, poi, si potrebbe (volendo) sovrapporre il ridotto gradiente termico meridiano fra le più alte latitudini (per es. le zone artiche europee sono state in anomalie positiva estrema, quest'inverno) e le più basse latitudini.

Questo potrebbe spiegare anche la sostanziale neutralizzazione della PDO unitamente a forti anomalìe sul Pacifico settentrionale di cui parleremo ancora in seguito.

Grazie Stefano

[elz]

Uscendo invece dalle dinamiche di variabilità interna (anche se su un singolo anno queste dinamiche tendono sempre ad essere parecchio prevalenti e a mascherare possibili influenze esterne, ma quest'anno perlomeno l'ENSO, principale sorgente di variabilità, è stato relativamente poco determinante, in senso generale), possiamo anche aggiungere lo stato dell'attuale ciclo solare, debole ok ma quest'inverno pur sempre all'interno di quella che - nella ben nota stratificazione in base all'intensità del flusso solare - viene definita come fase di massimo solare (SF ≥ 150 unità), con una forte impennata (di quasi 60 unità) in soli 4 mesi, fra settembre e gennaio. Siamo al secondo picco del massimo solare del fiacco ciclo 24.

Schermata 2012-11-10 a 15.30.38.pngf10.gif

Qualche mappa di regressione fra ciclo solare e sst risp. mslp da studi recenti (Gray et al. 2013 le prime 3 mappe, Brugnara et al. 2013 la quarta). Yuri Brugnara è stato nostro competentissimo utente e anche ex membro del CS, da qualche anno lavora all'Oeschger Centre dell'Uni di Berna.

Schermata 2014-03-01 a 14.12.56.pngSchermata 2014-03-01 a 14.15.13.png

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Sempre dal primo lavoro citato, ecco un interessante grafico che mostra i coefficienti di regressione (scalata) invernale fra il segnale del ciclo solare e 4 variabili interessanti: mslp della bassa delle Aleutine, sst del Pacifico orientale, mslp sulle Azzorre e T della stratopausa equatoriale.

Schermata 2014-03-01 a 14.09.55.png

A lag 0 (max del ciclo), si nota il max della slp sulle Aleutine e delle T della stratopausa equatoriale (al massimo già un anno prima del lag 0), una risaltia della slp subtropicale nordatlantica e delle sst sul pacifico orientale.

A proposito di Pacifico, la prima mappa postata mostra come al massimo del ciclo solare, sul Nord del bacino sembrerebbe predominante ill pattern NPGO/victoria mode negativo...

A tutto ciò, poi, si potrebbe (volendo) sovrapporre il ridotto gradiente termico meridiano fra le più alte latitudini (per es. le zone artiche europee sono state in anomalie positiva estrema, quest'inverno) e le più basse latitudini.

Si il pattern atmosferico in quella mappa a lag0 ricalca quello forzante la fase negativa della npgo anche se quest'anno l'anomalia positiva delle slp si trova più a sud-est e quella subtropicale è abbastanza debole, il 1990/91 è ancora un anno con alcune similitudini(2° valore più basso della npgo) ma allora anche la pdo era ben negativa.
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Dubito comunque che si possa attribuire quell'anomalia solo al (debole) ciclo solare anche perchè non è difficile trovare anni di massimo solare e qbo+ con pattern ben diversi sul nord pacifico.

[mat69]

Partirei, come elemento di rottura, ad un tendenziale pattern AD- (ex AD+)con la dovuta parziale eccezione dell'inverno 2011/2012, a considerare il forte evento stratosferico polare accaduto al termine dell'inverno 2012/2013 ovvero riferito ad un MMW che ha avuto una risonanza dapprima lenta ma poi molto prolungata sulla dinamiche troposferiche.

Allegato 353078

L'interposizione di cospicui strati antizonali dapprima in stratosfera e poi perduranti per gran parte della primavera in troposfera sono stati all'origine ragione di una netta inibizione d'onda con forte raffreddamento delle latitudini tropicali e subtropicali a causa di un netto rinforzo del getto tra i 20/40°N.

Allegato 353081

A seguire si andavano a manifestare anomalìe negative nelle regioni dell'ENSO 1.2 e 2, sul nord Pacifico e la modifica della circolazione stratosferica equatoriale in seno alla Qbo.
Forzanti che hanno connotato le dinamiche dell'emisfero nord di una forte staticità.

A fine primavera / inizio estate si notava ancora la risonanza delle dinamiche legate allo sconquasso stratosferico con la rinascita del vp in tropo / bassa strato (naturalmente non in media strato, vista la stagione) sul polo ma contestuale a tutta una serie di anomalìe positive di gpt nelle aree subpolari e al confine con le medie latitudini (attorno ai 60°N):

Allegato 353089

Una sorta di inibizione d'onda intrappolata alle medie latitudini dalle anomalìe resilienti all'evento strato.
Compartimentazione che inibendo gli scambi meridiani di calore polo-equatore ha sostanzialmente posto le bassi per un raffreddamento troposferico polare e l'incipit per una fase AO positiva durante l'estate con la compiacente partecipazione di forzanti sopraccitate.

(continua)

Le anomalìe che si sono reiterate durante il trimestre estivo:

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hanno posto le basi per un andamento davvero poco differente rispetto alla successiva stagione fredda soprattutto per quanto concerne il mese di dicembre che ha mantenuto, grazie alla risonanza dell'ESE di fine novembre connotati tipicamente AO positivi anche se con anomalìe di gpt che andavano a localizzarsi sul Canada conformemente ad un AD+ pattern.

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Nel tentare di analizzare il nesso causale rispetto alla continuativa e marcata anom. di gpt presente sul Pacifico settentrionale, si è potuto riscontrare un forte accumulo di Ozono con valori medi anche superiori ai 7 -800 DU

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Come ho fatto fatica a non notare la posizione molto settentrionale dell'anticiclone stratosferico delle Aleutine anche senza un vero proprio forcing ondulatorio

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e con anomalìa negativa di trasporto meridionale di calore.

Ho pensato allora di collegare tale anomalìa con la correlazione oggetto dello studio di Karin Labitzke (benché datato):
"The global signal of the 11-year sunspot cycle in the stratosphere: Dierences between solar maxima and minima" (Labitzke, 2001)

The Aleutian high, on the other hand results from warming through sinking motions
on the poleward side of the strong Asian tropospheric jet stream. Therefore,
one may speculate that this jet stream is also in
uenced by the solar cycle.
Over the rest of the hemisphere a belt of positive anomalies is found around 30N,
similar to the pattern in the maps discussed before. The positive height anomalies
intensify the polar night jet during solar maxima.
An intensication of the Aleutian high is connected with an intensication of
the polar vortex through teleconnections (Shea et al., 1992), therefore the negative
correlations and the negative dierences over the Arctic can be understood in this
context. The negative dierences over the north polar region are also associated with
an intensication of the stratospheric polar night jet during solar maxima, as far as
the winters during the east phase of the QBO are concerned. Labitzke and van Loon
(2000) showed that this eect is most pronounced in the latter part of the winter,
namely in February.
During the west phase of the QBO, the correlations are positive and the height
dierences large, up to +450 geopot.m., over the Arctic in January/February, due
to the fact that in this phase of the QBO major stratospheric warmings tend to
take place during solar maxima (Fig.39, lower panels). These strong stratospheric
warmings over the Arctic are connected with widespread downward motion over the
Arctic and middle high latitudes. At the same time upward motion and cooling takes
place outside the high latitudes over the rest of the Northern Hemisphere and far
into the Southern Hemisphere, as observed rst by Fritz and Soules (1970). This
cooling acts against the usual warming (positive correlations, e.g., Fig.31) during
solar maxima and therefore the correlations are weak and the dierences are small
outside the high northern latitudes".


E mi ricollego anche a quanto rilevato quindi da Stefano in merito all'intensificazione del SFI con l'attuale fase della Qbo per provare a motivare un posizionamento molto invadente dell'anticiclone aleutinico che faccio, ribadisco, fatica a collegare ad attività d'onda...

Ps. Stefano, mi potresti postare integralmente lo studio di Gray?

Thank's

(continua)

[steph]

E mi ricollego anche a quanto rilevato quindi da Stefano in merito all'intensificazione del SFI con l'attuale fase della Qbo per provare a motivare un posizionamento molto invadente dell'anticiclone aleutinico che faccio, ribadisco, fatica a collegare ad attività d'onda...

Ps. Stefano, mi potresti postare integralmente lo studio di Gray?

Thank's

(continua)

Eccolo.

A lagged response to the 11 year solar cycle in observed winter Atlantic/European weather patterns - Gray - 2013 - Journal of Geophysical Research: Atmospheres - Wiley Online Library

È open

[mat69]

un altro non secondario quesito che mi pongo sta nel distinguo fra la configurazione tipica dell'Arctic dipole e quella di un displacement che recentemente è stato oggetto di dispute anche accese e che hanno visto il sottoscritto suo malgrado altrove anche protagonista
Prendendo ad esempio i congiunti valori dell'Arctic Dipole del mese di gennaio e quelli dell'Arctic Oscillation, possiamo notare una sorta di correlazione inversa fra i 2 indici, positivo il primo e negativo il secondo al punto da suscitare la querelle se si potesse parlare di displacement.
Mentre il displacement è associabile ad una marcata attività normalmente a carico della 1a onda dinamica configurabile come MMW di tipo cold la cui risoluzione tende a ristabilire condizioni di equilibrio preesistenti all'azione di riscaldamento, la dipolarità è associabile ad anomalìe tropo / stratosferiche le cui componenti possono essere concause di un'anomalìa perdurante nel tempo e ascrivibile ad eventi troposferici (come quelli associabili alla perdita di ghiaccio nel polo nord) ovvero anche stratosferici (come quelli ascrivibili alla mancata deplezione di un surplus di molecole si Ozono a ridosso delle regioni subpolari del Pacifico) o ad altre cause....
A confortare tali anomalìe soggiungono i contributi di elementi forzanti quali ENSO/Qbo/ e SFI.
La concentrazione delle masse fredde sull'artico canadese responsabili di un inverno molto freddo negli USA e specialmente nel settore centro orientale



peraltro di un inverno complessivamente mite sull'artico e sull'Europa sono il sostanziale risultato di questo assetto:



connotato da una sostanziale debole convergenza dell'E-p flux in sede Pacifica in grado di conservare il disturbo sulla prima onda (molto debole se non assente del tutto per buona parte della stagione) e da un forte flusso di calore in sede Atlantico ma fortemente divergente a causa delle velocità zonali:



La parziale successiva convergenza dell'heat flux 2 si andava a realizzare in sede Europea :


e in Siberia come effetto principale dell'opposizione al suolo da parte delle masse d'aria fredda nei confronti delle correnti occidentali.

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