NAO, SSTA e QBO

[The man in the plains]

Salve a tutti.
In questo periodo tutti, ormai vedendo finire davanti a se l'estate, si chiedono come sara' l'autunno o ancora meglio l'inverno(i freddofili in primisi).
Ora, sapendo che con quei parametri vengono realizate le previsioni stagionali, mi piacerebbe sapere cosa indicano tali indici e se un valore e' meglio di un'altro.
Un grazie anticipatamente a tutti...

[simo89]

Allora, innanzitutto gli indici presi singolarmente hanno poco valore, ma invece avendo uno sguardo d'insieme di questi indici, si può tracciare un quadro indicativo del tempo delle settimane o mesi seguenti.

NAO= North Atlantic Oscillation

Praticamente è un'indice della distribuzione a livello emisferico delle depressioni e degli anticicloni. Una NAO fortemente positiva è indice di forti deoressioni alle alte latitudini (quindi VP con correnti molto tese), e anticicloni alle basse latitudini. Per farti un esempio, le situazioni dell'inverno 88/89, 91/92 e della prima metÃ* di gennaio 2005. Viceversa, una NAO fortemente negativa indica la presenza di hp ad alte latitudini, quindi saranno possibili anche retrogressioni molto fredde da est, qualora però le altre figure bariche lo permettano. E' una condizione necessaria, ma non sufficiente a grandi irruzioni.

SSTA= Sea Surface Temperature Anomaly

E' l'anomalia delle acqua marine superficiali. Con questa si può capire ad esempio se in corso una situazione di Nino, come va la CdG, oppure si può provare a capire come potrebbe andare la stagione degli uragani, ma di questo paramentro non me ne intendo molto, meglio che te ne parli uno un po' più esperto di me.

QBO: Quasi Biennal Oscillation

E' la disposizione delle correnti in alta stratosfera. Se è da ovest sono dette westerlies, altrimenti easterlies. E' chiamata così appunto perchè si inverte a cicli di quasi due anni (22 mesi per la precisione).

Spero di averti chiarito almeno in parte i tuoi dubbi.

[The man in the plains]

Si hai charito la parte piu' grossa dei miei dubbi, ma una cosa non capisco.
Per esempio un valore preciso di QBO cosa indica? Ci sono altri indici per le previsioni stagionali?

[steph]

NAO: North Atlantic Oscillation, il “motore” della circolazione atmosferica fra il Nordatlantico e l’Europa. Immaginalo come un’altalena che oscilla fra una fase positiva durante la quale alta pressione subtropicale e bassa pressione polare sono molto intense e inducono correnti occidentali dall’Atlantico verso l’Europa. Ergo: inverni prevalentemente miti e umidi, a carattere oceanico, sull’Europa centro-settentrionale e miti, secchi e stabili su quella meridionale.
L’altro estremo è la fase negativa, caratterizzata al contrario da alta pressione subtropicale e bassa pressione polare più deboli, con frequenti split del VP e retrogressione di basse polari, in aggiunta a ponti di alte a latitudini settentrionali e incursioni di basse sul Mediterraneo. Ergo: inverni potenzialmente freddi, a carattere continentale sull’Europa centrale e instabili, umidi e anche nevosi su quella meridionale. Cosa causa questa oscillazione? Difficile dirlo, forse incide la fase del ciclo solare e la QBO, qualche influenza la può avere anche la fase dell’ENSO, ma molti recenti studi si sono concentrati sulle anomalie della temperatura superficiale delle acque (SSTAs) del Nordatlantico come fattore innescante o che tende a far persistere (o forzare) il carattere della NAO con lags di qualche mese.

QBO: Oscillazione Quasi Biennale dei venti stratosferici equatoriali (a 50 e a 30 hPa). Si è notato che circa ogni 28-29 mesi questi venti invertono la loro rotta di 180 gradi, soffiando da ovest (QBO positiva) e poi da est (QBO negativa) e così via.
Cosa c’entra questo con le previsioni stagionali? Ebbene: per il fenomeno delle teleconnessioni, questa oscillazione influenza diversi parametri pure nella troposfera, per es.: la frequenza degli uragani dell’Atlantico (spesso superiore nella fase positiva, ma non sempre!), l’intensitÃ* del jetstream polare (più forte in fase positiva), gli scambi lungo i meridiani di differenti masse d’aria (favoriti in fase negativa), l’insorgenza di uno Stratwarming nella stratosfera polare invernale (in combinazione con l’intensitÃ* del ciclo solare: in fase negativa al minimo del ciclo solare e in fase positiva al massimo) e dunque la possibilitÃ* di split del VP troposferico e relative colate di aria artica (gennaio 1985 come esempio paradigmatico) ecc. ecc.
Dunque non è proprio il valore preciso in sé che importa, l’importante è invece guardare in che fase dell’oscillazione si trova il periodo preso in esame per la previsione.

SSTAs: questa caratteristica può influenzare la circolazione atmosferica fra il Nordatlantico e l’Europa molto più spesso di quello che potrebbe sembrare a prima vista. Ad ovest del nostro continente giace un’enorme massa d’acqua che ha la capacitÃ* di rilasciare nell’atmosfera un’immensa quantitÃ* di energia sottoforma di calore. La corrente calda che proviene dal Golfo del Messico e che lambisce le coste nordoccidentali europee mantenendo un clima mite in queste regioni è un buon esempio di come l’oceano possa influenzare direttamente l’atmosfera a grande distanza. Sprofondando verso quote più basse del mare, questo “fiume” oceanico rilascia nell’atmosfera massicce dosi di energia che influenzano a loro volta la temperatura dell’aria, dunque pure la pressione atmosferica e quindi, in ultima analisi, la circolazione di venti.
Il sistema oceano-atmosfera è retroattivo, i due parametri si influenzano a vicenda, poiché a volte, come conseguenza di venti persistenti su ampie zone dell’oceano (per es. dopo lunghi periodi di alisei sostenuti), le temperature superficiali di queste ultime cambiano verso un’anomalia (per es. diventano molto più fredde) e questo a sua volta può causare anomalie nella distribuzione della pressione atmosferica, come giÃ* detto prima.
Vari studi hanno giÃ* messo in evidenza come SSTAs in determinate zone del Nordatlantico possano incentivare o mantenere determinate configurazioni nella distribuzione della pressione atmosferica sull’Europa a distanza di qualche mese: per es. persistenti anomalie positive nella porzione di oceano al largo dell’isola di Terranova tendono a indurre, in autunno, blocchi anticiclonici fra il Nordatlantico orientale e l’Europa occidentale, il contrario, invece, forte ciclogenesi sul medio Nordatlantico. Un altro esempio recente è quello proposto dallo studio di Baldi et al. (2003) che mette in evidenza come SSTAs negative in giugno nel Golfo della Guinea tendano poi a favorire altezze del geopotenziale a 500 hPa ampiamente positive sul comparto euromediterraneo occidentale in agosto.

Esistono anche altri fattori, come la fase dell’ENSO (El Niño/Southern Oscillation), il ciclo solare, la latitudine dell’ITCZ (InterTropical Convergence Zone), il ruolo giocato dai monsoni asiatici e africani ecc.

[Blizzard]

I miei complimenti a Steph da parte di un altro appassionato di indici teleconnettivi e assiduo lettore degli articoli pubblicati sul Journal of Climate.

Siccome The Man mi aveva giÃ* chiesto in privato alcune delucidazioni particolari e stavo giÃ* scrivendo qualcosa chiedo scusa se ripeterò alcune cose giÃ* dette.....

Innanzitutto partiamo dal significato di "teleconnessioni".
Con tale termine si indicano le complesse interazioni che si manifestano tra ciò che accade nell'atmosfera e negli oceani di regioni anche molto distanti fra loro e le conseguenze sul clima di determinate aree.

Tra queste l'indice che condiziona maggiormente il clima della nostra penisola e in particolare l'area W-Mediterranea è 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 in una determinata localitÃ* delle Azzorre e la pressione rilevata in una determinata localitÃ* dell'Islanda.

Nel caso la NAO sia positiva (valori > 0.5) 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'attivitÃ* 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. Questo produce inverni piu' umidi e miti sul nord Europa e piu' secchi ma freddi sull'Europa meridionale e sul Mediterraneo.

Nel caso la NAO sia negativa (valori < 0.5) 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'attivitÃ* 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 piu' secchi e freddi sul nord Europa, e piu' umidi e miti sull'Europa meridionale e sul Mediterraneo. Sull'altra sponda dell'oceano, nella costa orientale degli Stati Uniti, invece, intrusioni d'aria fredda producono inverni freddi e nevosi.









Passiamo ora all'Arctic Oscillation (AO):

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 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 giÃ* 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 però alcune situazioni tipiche come NAO debolmente positiva e AO- che assieme favoriscono l'instaurarsi di un anticiclone dinamico sull'area scandinava.



A questo punto interviene un terzo indice: la Quasi Biennal Oscillation (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 --> 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 ciò si aggiunge come conseguenza il riscaldamento della Stratosfera (Stratwarming) durante i mesi invernali, che determina poderose pulsazioni meridiane accompagnate da aria gelida (come giÃ* detto da Steph) la cui esatta traiettoria risulta però di difficile collocazione.

Infine un ultimo indice particolarmente utile nelle previsioni a lungo raggio è il Pacific/North American (PNA). Sebbene il suo valore sia fondamentale soprattutto per stabilire le configurazioni attive sul N-America, questo indice assume particolare importanza anche per l'area europea se considerato unitamente al valore NAO.
Difatti, se è vero che un PNA+ determina due figure opposte sul N-America (ovvero un promontorio anticiclonico a W e una saccatura a E) questi ha ripercussioni anche sulle configurazioni che si vanno ad instaurare in area Atlantica.

Infatti con PNA+ e NAO- è favorita la risalita dell'hp in azione bloccante, mentre nel caso di NAO+ prende vita la cosiddetta "Bartlett High" ovvero un hp di matrice azzorriana disteso zonalmente alle medie latitudini, con l'Inghilterra che rimane dominata da un fortissimo flusso W-E......



Per quanto riguarda le previsioni stagionali entrano in gioco altri fattori importantissimi quali ENSO, Macchie Solari, EPO, PDO, ecc.....ma il discorso diventerebbe troppo prolisso. In ogni caso al momento delle previsioni invernali sarò più che felice di analizzarli e commentarli.

Un saluto a tutti

[The man in the plains]

Grazie Blizzard e grazie a Steph!
Mi avete tolto molti dubbi.
Solo una cosa: per le previsioni stagionali posti tutto qui Bliz? No, perche' vorrei provare a cimentarmi anchio, pero' prima mi servirebbero info sull'ENSO, macchie solari etc...
Comunque per il momento grazie mille!