la correlazione di Inverni freddi fra Emisfero N e S

[steph]

come segnato in questo articolo:

http://www.meteogiornale.it/news/read.php?id=15862

gli inverni freddi del 1928, 1955 e 1984 in Sud America (ammazza oh, tutti e 3 !) furono seguiti dalle, come sappiamo, storiche ondate di gelo in Europa del Febbraio 1929, 1956 e Gennaio 1985

io mi chiedo, ammesso che ci siano correlazioni (per me non ce ne sono, è tutto dovuto al caso) come agirebbero le cose ? Cioè secondo voi, cosa accadrebbe in atmosfera da portare un effetto catena anche sull'Emisfero Nord l'inverno successivo ?

Buttatevi, giusto per parlarne specie fra gli esperti del forum, potrei azzardare ad esempio a dire che, raggiunto il minimo di attività solare, si hanno effetti prima sull'Emisfero Sud poi successivamente su quello Nord ma è un caso se è prima l'Emisfero Sud a goderne e poi quello Nord ...

1929: neanche un anno dopo il massimo del ciclo solare 11-ale.
1956: un anno prima del massimo.
1985: un anno prima del minimo.

Ci vedo pochi legami con ciò che dici.

[steph]

Ovviamente tratte dagli articoli di Neo.....

Mi scuso con Neo (di cui peraltro apprezzo i suoi lavori), ma il primo grafico è fuorviante.
>1956: un anno prima del massimo de ciclo solare (sunspot numers), quindi che ci fa vicino al minimo?
>1977/78: in piena risalita del ciclo, dopo il minimo del 1976 e prima del massimo del 1979/80.
>1985: un anno prima del minimo del 1986, andrebbe spostato di una tacca a sinistra.

Per quel che concerne il secondo grafico, trovo la correlazione assai interessante: non tragga in inganno il periodo di analisi 1951-1980. Guardate cosa esce se estendo il periodo fino ad oggi:

Anomalie del GPH annuo a 500 hPa degli anni che seguivano di 2 il Max del ciclo solare meno quelli che seguivano di 2 il Min. del ciclo solare:

[Neo]

Ciao Steph, cosa ci fa il 56?... bè il ciclo 19 ha avuto un andamento verticale con un numero di sunspot superiore ai 200 come max. Nell'inverno 56 si è raggiunto un numero di sunspot meno della metà del massimo, quindi tecnicamente più vicino al minimo.

Ovviamente la mia difesa è un pò traballante, anche perchè parlando seriamente il grafico è puramente indicativo, so benissimo che non basta da solo il minimo solare per avere ottimi inverni. Diciamo che il minimo associato al verso negativo della QBO aiuta ad avere temperature più altre nella stratosfera artica (KARIN LABITZKE del Stratospheric Research Group FU Berlin, Germany) Tutto qui.

Stammi bene, e complimenti per le tue sempre ottime analisi

[steph]

ehm continuo a non capire cosa centri la maggiore o minore quantità di ozono con la forza del VP stratosferico: in autunno come hai sottolineato il sole sparisce, quindi da quel momento l'ozono rimane li dentro il vortice senza fare nulla, indipendentemente dalla quantità che rimane intrappolata dalle westerlies, viceversa come mi hai fatto notare, la diversa quantità di ozono può contribuire al diverso riscaldamento del VP nel momento in cui il sole ritorna (ovvero nella seconda parte dell'inverno). Che poi queste diverse quantità di ozono siano o meno generate da processi stratosferici può anche starci, ma ai fini della dinamica delle westerlies, nel momento in cui scompare la radiazione solare la quantità di ozono presente non influenza il suo comportamento, cosa che invece fanno le onde troposferiche (anche prima della seconda parte dell'inverno, altrimenti non avremmo avuto quello stratwarming nel dicembre 84, ovvero nella prima parte dell'inverno, quando il sole era completamente al di sotto del 67° parallelo)

Quoto la parte in grassetto.

Infatti le 2 principali sorgenti di propagazione verticale del flusso di Eliassen-Palm (EP) dell'emisfero nord sono le Montagne Rocciose e soprattutto, in autunno (tipicamente in ottobre), la Siberia.
Lì (sull'Eurasia nordorientale) avviene il contributo più importante alla variazione interannuale dell'EP flux, tramite raffreddamento (riscaldamento) termico dovuto a forte (debole) estensione nevosa e relativa SLPA+ (SLPA-) con altezza troposferica più (meno) bassa che agisce aumentando (diminuendo) l'attività dell'EP flux verticale.
La propagazione verticale di forte energia d'onda è associata ad onde planetarie di Rossby, che possono estendersi dalla troposfera alla stratosfera.

[steph]

Ciao Steph, cosa ci fa il 56?... bè il ciclo 19 ha avuto un andamento verticale con un numero di sunspot superiore ai 200 come max. Nell'inverno 56 si è raggiunto un numero di sunspot meno della metà del massimo, quindi tecnicamente più vicino al minimo.

Ovviamente la mia difesa è un pò traballante, anche perchè parlando seriamente il grafico è puramente indicativo, so benissimo che non basta da solo il minimo solare per avere ottimi inverni. Diciamo che il minimo associato al verso negativo della QBO aiuta ad avere temperature più altre nella stratosfera artica (KARIN LABITZKE del Stratospheric Research Group FU Berlin, Germany) Tutto qui.

Stammi bene, e complimenti per le tue sempre ottime analisi

Grazie per i complimenti!

Tutto chiaro, no problem.

[steph]

ecco appunto,ancora (ed è la terza volta che lo dico) non ho capito che c'entra la concentrazione di ozono con la forza del vortice polare. come ho scritto nell'ultima frase , probabilmente una maggiore o minore concentrazione può posticipare o anticipare la sua formazione in autunno, ma una volta formato, la sua forza (ovvero le velocità dei venti westerly) non credo dipenda più da quanto ozono sia contenuto all'interno del vortice, il quale è sottoposto solo ad opera di distruzione da parte di radicali e affini, (difatti la sua concentrazione durante l'inverno nelle zone polari diminuisce, ma molto meno al polo nord rispetto al sud a causa delle temperature leggermente più elevate che non permettono la formazione di PSC, vere distruttrici di ozono).Infatti se come dici tu il vortice all'inizio è troppo forte, le onde non si propagano, quindi l'opera di distruzione dell'ozono continua a diminuirlo drasticamente(non ci sono intrusioni di aria tropicale più ricca di o3) e quindi quando il sole ritorna, essendoci così poca quantità di ozono residuo, i cosiddetti sudden warming vanno a farsi benedire, e il vortice si deforma e rallenta molto lentamente , rispetto a quanto farebbe se fosse disturbato da onde troposferiche.

ma potrebbe essere anche il contrario, se teniamo conto che la distruzione dell'ozono da parte dei raggi UV non comporta aumento di temperatura (forse limitato,difatti bastano i raggi meno energetici a distruggerlo, l'aumento di temperatura si ha principalmente durante la FORMAZIONE dell'ozono), quindi se più ozono viene distrutto all'interno del vortice , si riforma più O2, il quale non appena ritorna il sole immediatamente si ritrasforma in ozono, con questa volta un aumento repentino della temperatura, che potrebbe portare ad un sudden warming tardo-invernale.

Si possono fare tante ipotesi, ma resta il fatto che non vedo correlazioni tra quantità maggiori o minori di ozono ai poli e la forza del VP.

Dimentichi però un piccolo particolare (in parte già rilevato prima): l'influsso di particelle energetiche (come protoni Mev solari) indotti dall'attività geomagnetica del sole che, assorbiti nelle alte latitudini meso- e stratosferiche, sono in grado di produrre ad es. NO e OH e questa produzione a sua volta crea reazioni chimiche in grado di generare cambiamenti nei gas più attivi dal punto di vista radiativo (quelli a struttura molecolare pluri-atomica), quali NO2, N2O, CH4, H20 e, appunto, O3.
Cambiamenti del flusso radiativo portano a cambiamenti di temperatura a livello sia stratosferico che troposferico.

Ecco un interessante figura che gli autori (Bochnícek, Bucha e Hejda, 1999) dello studio dal quale l'ho presa definicono "un tentativo di schematizzare una possibile combinazione di azioni simultanee data da più meccanismi sui processi troposferici".

In realtà la posto unicamente per segnalare che l'attività geomagnetica del sole può influire sulla concentrazione dell'ozono stratosferico artico.




Un'ultima cosa: l'attività geomagnetica del sole è abbastanza legata al ciclo di Schwabe (ma anche a quello di Hale), ma non va confusa con la radiazione solare (assente nel lungo inverno artico).

[steph]

Tempo fa era stato anche ipotizzato che il pattern tra Maggio e Settembre nei dintorni della Terra del Fuoco fosse un buon indicatore della NAO invernale dell'emisfero Nord (da notare che la zona considerata è speculare a Terranova e dintorni in senso meridiano).

Ecco il plot degli anni con NAO-- nell'inverno immediatamente seguente:



....e quello degli anni con NAO++:



La correlazione si è dimostrata buona anche l'anno scorso:



E quest'anno??

Interessante, non ne ero a conoscenza.
Un tassello in più nel mosaico.....

[Cristian-Ostuni/Bologna]

Dimentichi però un piccolo particolare (in parte già rilevato prima): l'influsso di particelle energetiche (come protoni Mev solari) indotti dall'attività geomagnetica del sole che, assorbiti nelle alte latitudini meso- e stratosferiche, sono in grado di produrre ad es. NO e OH e questa produzione a sua volta crea reazioni chimiche in grado di generare cambiamenti nei gas più attivi dal punto di vista radiativo (quelli a struttura molecolare pluri-atomica), quali NO2, N2O, CH4, H20 e, appunto, O3.
Cambiamenti del flusso radiativo portano a cambiamenti di temperatura a livello sia stratosferico che troposferico.

Ecco un interessante figura che gli autori (Bochnícek, Bucha e Hejda, 1999) dello studio dal quale l'ho presa definicono "un tentativo di schematizzare una possibile combinazione di azioni simultanee data da più meccanismi sui processi troposferici".

In realtà la posto unicamente per segnalare che l'attività geomagnetica del sole può influire sulla concentrazione dell'ozono stratosferico artico.




Un'ultima cosa: l'attività geomagnetica del sole è abbastanza legata al ciclo di Schwabe (ma anche a quello di Hale), ma non va confusa con la radiazione solare (assente nel lungo inverno artico).

premettendo che di attività geomagnetica non ne so nulla, quanto influirebbe tale attività sulle concentrazioni di ozono? credo che sia veramente minima in confronto all'attività produttiva della radiazione solare(vogliamo mettere a confronto un numero di protoni piccolo contro un numero incalcolabile di fotoni?), resta il fatto che tali gas in assenza della radiazione possono solo reagire tra di loro con uguale scambio di energia, (non c'è una fonte diretta nel polo in inverno) al massimo può essere distribuita all'interno della porzione di atmosfera interessata (ovvero all'interno del vortice) ma non riesco a vedere un legame forte tra concentrazioni di ozono ai poli e forza del VP. poi se qualcuno riesce a dimostrare il contrario ben venga!

[steph]

premettendo che di attività geomagnetica non ne so nulla, quanto influirebbe tale attività sulle concentrazioni di ozono? credo che sia veramente minima in confronto all'attività produttiva della radiazione solare(vogliamo mettere a confronto un numero di protoni piccolo contro un numero incalcolabile di fotoni?), resta il fatto che tali gas in assenza della radiazione possono solo reagire tra di loro con uguale scambio di energia, (non c'è una fonte diretta nel polo in inverno) al massimo può essere distribuita all'interno della porzione di atmosfera interessata (ovvero all'interno del vortice) ma non riesco a vedere un legame forte tra concentrazioni di ozono ai poli e forza del VP. poi se qualcuno riesce a dimostrare il contrario ben venga!

Sì, in effetti il legame attività geomagnetica-->aumento della concetrazione di ozono--> forza del VP è solo indiretta.

Infatti, secondo gli autori citati, durante l'inverno boreale forti tempeste geomagnetiche in periodi di attività solare alta (vicini al massimo del ciclo 11-ale) e di QBO- possono provocare un aumento significativo (fino a circa 5000 Dobson Unit) della concentrazione dell'ozono al di sopra delle medie latitudini (50N) europee.

[Cristian-Ostuni/Bologna]

Sì, in effetti il legame attività geomagnetica-->aumento della concetrazione di ozono--> forza del VP è solo indiretta.

Infatti, secondo gli autori citati, durante l'inverno boreale forti tempeste geomagnetiche in periodi di attività solare alta (vicini al massimo del ciclo 11-ale) e di QBO- possono provocare un aumento significativo (fino a circa 5000 Dobson Unit) della concentrazione dell'ozono al di sopra delle medie latitudini (50N) europee.

ehm mi sembra ESAGERATAMENTE grande, dato che al massimo le concentrazioni di ozono arrivano a 400-500 dobson unit (in media da 260 a 350, ma ci possono essere dei picchi)