Ancora NAO- il prossimo inverno?

[even]

Sì, il problema è che ho come l'impressione che l'atmosfera non riesca a sfruttare a fondo il momento particolarmente favorevole (in proiezione futura da AO/NAO-) dato dalla buona copertura nevosa euroasiatica di ottobre. Mi spiego meglio.
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Questo predittore (che chiamerò OCTSNW) è di particolare importanza ma va analizzato bene in dettaglio.
Ci sono almeno tre “scuole di pensiero” a proposito: abbiamo visto quella che correla velocità di avanzamento di OCTSNW (indice SAI) e AO invernale. Poi c'è quella che correla la mera estensione di OCTSNW sulla Siberia (con associate anomalie termiche e bariche al suolo e wave activity flux indotta) e successiva risposta al suolo (AO/NAO) via TST.
Infine esistono anche studi che correlano OCTSNW (in particolare sulla parte centro-orientale dell'Eurasia) e risposta barica diretta sul Nordpacifico nella sola troposfera, senza quindi il passaggio del segnale attraverso la stratosfera. Su questo ci tornerò più avanti, quando parlerò dei predittori atmosferici.


Ora: se il primo approccio, come detto, offre qualche garanzia in più a favore di AO- ma ben poche certezze (considerando quello che ho scritto nel precedente post), il problema relativo al secondo risiede nel fatto che non sempre ad un elevato OCTSNW in ottobre è poi corrisposto un inverno connotato da AO-.
Dei 10 inverni che seguivano i mesi di ottobre con estensione nevosa più elevata sull'Eurasia negli ultimi 45 anni (dati gsl/Rutgers), solo 6 sono stati caratterizzati da stato generale del VP debole e AO- (1968/69, 1970/71, 1976/77, 1977/78, 2002/03 e 2009/10), negli altri casi invece il contrario.


Allegato 278195


Secondo questo lavoro, la propensione da parte del predittore OCTSNW ad influenzare l'atmosfera invernale via accoppiamento tropo-strato è favorita negli anni in cui all'inizio della perturbazione e del relativo forcing crisoferico autunnale la bassa stratosfera polare è già in modalità tale per cui il VPS è più debole della media (initially WARM/WEAK, IW), in caso opposto (initially COLD/STRONG, IC) la possibilità che il forcing criosferico riesca a propagare i suoi effetti verso l'alto in modo tale da influenzare il VPS e indurre un TST event è molto minore.
Sotto (a dx) la configurazione-tipo nei giorni che precedono l'inizio della perturbazione criosferica siberiana (vedi figura a sx), in rosso anomalie + del GPH e in blu -.

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Evidente l'inversione del gradiente latitudinale in stratosfera tipico delle situazioni di debolezza del VPS. Il predittore più forte e significativo è localizzato a circa 50 hPa sopra le zone polari.
Ecco qualche esempio, per la scelta del periodo mi sono passato in rassegna le 4-5 settimane di propagazione dell'estensione nevosa sull'Eurasia dei 10 esempi citati focalizzandomi sulla settimana nella quale l'estensione è stata più ampia in modo tale da avvicinarsi il più possibile all'area segnata nella prima figura sopra (forcing criosferico attivo). Ho poi selezionato i 5-10 giorni antecedenti quella settimana per i profili stratosferici dellle anomalie di GPH.

3 casi in cui la perturbazione criosferica ha potuto funzionare grazie alla condizione del VPS di tipo IW:

Allegato 278200Allegato 278201Allegato 278202


2 casi in cui invece la perturbazione criosferica non è riuscita a funzionare in modo efficace grazie alla condizione del VPS di tipo IC:

Allegato 278203Allegato 278204


E quest'anno, siamo in una condizione un po' borderline, in ogni caso non mi pare che il VPS in ottobre fosse sufficientemente debole da rientrare nella favorevole condizione IW:

Allegato 278205

Mi ricorda qualcosa tutto questo...esattamente le zone sensibili del predictor dell'AO a 50mb!
Predictor AO invernale di Ottobre

[steph]

Mi ricorda qualcosa tutto questo...esattamente le zone sensibili del predictor dell'AO a 50mb!
Predictor AO invernale di Ottobre

Già.

[steph]

Pur nella maggior incertezza di quest'anno (rispetto per es. allo scorso anno o al 2009), si rafforza un po' la tendenza verso una NAO abbastanza positiva.

I predittori oceanici - come visto qui - la lasciavano supporre sulla scorta soprattutto della possibile riemergenza del Tripolo + della fine dello scorso inverno, cosa che però non è avvenuta. Tuttavia non si è nemmeno protratto il Tripolo - che lo aveva parzialmente sostituito in estate. Sul Nordatlantico la configurazione generale delle SSTA è stata piuttosto dominata dalla forte anomalia + al largo di Terranova, nella sensibile zona RM. Questo pattern delle SSTA (vedi anche qui) tende a favorire una situazione di semi-zonalità, caratterizzata da HP sul medio Nordatlantico fra Terranova ed Azzorre ad asse inclinato NW-SE, canale di LP fra Islanda e mare del Nord (quasi un EUL occidentalizzato) e HP sulla Russia europea. Vi posto una chicca che ho scannerizzato: una mappa storica che rappresenta i mesi di dicembre che seguono mesi di novembre con forte SSTA+ in zona RM tratta dallo storico lavoro di Ratcliffe e Murray del 1970 (i primi ad aver messo in evidenza questa associazione con lag mensile, alla cui area di analisi è poi stato dato il nome corrispondente alle loro iniziali) di cui custodisco una copia cartacea.

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È possibile che questa anomalia si ridimensioni con il passare del tempo (questa è un'area che spesso è soggetta a bruschi cambiamenti di anomalia, perché teatro di potenti avvezioni e anche per altri motivi), ma segnalo cmq come questa associazione non sia molto stabile nel tempo e a lag superiori ad un mese cada (oltretutto la cross correlazione mostra come il lag mensile più alto è presente proprio fra fine autunno e inizio inverno).

Invece Adam Scaife (con altri autori) del MetOffice mostra questa interessante mappa di correlazione fra SSTA sul Nordatlantico a novembre e risposta barica invernale:

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Evidente come SSTA- in zona RM (ed estese lungo tutta la costa atlantica nordamericana) precedano stagioni connotate da NAO-.

Penso però che la disposizione attuale delle SSTA lasci pochi margini di interpretazione, in ottica NAO, perché ci sono troppe variabili fra loro in contraddizione. Per es. le persistenti SSTA+ in zona TNA in autunno, di per sé, non deporrebbero troppo a favore di NAO+ e neppure il possibile (se lo diventasse a tutti gli effetti) debole Nino Modoki sul Pacifico centro-occidentale, soprattutto nella seconda metà della stagione.
Un Nino con core più a ovest della norma, infatti (e al di là degli effetti indiretti via connessione stratosferica mediante effetti sul VPS), tende
1) a rafforzare la waveguide dei jet subtropicali (vedi qui e figure associate sotto)

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con associato indebolimento della cella anticiclonica subtropicale nordatlantica. Ma pure
2) a favorire ripetute rotture d'onda cicloniche in entrata del jet polare fra Nordamerica e Nordatlantico, a causa della forte divergenza in altra troposfera sull'est del Pacifico accompagnata da convergenza nella parte meridionale del jet sul Nordatlantico che favorisce condizioni umide all'entrata del jet.

Schermata 2012-11-22 a 14.40.38.jpgSchermata 2012-11-22 a 14.52.26.jpg


Il Pacifico potrebbe però anche restare in situazione di neutralità, ma è anche vero che il punto 2 potrebbe comunque essere favorito, di per sé, da SSTA+ nelle tipiche aree nelle quali la MJO potrebbe essere maggiormente eccitata.

In sintesi: segnali oceanici di NAO poco profilata, anche se tendenzialmente (sull'arco della intera stagione) maggiormente positiva. Forse a seguito di un ciclone d'Islanda più robusto della media ma senza il coriaceo supporto del "fratello" che giace sereno sulle Azzorre....

[elz]

Il SAI(blu) e l'AO dell'inverno successivo(arancio) secondo le reanalisi, per entrambi l'indice è l'anomalia standardizzata rispetto al periodo 1998-2011, non sono detrendizzati:
Allegato 277312

Sarà interessante vedere la risposta dell'AO ad un valore così anomalo in assenza però di una forzante enso come quella del 2009/2010...

Decisamente non è stato un inverno raffrontabile al 2009/2010 però alla fine tutti e 3 i mesi invernali terminano con un'AO negativa con un totale di una quindicina di giorni di AO positiva di cui solo quattro con AO>1.
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[jack9]

Decisamente non è stato un inverno raffrontabile al 2009/2010 però alla fine tutti e 3 i mesi invernali terminano con un'AO negativa con un totale di una quindicina di giorni di AO positiva di cui solo quattro con AO>1.
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la NAO invece?

[Gelicidio]

Altro inverno da AO prevalentemente negativa, anzi direi quasi sempre negativa

[elz]

la NAO invece?

La NAO è stata neutra, anche in questo è molto diverso dal 2009/2010.

[steph]

AO- nei 3 mesi invernali, con picco mensile a dicembre (-1.7, contro -0.6 a gennaio e -1.0 a febbraio) e singoli picchi negativi nelle prime due decadi di dicembre, dopo metà gennaio e a fine stagione.

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La star di tutti i predittori - divenuta tale negli ultimi anni - ha di nuovo colpito nel segno, coadiuvata dal MMW e associato ESE di metà gennaio che pur nella iniziale difficoltà di inquadramento (prima si pensava fosse un SSW di tipo DISPL, poi invece si è rivelato essere di tipo SPLIT) e di propagazione in troposfera, ha e sta ancora pesantemente condizionando la situazione barica troposferica dell'emisfero boreale (Europa ampiamente inclusa).

[steph]

Vediamo una prima sommaria analisi di alcuni gruppi di predittori della NAO della prossima stagione invernale.
Ricordo velocemente che il metodo empirico che uso fa ampiamente capo a quello che la letteratura scientifica ha proposto/propone, integrandolo con alcune correlazioni scovate a livello più “amatoriale” e aggiornando il tutto sulla base di una ponderazione effettuata a partire da una continua verifica nel tempo del loro grado di affidabilità.
Come già riportato altre volte, i predittori vengono divisi in 4 gruppi: quelli atmosferici, quelli oceanici, quelli criosferici e quelli associati alla variabilità del sole. Circa il 50% del peso dei predittori usati per la proiezione della NAO equivale a quello usato per la proiezione del “fratello emisferico” dell'AO.

I predittori che permettono una prima inferenza a lagtimes ancora abbastanza ampi con suffciente grado di confidenza – a prescindere ovviamente da quelli associati al ciclo solare – sono soprattutto quelli oceanici, per via della ben nota inerzia e alla “memoria” associata al ruolo che i gradienti termici oceanici sono in grado di esercitare sulle grandi correnti atmosferiche attraverso modifica delle sorgenti di calore latente e sensibile alle medie latitudini e mediante dispersione di onde Rossby dalle latitudini tropicali.
Solo nel corso del mese di novembre è poi possibile utilizzare al meglio e con sufficiente grado di confidenza anche la maggior parte di quelli atmosferici e criosferici, sebbene per alcuni di questi sia possibile un loro utilizzo già adesso.

Considerando la relativa neutralità dell'ENSO, direi di concentrarci sulle SSTA atlantiche.
La situazione di queste ultime, dalla scorsa tarda primavera, presenta una configurazione generale che presupporrebbe una stagione in generale più vicina a NAO+.
Quello che spesso viene associato alla NAO è il Tripolo nordatlantico, ma in chiave previsionale a lagtime pluri-mensile non è tanto questa configurazione ad essere decisiva, quanto piuttosto il pattern a ferro di cavallo (North Atlantic Horshoe, NAH) attorno all'area RM (vedi primi post del thread, per es. qui). Il Tripolo è spesso conseguenza del pattern atmosferico e infatti la correlazione cross fra NAO e Tripolo è massima nel cuore dell'inverno a lagtimes nulli e a fine inverno/inizio primavera a lagtimes di 1-2 mesi ma con il segno della NAO che precede il pattern delle SSTA.

Vediamo cosa è successo da maggio in avanti:

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Si nota una configurazione generale abbastanza simile ad un (semi)-ferro di cavallo con area a SSTA+ in zona RM e due aree a SSTA- a nord-nordest e a sud-sudest di questa. Il tutto un po' più simile al pattern che tenderebbe a generare NAO+, anche se non in modo chiaro come ad es. lo fu nell'estate-autunno del 2011 quando aprii il thread.
Ed ecco come stanno mutando le SSTA in questa sensibile zona:



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Si nota come questo pattern NAH sembra si stia parzialmente annullando, ma va ricordato come la correlazione massima fra NAH e NAO invernale la si ha con le SSTA del NAH nel trimestre di transizione fra estate e autunno (tipicamente fra luglio e settembre) e non dopo.

Un' altra area da monitorare è l'Atlantico tropicale e le sue SSTA la cui correlazione con la NAO è però leggermente meno forte rispetto al pattern NAH. La correlazione cross fra SSTA in questa area e la NAO mostra come le prime tendano ad essere correlate con la seconda con massimo coefficiente a lagtimes di circa 0-3 mesi, con le prime a guidare la seconda. Si nota pure come a lagtimes nulli sia tendezialmente il TNA ad essere maggiormente correlato con la NAO, soprattutto nella prima parte dell'inverno, anche se per es. c'è una discreta correlazione fra il TNA di ottobre e la NAO di dicembre (soprattutto nel suo polo subpolare, vedi terza immagine sotto).
Invece a lagtimes di circa 1-4 mesi, con le SSTA a precedere la NAO, il centro d'azione di queste ultime si sposta di più verso l'equatore, sul TSA.



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Da notare, per curisoità, a livello mensile la buona correlazione fra TSA di ottobre e il pattern “gemello” della NAO, l'EA di febbraio:

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Per quel che concerne il Nordpacifico, la situazione autunnale è abbastanza curiosa e di difficile interpretazione, in chiave NAO invernale: siamo sempre in regime di PDO- (il che deporrebbe a favore di maggior propensione ad avere NAO-) ma dalla scorsa estate soprattutto a causa delle SSTA sempre molto positive nella sua parte centro-occidentale, mentre nel Golfo d'Alaska le SSTA sono state anche positive ma meno e nelle ultime settimane sono in calo (il che deporrebbe invece a favore di NAO+). Quindi: situazione generale sempre e ancora di PDO- , stato momentaneo del Nordpacifico in ulteriore rafforzamento della PDO-, situazione favorevole a NAO+ ma con possibili fasi opposte all'interno della stagione.

Nel prossimo post, nel corso della prossima settimana, parlerò di quel che è già possibile dedurre da alcuni predittori atmosferici e criosferici.

[elz]

Visto che c'è di nuovo il TD sulla NAO aggiorno anche qui i dati dello snowcover in eurasia(anomalia giornaliera dalla media 1998-2012), ho plottato 4 anni come esempi di casi di AO positiva(2006 in verde), di AO negativa(2009,2012 in arancio e rosso) e quest'anno in blu fino al 18/10:

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