Analisi stratosferica 2015-2016

[mat69]

Per il momento parliamo di MW (per il midwinter siamo fuori tempo massimo).
Vediamo se sarà anche un Final o meno.

[Gio83Gavi]

Per il momento parliamo di MW (per il midwinter siamo fuori tempo massimo).
Vediamo se sarà anche un Final o meno.

Hai ragione Matteo , ormai l'inverno, volenti o nolenti, e' andato

[Gio83Gavi]

C’è un nuovo documento, per chi fosse interessato, relativamente recente e che prende in esame la fase ENSO e la QBO, rapportandole con la frequenza dei MSSW (Major Sudden Stratospheric Warming) avvenuti nell’inverno.

https://www.jstage.jst.go.jp/article..._2015-007/_pdf

L'autore è Masakazu Taguchi, il quale ha utilizzato il database del National Center for Atmospheric Research NCEP/NCAR che comprende i dati degli inverni dell’emisfero nord dal 1957/1958 al 2012/2013: questo studio, pertanto, identifica 34 MSSW occorsi nel periodo Novembre/Dicembre/Gennaio/Febbraio/Marzo, mentre 27 dei 34 sono avvenuti nel periodo Dicembre/Gennaio/Febbraio…Sono stati presi in esame soltanto gli eventi stratosferici estremi avvenuti tra Dicembre e Febbraio in quanto gli altri potrebbero essere influenzati anche ad altre variabili stagionali che esulerebbero dallo scopo del paper in questione.
I MSSW esaminati sono pertanto identici a quelli presi in considerazione dallo studio di Butler del 2014.
Nell’immagine seguente, si possono vedere le due grandezze prese in esame, ovvero la fase ENSO (riga continua, sulla sinistra il valore in °C nella zona “NINO 3.4”) e la fase della QBO (riga tratteggiata, sulla destra il valore del vento a 50 hpa in m/s) rapportata all’intervallo temporale preso in esame dal 1955 al 2013: il numero in alto rappresenta il numero di MSSW avvenuti nel corso di quell’anno.

QBO.jpg


Tale tabella viene anche rappresentata dal plot seguente, in cui si può vedere:

- Colonna a sinistra: velocità del vento a 50 hpa con linea tratteggiata orizzontale che suddivide la QBO occidentale (WLY) dalla QBO orientale (ELY)
- Riga orizzontale in basso: temperatura, in gradi, della zona NINO 3.4, da 24 a 30 gradi… Le due righe verticali tratteggiate identificano l’ENSO- (Nina, colonna tratteggiata a sx) e l’ENSO+ (colonna tratteggiata a dx)… Ovviamente l’intervallo compreso tra le due colonne identifica la fase ENSO neutrale.
- Riquadro a destra: frequenza, in percentuale, dei MSSW avvenuti rispetto a quali condizioni.
QBO e ENSO.jpg

Le stelle rappresentano gli anni in cui sono avvenuti uno o più MSSW, mentre i cerchi indicano gli anni in cui non è avvenuto nessun MSSW.
Lo studio in questione prende in esame anche la media dei venti zonali per l’intero periodo di 56 anni, suddividendolo nei 6 gruppi in cui vengono messe in relazione la fase ENSO e QBO (NINA e QBO+, NADA e QBO+, NINA e QBO+, NINA e QBO-, NADA e QBO-, NINO e QBO-) e analizza, altresì, la convergenza/divergenza degli EP flux (immagini seguenti).

zonal mean zonal wind differences.jpg

EP flux.jpg


In particolare, nelle immagini di figura 5 si può vedere come la convergenza dei flussi di calore sia maggiore quando il getto polare è più debole, e ciò si verifica, principalmente, in presenza dell’accoppiata NINA/QBO-.
Quanto appena detto, trova una parziale conferma anche nel principio di “Holton-Tan”, secondo cui i MSSW dovrebbero essere più frequenti in presenza di una QBO in fase orientale: inoltre, il medesimo studio mostra come un pattern NINO like porti ad un rafforzamento dell’onda planetaria primaria e ad un indebolimento dell’onda secondaria.
Nella tabella successiva, invece, viene mostrato il rapporto tra il numero di MSSW occorsi nel numero di inverni corrispondente all’accoppiata NINO, NINA o NEUTRO e fase QBO + o QBO- (ovviamente, il periodo di riferimento preso in esame rimane quello del dataset NCEP/NCAR):

MSSW e QBO.jpg

Anche questa tabella riassuntiva mostra come le probabilità che si verifichino i MSSW sia maggiore in presenza di:

- QBO+ e NINO;
- QBO- e NINA;
- QBO+ e NINA;

Infine, lo studio analizza anche le variazioni, in termini di ampiezza e intensità, dei flussi di calore a carico delle onde onde stazionarie “Wave 1” e “Wave 2” durante le varie fasi di QBO e ENSO:

EP flux of DJF planetary waves.jpg

Amplitude stationary waves.jpg


La figura 8 mette in evidenza come i flussi di calore a carico delle onde stazionarie subiscano variazioni non indifferenti a seconda dello stato della QBO e dell’ENSO.
Le frecce mostrano, infatti, verso quale combinazioni i flussi diventano più intensi e, da ciò, si può riassumere che:
- Quelli a carico dell’onda primaria num.1 tendano a essere piuttosto deboli in presenza di QBO+ e ENSO NEUTRO o NINA mentre sono massimi con l’accoppiata NINO/QBO+;
- Quelli a carico dell’onda secondaria num.2 sono minimi in presenza di QBO+ e ENSO NEUTRO o NINO;
- Quelli a carico dell’onda primaria num.1 tendano a essere piuttosto intensi anche in presenza di NINA/QBO-;

Una delle conseguenze dell’incremento dei flussi di calore con la combinazione NINO/QBO+, NINA/QBO+ e NINA/QBO- è visibile in figura 9 (9a e 9b), ovvero che l’ampiezza dell’onda num.1 si incrementa notevolmente e, parallelamente, la combinazione NINA/QBO+ e NINO/QBO+ mostrano, in figura “9c” e “9d”, un calo in ampiezza dell’onda num.2 rispetto ad una fase di ENSO NEUTRA.

L'articolo porta, a mio avviso, alle seguenti conclusioni:
- Con una QBO in fase occidentale i MSSW sono più probabili in presenza di NINO;
- Con una QBO in fase orientale i MSSW sono più probabili in presenza di NINA, mentre non ci sono rilevanze significative in presenza di NINO o ENSO NEUTRO;
- I MSSW che si verificano in presenza di NINA e QBO- hanno un impatto molto più “critico” sul VP a causa di una propagazione d’onda molto più intensa e ad un più basso valore di vento raggiunto a 10hpa;
- L’onda primaria num.1 tende a rinforzarsi notevolmente in presenza di NINA e QBO-, mentre di indebolisce con NINA e QBO+;
- L’onda secondaria num.2 tende a rinforzarsi in presenza di ENSO NEUTRO e QBO+;

Spero che l'articolo e le considerazioni qui sopra riportate possano interessarvi, nel caso in cui non ne foste a conoscenza.

[Copernicus64]

Noi continuiamo a fare riferimento al passato, ma dobbiamo tener presente che la situazione attuale non ha precedenti. L'emisfero nord viaggia attualmente con 2 gradi C sopra la media 1981-2010. Quello che succederà in troposfera a seguito dello SW è difficile da immaginare. L'impressione che ho è che a causa del surriscaldamento anomalo dei continenti, sono saltate tutte le possibilità di blocking cospicui...figuriamoci adesso che siamo in stagione avanzata.
Naturalmente spero di sbagliarmi...

[Jack_]

Sempre più verso un Fmw? Mi viene da pensare di si, assodato il major warming e il probabile split annesso, il vps difficilmente avrà la forza di ricostituirsi. Dal diagramma dei flussi si nota un crollo importante e oserei dire definitivo a 1 e 10hpa, permangono dubbi sulla quota di 30hpa ma se la zonalità non dovesse ripristinarsi nemmeno a tale quota potremmo parlare tranquillamente di Final major warming
drowzee.gif

[4ecast]

Oltre ad essere un MW (inversione gradiente di temperatura e di geopotenziale), la media venti zonali rimane negativa sine die a vedere le proiezioni per cui possiamo iniziare a pensare al famoso Early Major Final Warming

[mat69]

Oltre ad essere un MW (inversione gradiente di temperatura e di geopotenziale), la media venti zonali rimane negativa sine die a vedere le proiezioni per cui possiamo iniziare a pensare al famoso Early Major Final Warming

E a dinamica conclusa dargli anche una classificazione split o displ.


Qualche idea mi sovviene:

[cavaz]

Eh si, stamattina compaiono i primi segnali di split anche dai forecast ecmwf
Rimango ancora dubbioso sul Final o non Final

[Copernicus64]

Ragazzi, ho capito che qua a voi interessa soltanto (e giustamente) la stratosfera...ma qualche "suggestione troposferica" su eventuali effetti più in basso??? Capisco la difficoltà visto il periodo anomalissimo che stiamo vivendo ma la curiosità sorge spontanea!

[cavaz]

Ragazzi, ho capito che qua a voi interessa soltanto (e giustamente) la stratosfera...ma qualche "suggestione troposferica" su eventuali effetti più in basso??? Capisco la difficoltà visto il periodo anomalissimo che stiamo vivendo ma la curiosità sorge spontanea!

Partiamo dal fatto che un major warming di tipo split ha effetti che si propagano fino alla troposfera. Un po' prematuro ora sapere quali effetti si avranno in una determinata zona in quanto vanno analizzati vari fattori che ora sono di difficile comprensione (si parla ancora di carte over 240h). Con grande probabilità mi aspetto una primavera contraddistinta da AO negativa e governata da scambi meridiani di calore.
Se proprio dovessi lasciarmi scappare una sensazione direi che la disposizione prevista stamattina dei residui nuclei di vorticità, specie in medio-bassa strato, mi farebbe pensare ad una seconda metà di marzo con possibili colpi di coda invernali