Ho provato a sviscerarlo un po' a beneficio di tutti. Lo studia considera i seguenti attori:
- l'
AMO, o meglio l'AMV (Atlantic-Multidecadal-Variability), che simulazioni a lungo termine indicano essere un modo di variabilità climatica interna guidato da fluttuazioni nell'AMOC, sebbene anche forzanti esterne come l'irradianza solare e gli aerosol possano giocare un ruolo;
- la
NAO, strettamente legata alla
NAM, che tutti conosciamo, che si è spostata su valori più negativi/positivi quando ci si è trovati in condizioni di AMV+/-. La transizione multidecennale verso
NAO+/- è associata a una propagazione verso il basso di un segnale
NAM+/- dalla stratosfera alla troposfera.
Le
SST nord atlantiche possono interagire con queste variazioni nella circolazione accoppiata strato/tropo attraverso variazioni nella baroclinicità troposferica e delle
SST tropicali e le associate propagazioni verso l'alto delle onde planetarie.
La
NAO+ è anche associata a flussi di calore turbolenti verso l'alto nel Mare del Labrador e a un riscaldamento a larga scala dell'Atlantico, con un qualche ritardo. Tali variazioni delle
SST nord atlantiche possono essere spiegate come una risposta ritardata dell'AMOC alla
NAO e al relativo trasporto di calore verso il polo. In particolare si hanno modifiche nella densità dell'acqua nel Mare del Labrador a causa di variazioni nei flussi di calore turbolenti.
Consistentemente col modello di Hasselmann [per il quale un sistema con memoria lunga, come l'oceano, integra forcing stocastici, trasformando un segnale di rumore bianco in rumore rosso], la risposta dell'AMV/AMOC alla
NAO può essere vista come l'accumulo di un effetto integrato nel tempo della
NAO, cioè la
NAO agisce come un forzante che guida la derivata temporale dell'AMV/AMOC. Il lag tra
NAO e AMOC è evidentemente dovuto alla grande inerzia dell'oceano. La
NAO tempo-integrata può perciò essere vista come un proxy dell'AMOC.
Il fatto che esista questo accoppiamento tra strato/troposfera e la AMV possa portare a una qualche oscillazione climatica è l'oggetto dello studio. Oscillazioni ritardate possono esistere senza la presenza di forzanti esterne, emergendo da un feedback positivo che aumenta l'ampiezza delle oscillazioni e un successivo feedback negativo ritardato che rovescia l'oscillazione verso una fase opposta. Ad esempio, si può ricostruire uno schema a oscillazione ritardata che coinvolge la
NAO e il tripolo di
SST atlantiche: in questo caso il feedback positivo nella fase di crescita dell'AMV è mantenuto dall'impatto del forcing della
NAO tempo-integrata sull'AMV/AMOC secondo il modello di Hasselmann, e il feedback negativo deriva dalla risposta ritardata delle
SST del tripolo al trasporto di calore indotto dall'AMOC. E la risposta ritardata del tripolo agisce in modo da rovesciare la
NAO.
Ci sono poi evidenze osservazionali e modellistiche di fluttuazioni multidecennali anche nei ghiacci marini artici: fluttuazioni nella
NAO e nell'AMOC possono spiegare una cospicua frazione della variabilità totale dei ghiacci artici.
Infine ci sono prove che le anomalie indotte dall'AMV possono propagarsi attraverso l'intero emisfero nord attraverso una sequenza di teleconessioni atmosferiche e oceaniche (quest'ultime con lag). Tale propagazione è la cosiddetta "ola" o "stadium wave" già introdotta quasi dieci anni fa da un controverso paper [Wyatt e Curry 2014] di cui vale la pena fare una piccola digressione.
I protagonisti della stadium wave sono l'
AMO e l'estensione dei ghiacci marini nell'Artico europeo, con la prima che determina il ritmo del segnale e la seconda che fa da ponte per le comunicazioni tra oceano e atmosfera. Attraverso l'interazione con feedback positivi e negativi ne risulta una ripetizione non periodica ma abbastanza regolare di intervalli di raffreddamento e riscaldamento.
All'epoca, nel 2013, questo avrebbe giustificato l'allora "piccola pausa" del riscaldamento globale che si sarebbe anzi estesa fino ai prossimi anni '30, in netto contrasto con il report IPCC AR5 rilasciato nello stesso periodo che invece prevedeva un ripristino della salita delle temperature, cosa che in effetti è successa:
Allegato 595696
Gli autori avrebbero anche previsto un aumento dell'estensione dei ghiacci artici dopo il minimo del 2012, ma nemmeno questo è avvenuto: il minimo non è stato battuto ma non si può certo parlare di recupero per ora.
Ad ogni modo in estrema sintesi proponevano questo schema-ruota:
Allegato 595697
Allegato 595698
Per tutti i dettagli rimando a "Role for Eurasian Arctic shelf sea ice in a secularly varying hemispheric climate signal during the 20th century". L'idea insomma forse era buona ma è possibile che si sia sottostimata la forza del riscaldamento glovale antropico.
Tornando al main topic, gli autori del nuovo studio di quest'anno hanno isolato delle oscillazioni di 50 anni caratterizzate da 16 fasi della durata di 3 anni circa ciascuna. La sequenza è grossomodo questa: durante le fasi 1-2 si ha
NAO+ associata a una propagazione verso il basso delle anomalie legate al
NAM+. Con un po' di ritardo viene indotto un rinforzo dell'AMOC a causa di aumento di densità per motivi sia termici che salini nella parte superiore dell'oceano per via delle variazioni nei flussi di calore e di acqua dolce indotti dalla
NAO, in particolare dal rinforzo dei venti zonali e il traporto di aria fredda dal Canada verso il Mare del Labrador, facendo scendere di profondità lo strato di mescolamento oceanico. L'Aumento di salinità nel nord Atlantico può derivare anche da un'intensificazione dei gyre atlantici per effetto sempre dei venti indotti dal rinforzo della
NAO e dalla maggior evaporazione in loco.
L'AMOC raggiunge il massimo tra le fasi 4 e 6, trasportando maggior calore verso nord e portando a un picco di riscaldamento del nord Atlantico tra la fase 6 e 7. Ora, di conseguenza, l'atmosfera reagisce alla nuova situazione delle
SST atlantiche volgendo in negativo la
NAO e propagando verso il basso un segnale di
NAM-. La
NAO- è associata a un indebolimento degli alisei e dei flussi di calore turbolenti. Ciò dà inizio a un feedback vento-evaporazione-
SST che scalda ancora di più le
SST tropicali che è stato dimostrato avere un ruolo cruciale nell'intensificare ulteriormente la
NAO-. Questa
NAO- durante le fasi 7-10 indebolisce i flussi di calore turbolenti e la salinità nel mare del Labrador che innalza lo strato di mescolamento e con un certo lag porta a un indebolimento dell'AMOC. Questo feedback negativo rovescia l'oscillazione verso la fase di raffreddamento (fasi 13-15) e perciò in ultima analisi verso una
NAO+.
Allegato 595699
Allegato 595700
La
NAO ovviamente impatta sul ghiaccio marino artico attraverso il trasporto di calore atmosferico verso nord, lo stress del vento e indirettamente attraverso variazioni nella circolazione oceanica. In particolare in condizioni di
NAO+ si forma una struttura a dipolo con anomalie di concentrazione di ghiaccio negative/positive su Groenlandia & Mar di Barents/Mare del Labrador. Ad ogni modo la fusione più forte si ha tra le fasi 3 e 4 in concomitanza col massimo trasporto di calore verso nord da parte dell'oceano. La fusione persistente coincide con la transizione della
NAO verso il territorio negativo, e in effetti i modelli suggeriscono che questa negativizzazione sia facilitata dalla fusione dei ghiacci artici. Il riscaldamento delle alte latitudini ha il suo picco tra le fasi 4 e 6 e la massima amplificazione si ha sulle terre emerse per via del meccanismo di feedback temperatura-albedo legato alla copertura nevosa. Viceversa un raffreddamento analogo si ha nelle fasi 12-13 con il massimo dell'espansione dei ghiacci e il raffreddamento dell'Atlantico.
Allegato 595701
Allegato 595702
Mettendo insieme tutti questi risultati è stato possibile stilare una proiezione per i prossimi decenni: l'AMV ha recentemente raggiunto un massimo relativo come negli anni '40-'50; a questo è seguita una
NAO-, raffreddamento dell'Eurasia e estensione dei ghiacci marini, portando ad una pausa nel riscaldamento globale invernale tra gli anni '50 e gli anni '70. In effetti la componente multidecennale della
NAO sembra volgere verso territorio negativo, con l'AMOC che allo stesso tempo si sta indebolendo sempre più. Questo porterebbe a un'altra possibile pausa nel riscaldamento globale e una perlomeno momentanea frenata all'ulteriore riduzione dei ghiacci artici.
Allegato 595703
IMHO l'andamento medio della proiezione dei ghiacci artici è anche troppo ottimistico, guardarei soltanto alle linea grigie che sfruttando un fit quadratico, più adatto a rapprensentare l'andamento dei dati fin qui osservati, insomma una pausa dal tracollo che è avvenuto negli ultimi anni, ma difficilmente un deciso recupero. Gli altri grafici sembrano sensati e si inseriscono coerentemente in un contesto di trend di temperatura globale crescente. Insomma, in breve, al trend di fondo causato dall'uomo si sovrimpone un'oscillazione di lungo periodo che magari non rovescerà la situazione attuale riportandoci ad antichi fasti, ma potrebbe darci un po' di respiro dandoci un pochino più di tempo per attuare politiche climatiche serie.
Re: Weather Regimes in Europa
)!
Originariamente Scritto da burian br
Ottimo intervento (di cui ho capito la metà, su teleconnessioni e meccanismi circolatori generali devo studiare ancora parecchio
, ho provato a cimentarmi in una proiezione puramente statistica utilizzando una combinazione Wavelet+ARIMA (https://cran.r-project.org/web/packa...veletArima.pdf) cioè per dirla in modo super-semplificato una proiezione basata esclusivamente sull'andamento della timeseries stessa. Ho applicato l'algoritmo alle estati, con passo annuale, e poi ho raggruppato i valori per decade. Ho riportato la percentuale di accadimento stagionale (% di giorn):
Ovviamente è poco più di un giochino statistico, di deterministico qui non c'è nulla di nulla
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