Weather Regimes in Europa

[Wolf359]

Ciao a tutti!

Ho pensato di condividere con voi un altro lavoro che sto aggiornando da diversi anni: il monitoraggio dei Weather Regime (WR) europei.
Si tratta di classificare la situazione sinottica a scala europea giorno per giorno utilizzando i GPT a 500hPa per mezzo del calcolo di alcuni indici, quali:
BLN/ZON = indice di Blocking/Zonalità, come differenza tra le due aree rosse, una attorno all'Islanda e una attorno alle Azzorre. Una sorta di indice NAO per intendesi;
SCH/SCL = indice di Scandinavian High/Scandinavian Low, come valore assunto dai GPT in corrispondenza della penisola scandinava;
ATH/ATL = indice di Atlantic High/Atlantic Low, come valore assunto dai GPT in corrispondenza di UK e vicino Atlantico;
EUH/EUL = indice di European High/European Low, come valore assunto dai GPT in corrispondenza dell'Europa occidentale.
schemaWR.png

Una volta standardizzati in modo opportuno e in base al momento dell'anno per potere essere confrontabili, si definisce il WR di un certo giorno in base all'indice che ha avuto il valore assoluto più grande. Il suo segno ci dirà poi quale indice di ogni coppia elencata sopra sarà quello effettivo. Se la differenza tra l'indice più grande e il successivo è inferiore a una certa soglia, allora vorrà dire che è presente un regime misto. Così in totale si hanno 56 possibili regimi, ridotti poi a 32 accorpando quelli più simili:

- ATH
- ATH/BLN e BLN/ATH
- ATH/ZON e ZON/ATH
- ATH/SCH e SCH/ATH
- ATH/SCL e SCL/ATH
- ATH/EUH e EUH/ATH
- ATH/EUL e EUL/ATH
- ATL
- ATL/BLN e BLN/ATL
- ATL/ZON e ZON/ATL
- ATL/SCH e SCH/ATL
- ATL/SCL e SCL/ATL
- ATL/EUH e EUH/ATL
- ATL/EUL e EUL/ATL
- SCH
- SCH/BLN e BLN/SCH
- SCH/ZON e ZON/SCH
- SCH/EUH e EUH/SCH
- SCH/EUL e EUL/SCH
- SCL
- SCL/BLN e BLN/SCL
- SCL/ZON e ZON/SCL
- SCL/EUH e EUH/SCL
- SCL/EUL e EUL/SCL
- ZON
- ZON/EUH e EUH/ZON
- ZON/EUL e EUL/ZON
- BLN
- BLN/EUH e EUH/BLN
- BLN/EUL e EUL/BLN
- EUH
- EUL

"ATH/BLN e BLN/ATH" ad esempio significano che nel primo caso è presente un regime dominante di ATH e secondario di BLN, nel secondo caso viceversa è dominante BLN e secondario ATH. Ma i due casi vengono accorpati in quanto molto simili. E similmente gli altri. Un semplice "ATH" invece significa che la differenza tra il suo indice e gli altri è talmente grande da renderlo del tutto dominante in modo incontrastato.

Ci sono metodi migliori? Sicuramente sì, la letteratura scientifica è piena di definizioni e di studi dei WR, ma ho fatto questa particolare scelta per semplicità, osservando le EOF che si ottengono dalle Componenti Principali e applicando dei semplici conti aritmetici fattibili anche con un foglio excel senza impazzire a fare ogni volta calcoli di matrici, autovalori, ecc. Non che sia troppo complesso in verità, ma questo metodo ha il pregio dell'immediatezza (IMHO) e lo uso da talmente tanto tempo che ci sono affezionato

Per ciascun WR propongo gli andamenti per ogni stagione utilizzando le reanalisi del NOAA, le 20CRv3 (20th Century Reanalysis V3: NOAA Physical Sciences Laboratory) dal 1806 al 1847 e le classiche NCEP/NCAR (NCEP Reanalysis Derived: NOAA Physical Sciences Laboratory) dal 1948 a oggi. Non proporrò ipotesi ai vari trend che si osserveranno, mi limito a postare i grafici, ma se ci sono delle idee ben vengano

Iniziamo dal ATH-EUH / EUH-ATH

ATH-EUH.jpg

Essenzialmente una forte alta pressione che si estende dall'Atlantico verso l'Europa. Vediamo gli andamenti, si riportano i valori percentuali rispetto all'intera stagione che hanno avuto quel particolare WR. Per intenderci: un valore di ~33% significa che quel WR è stato presente per circa una trentina di giorni in quella particolare stagione.
Inverno

DJF.jpg

Lieve calo nel corso del tempo, sembra anzi che ci sia un accenno di risalita negli ultimi anni (la linea tratteggiata è la media su 30 anni). Il massimo è stato raggiunto nel 1821 con il 26.7% dei giorni.

Primavera
MAM.jpg

Si ritorna ai valori del lontano passato dopo il calo degli anni '60-'80. Il massimo è stato raggiunto nel 1921 con il 19.6% dei giorni.

Estate
JJA.jpg
Qui si nota qualcosa di più interessante, apparentemente fino alla prima metà del XIX secolo era un WR molto più presente. Il record è del 1823 con il 38.0%.

Autunno
SON.jpg
Situazione molto simile all'altra stagione di mezzo. Il massimo è del 1806 con 23.1%.

Infine nel corso dell'intero anno:
JD.jpg

Il massimo appartiene al 1827 con il 14.2%.

La sequenza più lunga e ininterrotta che ha visto il regime ATH-EUH / EUH-ATH in Europa è stata quella che va dal 16/07/1827 al 09/08/1827 (25 giorni). Agosto 1823 è stato invece il mese con il maggior numero di giorni con questo pattern: l'87.1%.


Le anomalie medie di temperatura per inverno ed estete:
ATHEUH_DJF_t2m.jpgATHEUH_JJA_t2m.jpg

e di precipitazioni:
ATHEUH_DJF_prec.jpgATHEUH_JJA_prec.jpg

Quindi temperature più alte della media e secco sull'Europa settentrionale in inverno e centro-occidentale in estate.

Alla prossima