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  1. #1
    Brezza tesa L'avatar di Wolf359
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    Predefinito Weather Regimes in Europa

    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
    Ultima modifica di Wolf359; 04/02/2022 alle 15:21
    Dottorando in Polar Sciences - Il mio libro su Amazon: L'apocalisse climatica del 536
    Estremi termici dal 1774: -18.6° (1985) / +38.1° (2003)
    Il mio sito e la mia stazione meteo: http://meteopsn.altervista.org/index.html

  2. #2
    Brezza tesa L'avatar di Wolf359
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    Predefinito Re: Weather Regimes in Europa

    ATH-EUL / EUL-ATH

    Alta pressione al largo dell'UK e bassa pressione in Europa.

    ATH-EUL.jpg

    Vediamo gli andamenti stagionali:

    Inverno
    DJF.jpg

    In aumento negli ultimi decenni, ma come si vede dalla scala è un WR abbastanza fugace. Il record di presenza è 6.7% del 1970.

    Primavera
    MAM.jpg
    Lieve aumento anche in questa stagione. Massimo nel 1983 con 5.4%.

    Estate
    JJA.jpg
    Valori molto bassi con pochi picchi, con un massimo negli anni '80. Record nel 1957 con 7.6%.

    Autunno
    SON.jpg
    Anche qui c'è un massimo negli anni '70-'80 per tornare poi a valori di inizio secolo scorso. Massimo nel 2001 con 6.6%.

    Nel corso dell'intero anno:
    JD.jpg
    Si nota un aumento temporaneo della curva anche negli anni '50 del XIX secolo. Il record di presenza è del 1969 con 3.8% dei giorni.

    Più difficile mantenere questo WR per molto tempo a differenza di quello precedente: il periodo più lungo con ATH-EUL / EUL-ATH è stato dal 12/08/1957 al 17/08/1957 (6 giorni). Agosto 1957 è stato il mese con più giorni con questo pattern: il 22.6%.

    Le anomalie medie di temperatura per inverno ed estate:
    ATHEUL_DJF_t2m.jpgATHEUL_JJA_t2m.jpg

    e di precipitazioni:
    ATHEUL_DJF_prec.jpgATHEUL_JJA_prec.jpg

    Molto freddo sull'Europa occidentale, soprattutto d'estate e molto umido il Mediterraneo in inverno e l'Europa centrale d'estate.
    Ultima modifica di Wolf359; 04/02/2022 alle 15:22
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  3. #3
    Uragano L'avatar di burian br
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    Predefinito Re: Weather Regimes in Europa

    Citazione Originariamente Scritto da Wolf359 Visualizza Messaggio
    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;
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    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).


    Le anomalie medie di temperatura:
    Allegato 585021

    e di precipitazioni:
    Allegato 585022

    Quindi temperature più alte della media sull'Europa occidentale e soprattutto settentrionale e poche precipitazioni.

    Alla prossima
    Molto interessante! Spero che chi più esperto di me in configurazioni sinottiche intervenga con considerazioni, perchè è assolutamente affascinante.

    A quanto ho capito ATH-EUH corrisponderebbe al quadro da molti lamentato negli ultimi inverni, dico bene?

    In estate quel pattern si associa a che tipo di quadro termico?

  4. #4
    Vento fresco L'avatar di Diego 14
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    Predefinito Re: Weather Regimes in Europa

    Veramente un lavoro assurdo, complimenti davvero!! Estremamente utile per capire come si è comportato il clima "recentemente".

  5. #5
    Uragano L'avatar di Marcoan
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    Predefinito Re: Weather Regimes in Europa

    Lavoro egregio estremamente interessante.

  6. #6
    Brezza tesa L'avatar di Wolf359
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    Predefinito Re: Weather Regimes in Europa

    Citazione Originariamente Scritto da burian br Visualizza Messaggio
    Molto interessante! Spero che chi più esperto di me in configurazioni sinottiche intervenga con considerazioni, perchè è assolutamente affascinante.

    A quanto ho capito ATH-EUH corrisponderebbe al quadro da molti lamentato negli ultimi inverni, dico bene?

    In estate quel pattern si associa a che tipo di quadro termico?

    Ho editato e ho aggiunto il dettaglio per inverno ed estate, che in effetti spesso ci sono differenze importanti L 'ATH-EUH è in leggera crescita in inverno, ma vedremo se è quello che ha avuto l'aumento maggiore
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  7. #7
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    Predefinito Re: Weather Regimes in Europa

    Mi associo ai complimenti. Estremamente interessante.

  8. #8
    Brezza tesa L'avatar di Wolf359
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    Predefinito Re: Weather Regimes in Europa

    ATH

    Forte alta pressione al largo dell'UK senza nessun'altra figura barica imporante, ma è spesso accompagnata da un'area depressa sul Mediterraneo centro-orientale.

    ATH.jpg

    Vediamo gli andamenti stagionali:

    Inverno
    ATH_DJF.jpg

    In lento aumento da oltre un secolo e quasi inesistente nella prima metà del XIX secolo. Il record di presenza è 17.8% del 1989.

    Primavera
    ATH_MAM.jpg
    Situazione simile all'inverno. Massimo nel 1998 con 17.4%.

    Estate
    ATH_JJA.jpg
    Situazione simile, ma forse si è raggiunto il picco? Stavolta più presente all'inizio del XIX secolo. Record nel 1981 con 16.3%.

    Autunno
    ATH_SON.jpg
    Situazione simile all'inverno ma con un forte slancio nei primi anni 2000. Massimo nel 2007 con 25.3%.

    Nel corso dell'intero anno:
    ATH_JD.jpg
    Si nota il lento ma quasi costante aumento. Il record di presenza è del 2004 con 12.3% dei giorni.

    Il periodo più lungo con ATH è stato dal 07/12/1988 al 20/12/1988 (14 giorni). Dicembre 1988 è anche stato il mese con più giorni con questo pattern: il 45.2%.

    Le anomalie medie di temperatura per inverno ed estate:
    ATH_DJF_t2m.jpgATH_JJA_t2m.jpg

    e di precipitazioni:
    ATH_DJF_prec.jpgATH_JJA_prec.jpg

    Freddo sull'Europa centro-meridionale, umido il Mediterraneo meridionale d'inverno e la nostra penisola in estate.
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  9. #9
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    Predefinito Re: Weather Regimes in Europa

    ATL-EUH / EUH-ATL

    Forte alta pressione su tutto il continente e soprattutto sull'Italia, e bassa al largo dell'UK.

    ATL-EUH.jpg

    Vediamo gli andamenti stagionali:

    Inverno
    ATLEUH_DJF.jpg

    Poco mosso, valori leggermente più alti nell'ultimo mezzo secolo che in precedenza. Il record di presenza è 6.6% del 1960.

    Primavera
    ATLEUH_MAM.jpg
    Crescita un po' più evidente, a partire dagli anni '60. Massimo nel 1963, 1982, 1996 e 2005 a pari merito con 5.4%.

    Estate
    ATLEUH_JJA.jpg
    Deciso aumento anche in questa stagione. Record nel famigerato 2003 con 8.7%.

    Autunno
    ATLEUH_SON.jpg
    Valori più alti a partire dagli anni '70 ma da allora non sembra ci sia un aumento ulteriore. Massimo nel 1980 con 4.4%.

    Nel corso dell'intero anno:
    ATLEUH_JD.jpg
    Lento aumento a partire dagli anni '40, ma forse si è già raggiunto il picco. Il record di presenza è del 1980 con 4.1% dei giorni.

    Il periodo più lungo con ATL-EUH / EUH-ATL è stato dal 04/06/2003 al 11/06/2003 (8 giorni). Giugno 2003 è anche stato il mese con più giorni con questo pattern: il 26.7%.

    Le anomalie medie di temperatura per inverno ed estate:
    ATLEUH_DJF_t2m.jpgATLEUH_JJA_t2m.jpg

    e di precipitazioni:
    ATLEUH_DJF_prec.jpgATLEUH_JJA_prec.jpg

    Molto caldo sull'Europa centro-occidentale, Mediterraneo a secco in inverno e l'Italia e l'Europa centrale in estate.
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  10. #10
    Uragano L'avatar di Marcoan
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    Predefinito Re: Weather Regimes in Europa

    Ribadisco i miei complimenti

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