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  1. #1
    Socio Meteotriveneto L'avatar di Neo
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    NAM/AO record: che cosa sta succedendo?

    L’attuale dinamica atmosferica è caratterizzata da un pesante condizionamento strato, effetto anche di una scarsa interazione tra troposfera e stratosfera. Perché è importante sottolineare questo? Perché i dati in nostro possesso sono straordinari e occorre dare una spiegazione fisica ad un VP/VPS molto compatto, ad un NAM e AO record e a dei livelli di Ozono molto bassi.


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    Premessa: supponendo di confrontare le temperature ottenute dall'equilibrio radiativo in funzione della latitudine e della quota, con la temperatura osservata, si scoprirebbe come la stratosfera invernale sia decisamente più calda rispetto a quella radiativamente calcolata. Questo fatto, che accenno solamente ma che in realtà ho approfondito in passato, ci pone davanti ad un primo ragionamento e cioè che le cause non sono di natura radiativa, ma vanno ricercate nella dinamica. Secondo ragionamento: in assenza di forzanti troposferiche la tendenza della stratosfera sarà sempre quella di raffreddarsi più velocemente.
    È ciò che sta succedendo, oggi il NAM corre verso valori eccezionali, frutto di una dinamica causale che vede la soppressione dei flussi di Calore e di Momento.

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    Fotografando l’attimo, potremmo dire che tutto ruota intorno allo studio dell’interazione troposfera-stratosfera e più precisamente alla dinamica della propagazione dell’onda (concetti che valgono anche per spiegare in maniera esaustiva come si formano i grandi riscaldamenti stratosferici).
    La propagazione verticale può verificarsi solo se vengono soddisfatte specifiche condizioni scoperte da Charney & Drazin nel 1961: 0<U<Uc dove U rappresenta il flusso medio zonale e Uc la velocità critica di Rossby.
    - Prima condizione necessaria: la presenza di un vento zonale. Se d'inverno la propagazione è possibile (U>0), nella stratosfera estiva i venti sono orientali per cui tale condizione è irrealizzabile.
    - Seconda condizione necessaria: U<Uc: se i venti sono occidentali, ma troppo “forti”, non c'è possibilità di propagazione.
    [La velocità critica di Rossby (Uc) è un valore calcolato che deriva dalla scala orizzontale delle ondulazioni, il che significa che la propagazione verticale dipende da vari aspetti legati al wavenumber zonale (Charney & Drazin avevano stimato un Uc=38 m/sec per un disturbo dell'onda zonale numero 2, mentre l'onda zonale numero 1 un Uc=57m/sec.). In pratica, se valutiamo l’insieme delle ondulazioni di Rossby (N), è importante considerare che al crescere di N diminuisce la lunghezza delle onde, aumenta la velocità di gruppo e si restringe la possibilità di propagazione].
    La conseguenza della seconda condizione porta la stratosfera verso l’equilibrio radiativo: tutto va nella direzione di un raffreddamento e un approfondimento del VPS. Il NAM passa così a valori positivi, le velocità zonali aumentano e si chiude ogni possibilità di propagazione. NAM record, AO Record, VP compatto. Anche i livelli di ozono stratosferico sono ai minimi in quanto il trasporto avviene anche attraverso la propagazione dei flussi.

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    Ho provato a dare una spiegazione dinamica, lasciando da parte aspetti (in realtà estremamente importanti) quali per esempio la situazione dei ghiacci autunnale.
    Oggi non è sufficiente studiare le TLC se non si conoscono le basi della propagazione dell’onda. Possiamo avere una buona ondulazione (sperando per esempio nella MJO), ma se essa assume caratteristiche stanziali con assenza d’interazione tra onda e flusso zonale, la propagazione risulterà comunque nulla (le possibilità di un SSW saranno ZERO). Questo è semplicemente un modo diverso di interpretare il primo teorema di Eliassen e Palm.
    Daniele Campello

  2. #2
    Socio Meteotriveneto L'avatar di gasgallo
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    Concetti molto interessanti e, come ben detto, necessari per fare una comprensione più approfondita della situazione attuale.
    Intervento estremamente apprezzato, grazie Neo!
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  3. #3
    Socio Meteotriveneto L'avatar di valdoman
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    Ciao Neo, quello che scrivi si può osservare anche a livello troposferico? Perché osservando questa mappa abbiamo una zonalita’ esasperata con venti occidentali appunto troppo forti, impossibile quindi avere dei flussi che vadano a riscaldare la stratosfera?
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    Stazione meteo Davis Vantage Pro2
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  4. #4
    Socio Meteotriveneto L'avatar di Neo
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    Citazione Originariamente Scritto da valdoman Visualizza Messaggio
    Ciao Neo, quello che scrivi si può osservare anche a livello troposferico? Perché osservando questa mappa abbiamo una zonalita’ esasperata con venti occidentali appunto troppo forti, impossibile quindi avere dei flussi che vadano a riscaldare la stratosfera?
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    Si, mi riferisco alla troposfera quando parlo di propagazione (ora praticamente impossibile).
    Ciao

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    Daniele Campello

  5. #5
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    Citazione Originariamente Scritto da Neo Visualizza Messaggio
    Si, mi riferisco alla troposfera quando parlo di propagazione (ora praticamente impossibile).
    Ciao

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    esatto, noi con terminologia più "comune" la chiamiamo PIALLATA ^_^
    rende veramente bene l'idea di quanto espresso fin d'ora.
    Credo e ne sono fermamente convinto che questo non sia collegato al GW bensì ad una ciclicità che fa parte della climatologia terrena, non ancora ben capita dall'uomo e di difficile comprensione alle persone comuni.
    Grazie per la chiacchierata e chissà che nei prossimi mesi si sblocchi un pochino la situazione perché l'annata 2019/20 verrà ricordata veramente a lungo.

  6. #6
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    Ciao Daniele, mi piace molto quando nella parte finale parli di questa interpretazione perché significa che anche se parliamo di climatologia e di freddi dati, devono anche loro essere letti nel giusto modo.
    Lo trovo per certi versi una copia di quello che poi é a tutti gli effetti il conoscere il tempo a casa nostra, capire la possibile evoluzione a seconda del tipo di circolazione che abbiamo ech...
    Mi spiego con un esempio attuale, non basta avere uno 0 termico che si avvicina a 4000m per avere 25° al piano......ci sono elementi che vanno letti e studiati al momento giusto per poi capire effettivamente quali saranno gli effetti.
    Lo stesso se prendiamo quello che tu hai detto, esistono indici che possono spiegare un certo tipo di possibile evoluzione, ma come dici te bisogna saperli interpretare.
    La famosa causa/effetto, sembra nulla ma non lo é affatto.
    Dimmi se mi sbaglio, ma chi si cimenta su certi argomenti e indici climatologici, può rischiare il corto circuito quando prende un dato e lo legge per quello che é, senza una adeguata interpretazione nell'attuale contesto in cui si manifesta.
    È, per certi versi, come é successo nella Meteorologia classica, dove negli ultimi anni si sono fatti passi da gigante su molti aspetti tecnici, modellistica, interpretazione del territorio con una maggiore conoscenza applicata al pratico.
    È un po' un caxino il mio discorso.... ma credo di averti fatto capire cosa intendo, una maniera passami il termine "diversa" e per certi versi rivoluzionaria di saper anche interpretare segnali dall'alto.
    Noi oggi possiamo sapere il perché succedono determinate cose (per esempio un VP così oggi ne conosciamo la causa), e forse 15 anni fa non potevamo ancora capirne i motivi principali del perché.....
    Forse roba difficile, ma é anche vero che chi studia i risultati li trova, e la conoscenza cresce sempre...
    Quello che 10 anni fa era utopia oggi non lo é.... mi verrebbe da dire su qualsiasi campo... é la vita.
    Io colgo un passo importante nel tuo messaggio, uno step per certi versi prendendo come base gli studi effettuarli da scienziati ma contestualizzandoli al periodo superveloce a livello climatologico che stiamo vivendo.
    Dimmi se mi sbaglio e... Complimenti sempre per la tua profondità e voglia di conoscere.

  7. #7
    Socio Meteotriveneto L'avatar di Neo
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    Citazione Originariamente Scritto da Snoww Visualizza Messaggio
    Ciao Daniele, mi piace molto quando nella parte finale parli di questa interpretazione perché significa che anche se parliamo di climatologia e di freddi dati, devono anche loro essere letti nel giusto modo.
    Lo trovo per certi versi una copia di quello che poi é a tutti gli effetti il conoscere il tempo a casa nostra, capire la possibile evoluzione a seconda del tipo di circolazione che abbiamo ech...
    Mi spiego con un esempio attuale, non basta avere uno 0 termico che si avvicina a 4000m per avere 25° al piano......ci sono elementi che vanno letti e studiati al momento giusto per poi capire effettivamente quali saranno gli effetti.
    Lo stesso se prendiamo quello che tu hai detto, esistono indici che possono spiegare un certo tipo di possibile evoluzione, ma come dici te bisogna saperli interpretare.
    La famosa causa/effetto, sembra nulla ma non lo é affatto.
    Dimmi se mi sbaglio, ma chi si cimenta su certi argomenti e indici climatologici, può rischiare il corto circuito quando prende un dato e lo legge per quello che é, senza una adeguata interpretazione nell'attuale contesto in cui si manifesta.
    È, per certi versi, come é successo nella Meteorologia classica, dove negli ultimi anni si sono fatti passi da gigante su molti aspetti tecnici, modellistica, interpretazione del territorio con una maggiore conoscenza applicata al pratico.
    È un po' un caxino il mio discorso.... ma credo di averti fatto capire cosa intendo, una maniera passami il termine "diversa" e per certi versi rivoluzionaria di saper anche interpretare segnali dall'alto.
    Noi oggi possiamo sapere il perché succedono determinate cose (per esempio un VP così oggi ne conosciamo la causa), e forse 15 anni fa non potevamo ancora capirne i motivi principali del perché.....
    Forse roba difficile, ma é anche vero che chi studia i risultati li trova, e la conoscenza cresce sempre...
    Quello che 10 anni fa era utopia oggi non lo é.... mi verrebbe da dire su qualsiasi campo... é la vita.
    Io colgo un passo importante nel tuo messaggio, uno step per certi versi prendendo come base gli studi effettuarli da scienziati ma contestualizzandoli al periodo superveloce a livello climatologico che stiamo vivendo.
    Dimmi se mi sbaglio e... Complimenti sempre per la tua profondità e voglia di conoscere.
    È corretto Simone, non basta infatti osservare le TLC per sperare in una risposta stratosferica se poi non ci sono poi le condizioni per la propagazione. Il risultato sarà magari una bilobazione del VP che si noterà fino in media stratosfera, con in realtà una scarsa interazione e successivo rafforzamento del Nam (è ciò che è successo in questo inverno). Le situazioni vanno interpretate sempre, nel piccolo come nel grande.

    Mi interessava far notare l'importanza dell'interazione tropo/strato in questa situazione. Non con teorie, ma con spiegazione fisica in grado di sottolineare come la dinamica attraverso gli eddies sia in grado di modificare la circolazione nella stratosfera invernale, sia in termini di accelerazione del flusso zonale, che in termini di rallentamento: l’assorbimento di energia susseguente alla rottura delle onde planetarie è quello che di fatto riscalda o comunque modifica la media atmosfera. L'assenza di tale meccanismo porta in stratosfera (e poi la troposfera) ad un rafforzamento del vortice polare.

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    Daniele Campello

  8. #8
    Miraggio
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    Citazione Originariamente Scritto da Neo Visualizza Messaggio
    L’attuale dinamica atmosferica è caratterizzata da un pesante condizionamento strato, effetto anche di una scarsa interazione tra troposfera e stratosfera. Perché è importante sottolineare questo? Perché i dati in nostro possesso sono straordinari e occorre dare una spiegazione fisica ad un VP/VPS molto compatto, ad un NAM e AO record e a dei livelli di Ozono molto bassi.


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    Premessa: supponendo di confrontare le temperature ottenute dall'equilibrio radiativo in funzione della latitudine e della quota, con la temperatura osservata, si scoprirebbe come la stratosfera invernale sia decisamente più calda rispetto a quella radiativamente calcolata. Questo fatto, che accenno solamente ma che in realtà ho approfondito in passato, ci pone davanti ad un primo ragionamento e cioè che le cause non sono di natura radiativa, ma vanno ricercate nella dinamica. Secondo ragionamento: in assenza di forzanti troposferiche la tendenza della stratosfera sarà sempre quella di raffreddarsi più velocemente.
    È ciò che sta succedendo, oggi il NAM corre verso valori eccezionali, frutto di una dinamica causale che vede la soppressione dei flussi di Calore e di Momento.

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    Fotografando l’attimo, potremmo dire che tutto ruota intorno allo studio dell’interazione troposfera-stratosfera e più precisamente alla dinamica della propagazione dell’onda (concetti che valgono anche per spiegare in maniera esaustiva come si formano i grandi riscaldamenti stratosferici).
    La propagazione verticale può verificarsi solo se vengono soddisfatte specifiche condizioni scoperte da Charney & Drazin nel 1961: 0<U<Uc dove U rappresenta il flusso medio zonale e Uc la velocità critica di Rossby.
    - Prima condizione necessaria: la presenza di un vento zonale. Se d'inverno la propagazione è possibile (U>0), nella stratosfera estiva i venti sono orientali per cui tale condizione è irrealizzabile.
    - Seconda condizione necessaria: U<Uc: se i venti sono occidentali, ma troppo “forti”, non c'è possibilità di propagazione.
    [La velocità critica di Rossby (Uc) è un valore calcolato che deriva dalla scala orizzontale delle ondulazioni, il che significa che la propagazione verticale dipende da vari aspetti legati al wavenumber zonale (Charney & Drazin avevano stimato un Uc=38 m/sec per un disturbo dell'onda zonale numero 2, mentre l'onda zonale numero 1 un Uc=57m/sec.). In pratica, se valutiamo l’insieme delle ondulazioni di Rossby (N), è importante considerare che al crescere di N diminuisce la lunghezza delle onde, aumenta la velocità di gruppo e si restringe la possibilità di propagazione].
    La conseguenza della seconda condizione porta la stratosfera verso l’equilibrio radiativo: tutto va nella direzione di un raffreddamento e un approfondimento del VPS. Il NAM passa così a valori positivi, le velocità zonali aumentano e si chiude ogni possibilità di propagazione. NAM record, AO Record, VP compatto. Anche i livelli di ozono stratosferico sono ai minimi in quanto il trasporto avviene anche attraverso la propagazione dei flussi.

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    Ho provato a dare una spiegazione dinamica, lasciando da parte aspetti (in realtà estremamente importanti) quali per esempio la situazione dei ghiacci autunnale.
    Oggi non è sufficiente studiare le TLC se non si conoscono le basi della propagazione dell’onda. Possiamo avere una buona ondulazione (sperando per esempio nella MJO), ma se essa assume caratteristiche stanziali con assenza d’interazione tra onda e flusso zonale, la propagazione risulterà comunque nulla (le possibilità di un SSW saranno ZERO). Questo è semplicemente un modo diverso di interpretare il primo teorema di Eliassen e Palm.

    Ciao Daniele,

    ottimo come sempre!

    Intervengo nel quoting rispetto la parte ingrassettata per evidenziare proprio come le anomalìe di fine estate e di inizio autunno (segnatamente nei mesi di settembre e ottobre) oggi ci forniscano una sconfortante chiave di lettura in merito a quanto evidenziato.

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    Un gradiente sempre più debole tra polo e tropici in troposfera nei mesi di settembre / ottobre (quelli in cui il vps riparte fino ad entrare già quasi a regime verso metà novembre) è all'origine di velocità zonali emisferiche troppo deboli per costruire flussi di calore e di momento attraverso le onde di Rossby e in grado di oltrepassare la barriera della tropopausa ove peraltro recenti studi hanno evidenziato che a far barriera agli eddies contribuisce anche un maggiore tasso di umidità che rimane ivi intrappolato a causa del maggior calore sensibile e latente derivante dalla fusione dei ghiacci artici.
    L'asincronia sempre più marcata tra l'evoluzione del vpt rispetto al vps (che segue processi di raffreddamento radiativo) e il mancato o debole trasporto di calore dalla troposfera rendono molto rapido l'evoluzione e l'approfondimento del vortice stratosferico e assai più soventi episodi di eventi stratosferici estremi.

    Non credo sia casuale che nello scorso autunno, il record relativo per il mese di ottobre della più bassa estensione di ghiacci, abbia peraltro potuto influenzare anche il trasporto di ozono stratosferico la cui quantità appare nelle regioni polari in pesante deficit.
    Questo ad oggi, oltre a fattori di natura dinamica, legati ai forcing troposferici, è forte indiziato riguardo la permanenza in condizioni di forte strat cooling con vps molto freddo e profondo anche in alta stratosfera nonostante l'avanzamento stagionale.

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  9. #9
    Miraggio L'avatar di fireplace
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    Intervento veramente stimolante quello di Daniele. La crisi dei flussi di calore nasce probabilmente con una significativa diminuzione dell'area di albedo. L' albedo in artico avviene nel semestre caldo nel periodo inter-equinoziale. Diminuendo l'albedo, ad agosto quando nasce il VPS, le intrusioni calde arrivano sul Polo Nord con poco sacrificio di energia e da ogni longitudine. Continuano in settembre-ottobre quando il VPS inizia ad approfondirsi. La velocità media zonale si annulla o diventa negativa.

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ID: 97998

    Il disallineamento tra un vortice polare inibito e una stratosfera in pieno approfondimento radiativo non permette un’efficace trasmissione dei flussi di calore. La trasmissione infatti deve avvenire sulla terza dimensione spaziale alla stessa maniera di quella sul piano emisferico e quindi deve muoversi da una zona periferica alle medio-basse latitudini e avere una componente latitudinale non nulla, paragonabile a quella longitudinale.
    Per essere efficace ciò deve avvenire su un numero molto limitato di aree geografiche. Al contrario avremo un alto wavenumbers, la velocità media zonale supera la velocità critica di Rossby (U>Uc) e non si ha più trasmissione.
    Con una velocità media zonale annullata o negativa (U<0), i flussi di calore che arrivano sull'artico e quelli che salgono verticalmente dalla zona convettiva intertropicale, giunti in tropopausa si miscelano indistintamente su una vasta porzione dell’emisfero nord. Essendo calore latente siamo di fronte ad un fenomeno che prima della crisi artica era trascurabile ma adesso non più. La serie temporale della temperatura di ottobre degli ultimi decenni vede un’alta stratosfera raffreddarsi per la mancanza di trasmissione e una bassa stratosfera che non riesce a seguire lo stesso comportamento. E’ possibile che ciò avvenga per il calore latente intrappolato sotto, ovvero per un significativo irraggiamento della bassa stratosfera nel campo dell’infrarosso ?
    Non appena viene meno il carburante di questi flussi, e quindi in inverno avanzato, il vortice polare si rafforza su tutta la colonna sintonizzandosi tra troposfera e stratosfera (AO>>0). Questo comportamento, repentino e senza più argine, fa saltare il tappo e talvolta provoca un superamento della soglia del NAM. Di conseguenza la velocità media zonale supera la velocità critica di Rossby (U>Uc) e non si ha più trasmissione del flusso di calore e momento.
    Questo non spiga ancora perché quest’anno siamo di fronte a un NAM record di 4 e oltre. Tuttavia, abbiamo. Per esempio, l’anno scorso le “buone” condizioni di trasmissibilità di calore e momento caratterizzate da U positiva ma sotto la velocità di Rossby tra agosto e ottobre, avevano portato un comportamento più aderente alla media in alcuni degli ultimi inverni. Un elemento questo che potrebbe aver sporcato l’effetto di quanto precedentemente detto.

  10. #10
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    Citazione Originariamente Scritto da fireplace Visualizza Messaggio
    Intervento veramente stimolante quello di Daniele. La crisi dei flussi di calore nasce probabilmente con una significativa diminuzione dell'area di albedo. L' albedo in artico avviene nel semestre caldo nel periodo inter-equinoziale. Diminuendo l'albedo, ad agosto quando nasce il VPS, le intrusioni calde arrivano sul Polo Nord con poco sacrificio di energia e da ogni longitudine. Continuano in settembre-ottobre quando il VPS inizia ad approfondirsi. La velocità media zonale si annulla o diventa negativa.

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    Il disallineamento tra un vortice polare inibito e una stratosfera in pieno approfondimento radiativo non permette un’efficace trasmissione dei flussi di calore. La trasmissione infatti deve avvenire sulla terza dimensione spaziale alla stessa maniera di quella sul piano emisferico e quindi deve muoversi da una zona periferica alle medio-basse latitudini e avere una componente latitudinale non nulla, paragonabile a quella longitudinale.
    Per essere efficace ciò deve avvenire su un numero molto limitato di aree geografiche. Al contrario avremo un alto wavenumbers, la velocità media zonale supera la velocità critica di Rossby (U>Uc) e non si ha più trasmissione.
    Con una velocità media zonale annullata o negativa (U<0), i flussi di calore che arrivano sull'artico e quelli che salgono verticalmente dalla zona convettiva intertropicale, giunti in tropopausa si miscelano indistintamente su una vasta porzione dell’emisfero nord. Essendo calore latente siamo di fronte ad un fenomeno che prima della crisi artica era trascurabile ma adesso non più. La serie temporale della temperatura di ottobre degli ultimi decenni vede un’alta stratosfera raffreddarsi per la mancanza di trasmissione e una bassa stratosfera che non riesce a seguire lo stesso comportamento. E’ possibile che ciò avvenga per il calore latente intrappolato sotto, ovvero per un significativo irraggiamento della bassa stratosfera nel campo dell’infrarosso ?
    Non appena viene meno il carburante di questi flussi, e quindi in inverno avanzato, il vortice polare si rafforza su tutta la colonna sintonizzandosi tra troposfera e stratosfera (AO>>0). Questo comportamento, repentino e senza più argine, fa saltare il tappo e talvolta provoca un superamento della soglia del NAM. Di conseguenza la velocità media zonale supera la velocità critica di Rossby (U>Uc) e non si ha più trasmissione del flusso di calore e momento.
    Questo non spiga ancora perché quest’anno siamo di fronte a un NAM record di 4 e oltre. Tuttavia, abbiamo. Per esempio, l’anno scorso le “buone” condizioni di trasmissibilità di calore e momento caratterizzate da U positiva ma sotto la velocità di Rossby tra agosto e ottobre, avevano portato un comportamento più aderente alla media in alcuni degli ultimi inverni. Un elemento questo che potrebbe aver sporcato l’effetto di quanto precedentemente detto.
    E' possibile che questa incongruenza di comportamento sia ascrivibile ad un precoce SSC (siberian snow cover) causato proprio dalla totale assenza di ghiacci autunnali sul bacino artico a nord della siberia?
    Stiamo notando infatti che il precoce innevamento (e conseguente albedo) della Siberia centro orientale causato da cicloni artici autunnali particolarmente intensi potrebbe amplificare la tendenza ad inizio semestre freddo a sviluppare l'onda planetaria pacifica che a sua volta genera ripetuti minor warmings in grado di sfociare poi in Canadian Warming.

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