31 dicembre 2018 31 dicembre 2018

Buonasera a tutti,

alziamo metaforicamente gli occhi al cielo e guardiamo verso Nord, proprio sopra il Polo Nord.
Immaginiamo ora che il nostro Pianeta sia una piccola sfera, proprio di fronte a noi. La sua superficie non avrà una temperatura uniforme, ma vi saranno zone più calde ed altre più fredde.

Mettiamo sul suo Polo Nord una spessa calotta sferica di cioccolata ben compatta e fredda, in rotazione antioraria rispetto al proprio asse. Ecco, questo è il Vortice Polare, quell’area di bassa pressione che regola in modo decisivo i cambiamenti atmosferici invernali del nostro emisfero. Il Vortice Polare si suddivide in Vortice Polare stratosferico (VPs, quello che sta più in alto) e Vortice Polare troposferico (VPt, quello che sta più in basso): le caratteristiche della cioccolata varieranno dunque lungo lo spessore. Sarà più instabile e turbolenta vicino al suolo e più stabile in alto.

Fig.1: La metafora della Terra vista come una piccola sfera.

A questo punto immaginiamo di prendere un phon e di scaldarla. Ovviamente questa tenderà a sciogliersi ed il calore, teoricamente, si trasferirà dalla superficie (stratosfera) ai piani più bassi (troposfera). Se ora, da un’altra direzione rispetto a quella del phon (sempre acceso) iniziassimo a perturbare la nostra calotta, “spingendola”, potrebbero succedere due cose: il suo asse potrebbe spostarsi (VP Displacement), oppure si potrebbe dividere letteralmente in due (VP Split). In entrambi i casi la cioccolata tenderebbe a scivolare verso le latitudini più basse, in modo più marcato con lo Split.

Fig.2: A sinistra il Vortice Polare è compatto, a destra invece è destabilizzato.


Proprio in questi giorni i radiosondaggi stanno descrivendo un importante riscaldamento della stratosfera polare, alla quota isobarica di 10hPa (circa 30 km di altezza). L’incremento termico sarà anche superiore ai 60°C in pochi giorni. Tale evento è definito “Extreme Stratospheric Event di tipo warm” (ESE warm), catalogato come “MMW”, Major Midwinter Warming.
Questa rapida variazione di temperatura e di assetto si trasferirà, molto probabilmente, anche nella parte sottostante, la troposfera, con una tempistica approssimativa di 7-10 giorni.

Fig.3: A sinistra si vede il riscaldamento in sede stratosferica dei giorni scorsi, a destra invece c’è un’elaborazione che ipotizza che il Vortice Polare si suddivida in addirittura tre vortici distinti; il suo nucleo sarà sostituito da un’alta pressione termica.

 

 

Fig.4: In questo grafico si può apprezzare l’importante riscaldamento stratosferico, sopra il Polo Nord, alla quota isobarica di 10hPa, 30 km circa. Fonte:http://www.jma.go.jp/jma/indexe.html

Fig.5: In questo grafico si possono visualizzare i profili termici, presi a quote diverse, nella regione polare. Input dati: ECMWF


Ciò comporterà che il verso di rotazione della circolazione polare si invertirà: da Ovest verso Est si disporrà da Est verso Ovest. Il nucleo del Vortice Polare verrà sostituito da un’alta pressione termica! La nostra trottola di cioccolata, insomma, inizierà ad avere un cuore caldo e comincerà a ruotare nel senso opposto.

Possiamo ora immaginare di perturbare la piccola sfera ruotante, incidendo, sulla sua superficie, con un ago, delle onde, proprio come se fossero dei solchi. Inevitabilmente, lo scorrimento della cioccolata fusa, ne sarà condizionato. Tali onde esistono davvero ed in fisica dell’atmosfera prendono il nome di correnti a getto. In particolare l’onda di Rossby traccia, in base alle sue ondulazioni, l’alternarsi di promontori e saccature, che determinano rispettivamente la bella stagione ed il maltempo.

Fig.6: Ondulazioni della circolazione atmosferica date dalle Correnti a Getto.


Se all’azione dell’Anticlone Aleutinico (il “phon”) si unirà una congrua elevazione dell’Anticiclone delle Azzorre, che dovrebbe elevarsi fino NE, fin sopra la Scandinavia (Ponte di Wejkoff), per creare un blocco anticiclonico, le masse di aria fredda tenderebbero a scendere di latitudine e addirittura potrebbero avere delle vie preferenziali: da Est verso Ovest, appunto. Tale movimento, detto antizonale o retrogrado, andrebbe a “sfidare” le leggi della fisica ed in particolare la forza di Coriolis.
Ovviamente è ancora molto presto per fare delle previsioni, ma i modelli matematici ci stanno mostrando questo grande movimento stratosferico, dalle conseguenze tutte da vedere.

Senza dubbio vi saranno dei settori cruciali, in particolare certe aree russe, che accumuleranno grandi masse di aria fredda, i lobi del Vortice Polare, appunto, che potrebbero assumere grande rilevanza nel caso di moti retrogradi.

Andiamo ora ad analizzare in modo un po’ più tecnico e dettagliato la nostra piccola sfera; possiamo prendere in esame vari indici, che sono in grado di farci capire se quanto successo ai piani alti della cioccolata, possa essere in grado di propagarsi con successo anche in basso, nella troposfera, dove viviamo noi, insomma.

Il coupling, ossia l’avvenuto accoppiamento tra stratosfera e troposfera, viene descritto accuratamente dagli indici NAM10hPa (North Annular Mode) e SEI (Stratospheric Extreme Index) : ebbene il 27 dicembre 2018, è stata superata la soglia di -3 del NAM; in base alla letteratura, il superamento di tale soglia sancisce la presenza di un Sudden Stratospheric Warming (SSW), che, in accordo con quanto stimato dallo studio di Baldwin e Dunkerton nel 2001, dovrebbe condizionare l’inverno per i prossimi 60 giorni, favorendo discese di aria fredda anche alle medio-basse latitudini.

Fig.7: Grafico del NAM e dell’indice SEI, riferiti alla quota isobarica di 10hPa. La linea rossa rappresenta la soglia per eventi ESE di tipo Warm, pari a -3.0.

 

L’attività solare nei prossimi tre mesi dovrebbe avere un minimo, con 5-8 macchie solari al giorno.

Fig.8: Grafico che rappresenta il numero di macchie solari attese.
Fig.9: Immagine odierna del disco solare. Fonte: SOHO – SOLAR AND HELIOSPHERIC OBSERVATORY

Anche altri indici, quali AO, QBO e PDO risultano orientati nel descrivere un indebolimento del Vortice Polare, con predisposizione (QBO negativa) a movimenti antizonali delle masse d’aria.

Fig.10: Grafico che rappresenta l’andamento dei venti stratosferici, che, in base alla proiezioni (rosso) sono previsti con moto da Est verso Ovest (Easterlies). Fonte: http://www.atmos.albany.edu/student/hattard/

 

La “cioccolata impazzita”, insomma,  potrebbe prenderci, come lambirci, come starci lontana grazie alla protezione dell’Anticiclone delle Azzorre, oppure potrebbe rimanere semplicemente in stratosfera, se il coupling non dovesse avvenire.

Ritengo comunque che sia importante dare un’occhiata più ampia anche per renderci conto di ciò che succede intorno a noi e sopra di noi, in modo da interpretare in modo critico ciò che spesso ci viene presentato con titoli forse troppo fuorvianti e sensazionalistici, che poco hanno a che vedere con la realtà dei fatti.

Una realtà molto più complessa di quanto possiamo ipotizzare.

Intanto ci attendono due impulsi freddi: il primo, quello odierno, più breve e decentrato per le nostre lande, il secondo più marcato. Entrambi, però, indipendenti dall’imponente fenomeno stratosferico in atto, che potrebbe giocare un ruolo fondamentale per il prosieguo di questo inverno.

Buon Anno e Buona cioccolata… calda a tutti!

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