Oscillazioni climatiche sull'euro-atlantico: inverni più freddi in arrivo?
Date le carte decisamente movimentate, sembra una provocazione a Coriolis la mia
In realtà stavo leggendo un po' di paper sulla variabilità euroatlantica e mi è stato mandato questo paper davvero interessante in quanto spiega gli andamenti climatici invernali sull'euro-atlantico negli ultimi 100-150 anni.
Sembrerebbe infatti che vi sia un meccanismo di accoppiamento Stratosfera-Troposfera-NAO/NAM/AO-oceano-ghiacci artici
Già a dirlo sembra una cosa molto complessa, e in effetti lo è abbastanza ma la consequenzialità ha una logica chiara dietro, si tratta solo di molti passaggi.
Ascoltando il mondo dei meteoappassionati occuparsi di tendenze per l'inverno, quello che ho sempre visto è attribuire un significato predittivo "breve termine" a molti indici climatici. Nel senso che spesso si guardano cose come la AMO, i ghiacci artici etc in autunno e si tira fuori poi una previsione invernale.
Con questo studio mi sono convinto DEFINITIVAMENTE (perchè per altre ragioni che vi dirò dopo il dubbio mi era già venuto) che fare ciò è errato.
Molti di voi sicuramente consoceranno la AMO, la Atlantic-Multidecadal-Variability. è un'oscillazione della temperatura delle acque superficiali atlantiche che appare comportarsi in modo ciclico, tra periodi più freddi e più caldi. Nella sua fase positiva tutto l'atlantico risulta sopra la media, nella fase negativa sotto la media.
Esiste una stretta relazione tra lo stato dell'oceano atlantico e il valore della NAO. Infatti la NAO positiva si associa a basse pressioni islandesi con venti gelidi in uscita dal canada sul nord atlantico e aria mite subtropicale verso il mar di norvegia fino alle svalbard. La persistenza di molti inverni in fase negativa di NAO porta dunque insistenti flussi di aria calda sull'artico europeo accelerando lo scioglimento dei ghiacci. Non solo, la NAO positiva si associa a valori di NAM elevati, in particolare di AO elevata. Quindi i venti occidentali sono rinforzati, e aumenta dunque l'azione meccanica del vento sulla superficie dell'oceano con maggiore trasporto di acqua calda da parte della corrente del golfo verso l'artico europeo. Questo ulteriore apporto di acqua subtropicale verso le Svalbard non fa altro che far sciogliere ancora più velocemente il ghiaccio da quelle parti (mar di Barents ad esempio, fino al mar di Kara). Questo si associa, a livello di circolazione oceanica, ad un rinforzo del Gyres, ossia dei due grandi vortici oceanici analoghi alla depressione d'islanda e all'anticiclone delle azzorre in atmosfera.
Il meccanismo prosegue fino a che tutto l'atlantico non viene invaso da acque calde subtropicali, portando a vasti scioglimenti accelerati del ghiaccio marino alla fine anche sul mar del labrador e groenlandia. Tale acqua inoltre è anche più salata, in quanto l'acqua più calda contiene più sale rispetto a quella fredda dove il livello di saturazione è più basso (funziona esattamente come l'umidità nell'aria). Alla fine dunque si registrano anche concentrazioni anomale di sale nell'artico euro-atlantico. L'acqua salata è più pesante e dunque lo sprofondamento alle alte latitudini accelera (solitamente infatti avviene letteralmente uno sprofondamento dell'acqua in zona polare, in quanto la sua temperatura si avvicina allo 0 e l'acqua appunto si appesantisce e scende negli abissi. Il sale la fa appesantire ulteriormente accelerando la cosiddetta AMOC, Atlantic-Meridional-Overturning-Circulation, sarebbe la circolazione termoalina atlantica.)
Nel frattempo alle calde acque atlantiche la NAo risponde passando alla fase opposta, quella negativa: Le acque atlantiche calde favoriscono la salita di anticicloni verso l'Islanda e la Groenlandia. A tal proposito molto didattiche sono le carte di questi giorni: potete infatti notare che con la forte alta pressione prevista sul nord atlantico dei gelidi e persistenti venti nordorientali scenderanno sulle svalbard, scandinavia e europa centrale. Su queste zone scenderà un lobo del vortice polare. Ecco che l'atlantico torna a raffreddarsi, il ghiaccio ad espandersi verso sud. Questo paper mi ha infatti risolto anche un antico dubbio: se la NAO negativa si associa ad anticicloni polari e dunque ad intrusione di aria calda in artico, come è possibile che storicamente nei periodi con inverni freddi ed estesi ghiacci, come nella PEG o nell'800, ci potesse essere NAO negativa? La spiegazione risiede nell'oceano che risponde ai venti atmosferici e vede dunque, con la NAO negativa, un deciso indebolimento degli gyre oceanici e consequentemente della corrente del golfo.
Mi è poco chiaro ancora, effettivamente, il perchè un atlantico caldo favorisca una NAO negativa. Un ruolo lo svolge il cosidetto tripolo atlantico, che è una particolare distribuzione delle anomalie di temperatura dell'acqua che si associa ad una nao negativa, aspetto che approfondirò.
NAO negativa si associa poi ad una AO e quindi NAM negativi. L'accoppiamento con la stratosfera è dunque consequenziale: il vortice polare stratosferico infatti tende ad andare più facilmente in stratcooling in annate di NAO positiva e ha dunque il ruolo di rinforzare l'anomalia NAO. Al contrario, quando la NAO/AO vanno in negativo il vortice polare stratosferico va più facilmente in stratwarming di nuovo rinforzando l'anomalia NAO.
La NAO negativa prosegue fino a che l'atlantico non si è raffreddato totalmente, e si è passati alla fase negativa dell'AMO. L?oceano frddo a quel punto fa scattare la NAO positiva e si ricomincia.
Parlo di inverni più freddi in arrivo, perchè se ricordate abbiamo avuto inverni con NAO molto positiva recentemente e molto freddi per gli stati uniti nordorientali. Questa fase del ciclo infatti si associa ad inverni molto freddi su quella zona, primo su tutti l'inverno 2013/2014. Ricorderete ad esempio la formazione della banchisa persino a new york, una anomala estensione dei ghiacci sul mar del labrador.
Se guardate il grafico NAO, è possibile notare una discesa dell'indice seppur si attesta ancora frequentemente su valori positivi nei nostri inverni, come quello scorso. Ma il trend di discesa porterà fra qualche anno ad avere inverni con NAO mediamente neutra o negativa e questo è dovuto al fatto che il potente jet stream in uscita dagli stati uniti nordorientali ha fatto salire le temperature dell'atlantico che ora sta rispondendo andando ad invertire la NAO per raffreddarlo nuovamente.
QUesta oscillazione va a sommarsi al riscaldamento globale, infatti il rallentamento del GW tra il 1950 e il 1970 viene attribuito a questa variabilità euro-atlantica. Nelle fasi di riscaldamento chiaramente il riscaldamento globale ha accelerato facendo nuovi record. Attualmente si ritiene dunque che vi possa essere nei prossimi anni un rallentamento del riscaldamento globale. Entro il 2030 i nostri inverni saranno a prevalente NAO negativa e dunque dovremmo cominciare a veder aumentare la frequenza di inverni artici sull'europa già da adesso.
Anche per i ghiacci naturalmente vi è un trend al ritiro generale che però potrà rallentare nei prossimi anni se non fermarsi.
Riguardo quanto dicevo inizialmente, questo studio sicuramente conferma il fatto che avendo la NAO un periodo di oscillazione multidecennale, non ha senso andare a valutare anno per anno il possibile valore della NAO. esiste chiaramente per tale indice anche una variabilità interannuale, ma contribuisce in piccola parte al valore finale dell'indice (media trimestrale DJF o JFM). La grossa parte è dettata da meccanismi di lunga durata che non si vedono su scala annuale, ossia guardando alcune forzanti in autunno per fare la previsione dell'inverno. Ma invece bisogna cercare fattori di influenza molto lenta su tale indice, che devono essere visti in più inverni di fila. è lecito pensare in sostanza che se un inverno è scialbo, anche quello successivo non si discosterà molto. Ad esempio per quest'anno mi aspetto un inverno migliore di quello passato, ma ancora con prevalenza zonale. Non significativa, del tipo un 60% di inverno zonale. Nel complesso, poco più di 1 mese di pieno inverno nel trimestre.
Come dicevo, il dubbio sulla validità di previsioni annuali della NAO mi era già venuto a suo tempo osservando proprio il grafico NAO: è evidente che ci sia una variabilità multidecennale ben più importante di quella interannuale. Quindi chi cerca di fare una stagionale andando a prevedere la NAO sulla base della situazione pochi mesi prima, sta sicuramente trascurando il fattore più importante.
Anche per questo credo che sia questa la grossa limitazione nelle stagionali sfornate dai centri di calcolo, che credo facciano valutazioni stagionali sulla base di forzanti che agiscono "nel breve termine", ossia a cui il sistema risponde abbastanza in fretta su tempi scala climatici, pochi mesi. Per migliorare le previsioni NAO bisogna individuare forzanti che agiscono con più ritardo, su scala decennale
Ecco il grafico NAO in questione
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