Relazione indici climatici

Relazione indici AO-NAO:

Si tratto di oscillazioni climatiche che si manifestano a medio breve termine.
L’oscillazione NAO (North Atlantic Oscillation) è una conseguenza della AO (Artic Oscillation) che avviene all’interno della stratosfera.
Ma in che modo?
In autunno, quando si forma il vortice polare (Polar Vortex), quest’ultimo può presentare variazioni, inerenti l’andamento termico, barico e di conseguenza sull’intensità dei suoi venti (West Wind)
Da questo possiamo facilmente intuire che si tratta di variazioni che interessano il periodo compreso tra fine settembre e fine marzo.

AO positivo: il vortice polare tende ad intensificarsi.
L’aria sovrastante il polo Nord inanzitutto tende a raffreddarsi, arrivando anche a sfiorare i -80°C in media-bassa stratosfersa, in tal modo aumentano i contrasti termici tra le alte e le basse latitudini, tutto questo inizialmente all’interno della stratosfera
Ciò produce di conseguenza ad un’intensificazione dei West Wind, che possono arrivare a toccare i 100 m/s, isolando maggiormente la colonna di aria fredda discendente che sovrasta il polo, intensificando in questo modo il vortice polare.
Una situazione di AO+ produce di conseguenza una situazione NAO+, infatti come ben sappiamo le depressioni nord atlantiche hanno sempre un certo legame con il vortice polare in inverno, poichè ne vengono alimentate dall’alto.
Un vortice polare più intenso, alimenta maggiormente le depressioni nord atlantiche, che tendono a scorrere a latitudini più elevate, sotto la spinta di un vortice polare più compatto, che resta confinato a latitudini più elevate.

NAO positiva: la pressione al polo diminuisce, mentre aumenta alle medie latitudini, aumentendo così i contrasti barici tra le varie latitudini.
La circolazione atmosferica all’interno della troposfera si intensifica (Jet Stream), spostando le celle Polare e di Ferrel, a latitudini più elevate e con esse il fronte polare stesso.
In poche parole le depressioni nord atlantiche (ciclone d’Islanda e delle Auteille), intensificandosi; intensificano di conseguenza gli anticicloni sub tropicali (anticiclone delle Azzorre e del Pacifico) che tendono a spastarsi di qualche grado, a latitudini più elevate con il resto della circolazione atmosferica (divisa in celle).
In questo modo l’aticiclone delle Azzorre, invade anche l’europa centro meridionale, compresa l’area mediterranea, congiungendosi sovente in queste situazioni con l’anticiclone termico Russo come ponte di alta pressione.
Risultato: sull’europa centro meridionale le precipitazioni sono scarse, ma con nebbie diffuse al suolo prodotte da situazioni di inversione termica (tipico di un area di alta pressione d’inverno), se tale situazione come sovente accade, persiste a lungo, le nebbie mattutine accentuano l’inversione termica giorno dopo giorno, con un insolazione ridotta alle basse quote.
Di conseguenza vi è un ulteriore intensificazione delle nebbie che tendono a divenire via via più persistenti con aria stagnante al suolo, dove aumentanoo pure le polveri fini che favoriscono a loro volta lo sviluppo di nebbie.
A latitudini nord europee invece, le profonde depressioni producono tempo mite e perturbato, con frequenti e forti precipitazioni accompagnate da venti molto forti, per il transito di intensi sistemi frotali associati a profonde depressioni extratropicali.

AO negativa: ritornando all’interno della stratosfera, il vortice polare può indebolirsi rispetto alla media.
L’aria sovrastante il polo guadagna alcuni gradi, questo produce un estensione ma anche un’indebolimento del vortice polare, con West Wind che tendono ad indebolirsi, isolando in minor misura la colonna d’aria fredda sovrastante il polo nord.
In questo modo ne alimenta meno le depressioni nord atlantiche che tendono di conseguuenza ad indebolirso e a spostarsi a latitudini inferioni.

NAO negativa: la pressione al polo tende ad aumentare, mentre tende a diminuire alle medie latitudini.
Diminuiscono i contrasti termici anche all’interno della troposfera, con linee bariche che tendenzialmente tendono a divenire più uniforni tra le varie latutudini.
La circolazione atmosferica all’interno della troposfera si indebolisce (Jet Stream), spostando le celle Polare e di Ferrel a latitudini inferiori.
In pratica, le depressioni nord atlantiche (ciclone d’islanda e della Auteille) indebolendosi; indeboliscono di conseguenza gli anticiloni posti a latitudini inferiori (anticilone delle Azzorre e del Pacifico), che tendono a confinarsi a latitudini prossime ai 25° di latutudine, lasciando spazio libero alle depressioni extratropicali di scorrere alle medie latitudini, il fronte polare come pure lo Jet Stream, in queste fasi scorrono alle medie latitudini, portando i sistemi frontali a scorrere alle nostre latitudini.
Risultato: mentre alle nostre medie latitudini le precipitazioni (anche nevose) cadono frequenti, alle alte latitudini il clima si presenta più freddo con scarse precipitazioni.
La condizione AO stratosferica, ha dunque un importante influsso sulla NAO troposferica, nell’arco di circa 15-20 giorni da quando prende vita la variazione all’interno della stratosfera.
Stratwarming: in situazioni piuttosto anomali, vi è una “bolla” d’aria calda che rimpiazza il vortice polare in inverno.
Normalmente lo Stretwarming ha origine dalla stratosfera sovrestante gli oceani Atlantico o Pacifico, poichè come ben sappiamo ciò è favorito dal fatto che gli oceani in inverno sono più caldi rispetto ai continenti, e con esso anche l’aria sovrastante.
Spesso dunque si forma un’anticiclone stratosferico, una sorta di bolla d’aria calda che può arrivare a sfiorare i +10°C se in alta stratosfera.
L’anticiclone stratosferico che normalmente prende vita a circa il trentesimo grado di latitudine, spostandosi verso il polo, preme contro il vortice polare, allungandolo (come vortice molto ovoidale).
Se lo Strewarming è abbastanza potente, l’anticilone stratosferico, continuerà a premere contro il vortice polare, fino a dividerlo in due vortici secondari che si spostano a loro volta sui continenti (Siberia e Canada) essendo più freddi.
A questo punto la “bolla” calda prende il posto del vortice polare per quanche giorno, il che trovandosi in un’area inusuale, molto fredda, lo Strewarnig perde presto forza raffreddandosi, cedendo nuovamente il posto al vortice polare che riprende a sua volta la sua posizione originale.
Se il fenomeno si verifica in pieno inverno, parliamo di anomalia, mentre se si verifica in tarda primavera, è un evento normale.
Infatti tutti gli anni in primavera inoltrata, il vortice polare stratosferico prodotto dalla lunga notte polare, cede il posto durante il lungo giorno polare ad un anticiclone polare in media-alta stratosfera.
Questo perchè durante il lungo giorno polare, in media-alta stratosfera la temperatura diviene maggiore sopra il polo con circa +20°C rispetto alle medie latitudini con circa 0°C.
Di conseguenza, la colonna d’aria fredda discendente e isolata da veloci correnti West Wind del vortice polare (depressione stratosferica), viene rimpiazzata da una lunga colonna d’aria calda ascendente isolata da veloci correnti East Wind dell’anticiclone estivo stratosferico.
Come già detto prima invece, se il fenomeno avviene in pieno inverno, si tratta chiaramente di un anomalia, che porta lo sviluppo di un’anticiclone di blocco all’interno della troposfera, sottostante l’area interessata dal fenomeno.
Se lo Strawarming parte all’interno della stratosfera sovrastante l’atlantico, questo provoca un promontorio anticiclonico, che dalle Azzorre si sposta fin sopra i poli congiungendosi alle base quote con l’anticiclone termico della Groenlandia, sospingendo in questo modo lungo il proprio fianco orientale aria gelida di origine Artica verso le latitudini inferiori, alimentando in tal modo depressioni nell’area mediterranea, date dal contrasto termico dell’aria gelida che scorre sopra un mare relativamente caldo, destabilizzando in questo modo l’atmosfera.
Depressione favorita dal vortice polare centrato a latitudini inusuali, e a sua volta innescata da una lingua depressionaria in media-alta troposfera, data dalla colata d’aria gelida indotta dal promontorio anticiclonico in atto sull’oceano Atlantico.
Il risultato di tali eventi, sovente sono importanti nevicate nell’area mediterranea e freddo intenso sull’Europa centro-orientale, mentre alle alte latitudini il clima si presenta molto più mite e soleggiato.
Lo Stratwarming, ha ripercussioni all’interno della troposfera, dopo circa 10 giorni, se questo avviene in media-bassa stratosfera, mentre si avviene in media-alta stratosfera anche dopo circa 20/25 giorni dall’evento.
Tutte queste variazioni climatiche a medio-breve termine, sarebbero più direttamente associate a piccole variazioni dell’attività solare per ciò che concerne le situazioni prevalenti nel corso degli anni, come pure al normale corso stagionale, durante l’inverno inoltrato, essendo il periodo più freddo dell’anno, la situazione più propensa è di tipo NAO+, mentre durante il resto della stagione, la situazione più propensa a diventa NAO- essedoci una lieve diminuzione dei contrasti termici tra polo e tropici.

Relazione indici QBO-AMO:

Vorrei postare due interessanti immagini, inerenti la temperatura oceanica, la prima rispecchia la situazione di maggio 2004:

La seconda invece è un animazione della situazione termica in tempo reale (da novembre 2007 a oggi)

Sappiamo che l’indice AMO, gioca un ruolo fondamentale a livello climatico, è una conseguenza più diretta della piovosità lungo le calme equatoriali.
Un aumento di intensità e della frequenza dei cicloni tropicali, favorisce un lieve abbassamento della temperatura oceanica, il che comporta un minor apporto di calore verso le alte latitudini, indotto dalla cicolazione oceanica, il che favorisce un’indice AMO-.
Viceversa una diminuzione dell’intensità e della frequenza dei cicloni tropicali, comporta ad un lieve aumento delle temperature oceaniche lungo le latitudini equatoriali, il che comporta a sua volta ad un maggior apporto di calore verso le alte latitudini.
Questo favorisce un’indice AMO+.

Si è comunque constatato che durante una fase QBO+, favorisce una maggior frequenza dei cicloni tropicavi, mentre durante le fasi QBO- tendono a diminuire, dunque questo mi lascia pensare che anche in questo senso esiste un rapporto tra i due indici.

AMO+ produce siccità negli USA:

A quanto sembra l’indice AMO gioca un ruolo determinante a livello climatico.
Regolando la zonalità del vento, definisce in gran misura la piovosità alle nostre medie latitudini.
Anche negli USA il secolo scorso è stato caratterizzato da periodi piovosi (1905-1930, il 1940, e 1976-1995) e periodi piuttosto siccitosi (1930, 1950-1960, e 1996-2004).
Tali importanti variazioni, potrebbero essere più direttamente associate a piccole variazioni termiche dell’oceano atlantico e del oceano Pacifico.
In presenza di un indice Pacific Decadal Oscillation (PDO) positivo, e di un indice Atlantic Multidecadal Oscillation (AMO) negativo: favorisce sembra una buona piovosità anche per il continente nord americano, ancora maggiore che in presenza di PDO e AMO entrambi in fase negativa.
Anche con entrambi i due indici negativi si hanno precipitazioni sostanzialmente buone ma non come in presenza di PDO+ e AMO-.
Invece in presenza di un indice AMO opposto le cose cambiano completamente, degli Stati Uniti la piovosità risulta molto più scarsa, e sovente gli stati centrali e occidentali sono attanagliati da lunghi periodi di siccità.
In presenza di PDO- e AMO+, la piovosità risulta lievemente inferiore in Canada, mentre gli stati centrali e meridionali la piovosità risulta molto più scarsa.
Viceversa in presenza di PDO e AMO entrambi in territorio positivo, sono le aree centrali e settentrionali degli USA a restare maggiormente povere di precipitazioni.
Globalmente comunque si è constatato che in presenza di AMO negativo, la piovosità globalmente aumenta parecchio anche per il continente nord amenticano, mentre in presenza di AMO+ la piovosità diminuisce.

A dimostrare tale tesi, sono stati molti anni di rilevamenti, in molte aree del continente nord americano e le statistiche sembrano confermare che la siccità su larga scala negli Stati Uniti, tende a essere associata prettamente a fasi AMO positive, che si sono verificate negli anni 1930, 1950 e dal 1995.

Un’altro indice non da meno importanza è senz’altro l’ENSO, che in fase positiva, favorisce siccità per il nord america e un’elevatissima piovosità nel centro america.
Gli effetti di quest’ultimo indice sono più noti a tutti.

Non è comunque nulla di così strano, considerando che gli effetti dell’indice AMO sono proprio quelli di definire la zonalità dei venti e dunque la frequenza perturbativa (come già spiegato molto bene da Pasquale).
L’indice NAO invece ha un’influenza riguardo la posizione latitudinare del flusso perturbato, comportando inoltre, in fasi positive, aumenti dei contrasti termici e barici tra le varie latitudini, di conseguenza un’intensificazione del flusso occidentale.
Molti ancora oggi associano la zonalità del vento unicamente all’indice NAO, quando in realtà è più direttamente associata all’indice AMO in sede europea.

Intanto una carta inerente l’anomalia termica registrata a cavallo tra i 1958 e il 1998.
In quel periodo ci si trovava in una fase AMO prevalentemete negativa e in una fase PDO prevalentemente positiva.
Riguardo all’indice NAO, prevalevano le fasi negative solo fino agli anni 70, poi prevalevano quelle positive nel complesso, sopratutto a cavallo tra il 1985 e il 1995.
La carta qui sotto, evidenzia che l’anomalia termica, seguiva prevalentemente lo stato degli indice AMO e PDO nel nostro emisfero.

Un altro indice fondamentale è senz’altro l’ENSO, notiamo infatti l’anomalia termica registrata tra dicembre 2006 e febbraio 2007 in europa, l’anomalia termica appare evidente in presenza di un indice ENSO+, sopratutto se associato ad un indice AMO+.
Riguardo agli indici AO e NAO, anch’essi presentavano un positività non particolarmente pronunciata, in presenza dunque di un VP piuttosto compatto, favorito da un indice QBO positivo in concomitanza con un’attività solare piuttosto bassa.
Secondo me fu proprio la positività di tutti questi indici, che combinati, favorirono l’inverno particolarmente caldo di quell’annata, anche se sembra che ad essere più determinante fu proprio la positività ENSO combinata con un indice AMO anch’esso molto positivo.

Influenza delle onde di Rossby sul clima

Le onde di Rossby sono note anche come “onde planetarie” poichè si manifestano su larga scala, influenzado il clima anche di regioni molto distanti dal luogo dell’evento.

Per capire come funzioni partiamo con l’esaminare la direzione dei venti prevalenti che spirano dalle alte latitudini all’equatore. il motivo di una tale suddivisione è inanzitutto data dalla presenza di 3 celle circolatorie poste per entrambi i 2 emisferi. Se la terra non ruotasse su se stessa si ricontrerebbe una risalita meridiana delle correnti che dall’equatore risalirebbero al polo in quota, per poi sprofondare ai poli e ritornare in superficie verso l’equatore. Ma come ben sappiamo la terra ruotando su se stessa produce la cosidetta forza di Coriolin che è massima all’equatore e minima ai poli per il semplice fatto che è proprio l’equatore a girare più velocemente rispetto ai poli praticamente fissi. La forza di coriolin agisce sui venti che si spostano su scala planetaria, che vengono deviati verso destra nel nostro emisfero, verso sinistra nell’emisfero opposto.

Il risultato di tutto ciò alle nostre latitudini sono le cosidette onde planetarie, meglio note come onde di Rossby, il flusso meridiano indotto il primis dalla differenza di energia termica che si crea tra l’equatore e i poli, per ovvi motivi di insolazione, subisce una deviazione Occidentale, mentre il flusso freddo discendente dalle alte latitudini dubisce una deviazione Orientale.
Tra le due grosse masse d’aria scorre in genere lo Jet Stream polare che trasporta il flusso perturbato occidentale e lo Jet Sream subtropicale.
In genere uno spostamento di grandi masse d’aria dai tropici verso le alte latitudini si traduce al suolo come potenti promontori anticiclonici che invadono latitudini normalmente soggette a ciclogenesi, mentre una grossa massa d’aria che dalle alte latitudini si sposta verso le latitudini inferiori, si traduce al suolo come una circolazione depressionaria che si sposta verso latitudini normalmente temperate.
Tali meccanismi sono fondamentali a livello climatico poichè producono grossi scambi termici tra le alte e le basse latitudini, se così non fosse i poli tenderebbero a divenire sempre più freddi, mentre i tropici sempre più caldi.
Esiste comunque un’altro genere di onda planetaria, detta onde di Bjerknes, meglio note come onde corte.
Sovrapposti ai meandri planetari del vento, esistono altre ondulazioni, leggermente più piccole, che prendono il nome di onde sinottiche. Di queste ondulazioni minori ce ne sono mediamente da sei a otto in un emisfero ed esse nascono e si sviluppano a seguito di piccole inomogeneità nella temperatura e pressione atmosferica sulle onde planetarie maggiori. Le ondulazioni sinottiche rientrano nella classe delle onde lunghe e, alcune volte, vengono anche chiamate onde di Rossby.
In genere nel nostro emisfero si presentano molto più stabili per la maggior alternanza tra oceani e continenti al suolo, il che produce contrasti termici considerevoli tra le due tipologie di aree prese qui in questione.
I motivi per cui il vortice polare dell’emisfero nord risulta più disturbato, sono dovuti alle caratteristiche topografiche su grande scala (le montagne rocciose e il complesso dell’ Himalaya) e ai contrasti terra-oceanici, fattori che generano le onde planetari.

Effetti sull’Ozonosfera delle onde planetarie:
Le onde di Rossby sono significative dell’aumento della BDC* e, come spiegato prima, causano un vortice polare più debole e quindi di temperature polari più calde.
Le onde planetarie stazionarie quando si propagano verticalmente fino a rompersi nella stratosfera polare, causano improvvisi riscaldamento (warming).

Nella figura qui sopra si può notare come l’onda planetaria si propaghi dalla troposfera (linea bianca sottile sotto i 16km) fino alla stratosfera.
La risalita avviene dal basso verso l’alto, in presenza di una densità dell’aria sempre inferiore con l’aumento dell’altezza si espande.
Questo spiega come mai un’onda relativamente piccola assume dimensioni riguardevoli aumentando con la quota.
L’onda è illustrata dalla freccia nera lungo l’asse del nucleo del VP, poi si piega verso i tropici.
La linea bianca rappresenta la BDC*, ossia quella che definisce l’intensità della circolazione dell’ozono stratosferico corrispondente grosso modo all’intensità dei venti all’interno della stratosfera.

Il riscaldamento è la conseguenza del forcing troposferico: l’onda rallenta il VPS (nella regione circondata dalla linea blu) “depositando” una circolazione orientale (moto easterly) nel VPS che logicamente possiede correnti zonali (westerly).
La dispersione dell’onda avviene con un processo che ricorda l’infrangersi delle onde del mare.
In modo analogo, infatti, le onde atmosferiche assumono grandi dimensioni e la conseguente rottura è frutto della miscelazione della corrente proveniente dalla zona equatoriale (line rossa).
Questo scambio provoca la rottura dell’onda, apportando cambiamenti notevoli alla concentrazione dell’ozono.
E’ corretto affermare quindi che riscaldamenti stratosferici sono causati dallo spostamento di grosse masse d’aria all’interno della troposera.
Questi warming sono il risultato dello spostamento del vortice polare da una circolazione approssimativamente simmetrica al polo, ad una circolazione che è asimmetrica ad esso.

*BDC= circolazione dell’ozono.
L’ozono infatti essendo una gas, è soggetto alla dinamica dei venti zonalei stratosferici, questo produce dunque anche una circolazione generale dell’ozonosfera che può subire variazioni d’intensità indotte dall’attività solare in corrispondenza allo stato dell’indice QBO.
Variazioni di questo genere vengono in genere misurate con l’indice BDC.

Flavio Scolari

Cause primarie di una variazione climatica

Variazioni climatiche a breve-medio termine:

È proprio vero che sulle nostre regioni se tra la fine degli anni ‘90 e i primi del 2000, le annate si susseguivano con una piovosità media inferiore alla norma, in queste ultime annate la piovosità risulta sempre essere superiore del 40-60% rispetto alla stessa media presa in considerazione, anche dal punto di vista termico, se in passato si avevano medie sempre superiori alla norma di alcuni gradi, attualmente le medie annue sono solo leggermente superiori o corrispondenti alla morma, tutto questo mi lascia pensare che qualcosa stia veramente cambiando in senso più generale.
Tuttavia bisogna considerare che sia la piovosità che l’andamento termico, se visto su scale continentali, dipendono essenzialmente dalle configurazioni bariche tipicamente presenti.
Infatti ripensando agli inizi del 2000 ad oggi si riscontrano più frequentemente configurazioni bariche completamente diverse e questo porta ad una variazione non indifferente sia della piovosità media, sia dell’andamento termico, questo è statisticamente provato osservando le giornate di favonio presenti mediamente nell’arco dei rispettivi periodi dell’anno nella Svizzera Italiana, se le scorse annate si presentavano numerose giornate favoniche (ossia in presenza di venti secchi da Nord), specia tra fine inverno e inizio primavera, oggigiorno si presentano frequenti episodi con ciclogenesi sul medio-Atlantico o sull’area del Mediterraneo, di conseguenza frequenti e prolungati episodi di intense precipitazioni anche durante i mesi invernali e primaverili ed una riduzione delle giornate contraddistinte dal favonio.
Il fatto che oggigiorno si presentino più tipicamente altre configurazioni bariche rispetto alle scorse annate (fine anni ‘90 e inizi del 2000) può essere indotto da vari fattori: variazioni delle temperature oceaniche (ENSO-AMO-PDO), quella che ci riguarda maggiormente in questo senso è l’indice AMO poichè regola l’andamento termico dell’oceano Atlantico e come ben sappiamo le acque dell’oceano Atlantico si stanno gradualmente raffreddando, facendo parte di un normale ciclo pluridecennale che in parte si autoregola per mezzo delle precipitazioni stesse (tempeste tropicali e intensità delle perturbazioni), anche l’indice ENSO che definisce il NINO e la NINA, influisce sulla configurazione barica delle nostre latitudini, dunque anche alle porte del nostro vecchio continente, come ben sappiamo oggi si riscontrano maggiormente episodi di NINA.
Certamente anche l’attività solare giocherà la sua parte, sopratutto se si prende in considerazione una variazione climatica su scala planetaria, per mezzo probabilmente della copertura nuvolosa, o della circolazione atmosferica, o come pure dell’andamento termico degli oceani, tuttavia non come unica influente del clima (l’attività solare), resto dell’idea che qualsiasi variazione climatica, indipendentemente dal dato preso in considerazione, è regolata da un’insieme di fattori, probabilmente non tutti ancora ben noti, basti pensare che ancora oggi molti studi e ricerche scentifiche sono in corso al fine di poter comprendere meglio il grado d’incidenza sul clima di alcuni fattori non propriamente conosciuti da tutti, anche per il futuro sono in previsione nuove missioni spaziali per poter studiare più a fondo determinati fattori che certamente potrebbero influenzare sulle variazioni climatiche, benchè non sia ancora ben noto con che grado di incidenza.

L’indice AMO può influire sulla zonalità dei venti in sede Europea, ma come potrai intuire annate o inverni similari tra loro non sono spiegabili prendendo in considerazione un solo indice climatico.
Ad esempio una fase positiva dell’indice AMO può favorire inverni sia molto caldi che molto freddi in Europa poichè in tali situazioni si possono riscontrare frequenti anticicloni di blocco, tuttavia la posizione di tali strutture anticicloniche possono essere meglio definite prendendo ad esempio in considerazione le condizioni termiche prevalenti all’interno della stratosfera o lo stato dell’indice ENSO, rispettivamente PDO.
Dunque per poter definire statisticamente le condizioni ideali a inverni molto freddi o nevosi in Europa, bisogna prendere in considerazione lo stato di tutti gli indici climatici.
Inoltre un inverno nevoso a Sud delle Alpi può significare un inverno piuttosto secco e mite a Nord delle Alpi e viceversa, poichè anche l’orografia del territorio gioca un ruolo fondamentale a livello meteo-climatico, anche durante l’ultima era glaciale non vi fu un’amento dei ghiacci generalizzato a tutta la catena Alpina, come neanche in tutta l’Europa, ma bensì vi furono estensioni e ritirate dei ghiacci che variavano molto a seconda del versante Alpino e a seconda delle vallate.
Certamente come dici tu a livello più generale l’attuale minimo solare potrebbe velocizzare un eventuale processo di raffreddamento climatico, ma lo potremo constatare con miglior certezza forse tra qualche decina di anni.

Difficile dunque definire lo stato ideale degli indici climatici per avere inverni freddi in Europa, sono al corrente che un’indice ENSO in territorio di forte negatività possa avere effetti più similari al NINO, dunque lo stato di tale indice dovrebbe presentarsi leggermente negativo o neutro, lo stato dell’indice AMO può favorire forti scambi meridiani con conseguenti ricadute di masse d’aria fredda dalle alte latitudini, tuttavia può favorire anche temperature elevate, dunque a tal proposito molto dipenderà dalla posizione prevalente di tali strutture anticicloniche che tendono a elevarsi alle alte latitdini, stesso discorso vale anche per una situazione di Stratwarming in presenza di un indice AO negativo (stratosfera mediamente più calda alle alte latitudini) e questo dipenderà molto da molti altri fattori.
L’intensità dei venti zonali viene misurata per mezzo dell’indice NAO che definisce il gradiente barico presente tra l’Islanda e le Azzorre, nonchè l’intensità delle celle di Ferrel e Hadley, questo indice favorisce inverni piuttosto miti (piovosi sul Nord Europa) in Europa durante le fasi di positività, tendenzialmente più freddi alle latitudini superiori, viceversa quando si trova in territorio negativo favorisce inverni più freddi in Europa (piovosi sull’area del Mediterraneo), tendenzialmente più miti alle latitudini superiori.
L’indice NAO è fortemente inflenzato dallo stato dell’indice AO che definisce le condizioni termiche presenti all’interno della stratosfera alle alte latitudini, in fase negativa favorisce un’indice NAO negativo, in fase positiva una fase NAO anch’esso positivo.
Allo stesso tempo l’indice QBO (oscillazione quasi biennale) in corrispondenza allo stato dell’attività solare (del ciclo undecennale) possono influire sull’andamento termico in sede stratosferica alle alte latitdini, di conseguenza sullo stato dell’indice AO.

Ovviamente vi sono altri fattori in gioco, ma se visto a breve scadenza gli indici climatici assumono certamente un mezzo molto interessante al fine di comprendere le variazioni climatiche avute in passato.

In definitiva nessun indice è trascurabile se visto in relazione ad altri, dunque ogni fattore ha un suo ruolo, ma dev’essere visto in relazione ad altri fattori.
L’indice AMO favorisce infatti forti scambi meridiani sul nostro continente, tuttavia gli effetti che quest’ultimo comporta dal punto di vista termico e pluviometrico sul nostro continente dipendono anche da altre circostanze, nonchè dallo stato di altri indici in gioco sul clima.

AMO Index:

ENSO Index:

In ogni caso una positività dell’indice AMO favorisce maggiori scambi meridiani, indipendentemente dallo stato dell’indice QBO, tuttavia come ben saparai forti scambi meridiani in inverno si possono tradurre sovente con la presenza di un imponente anticiclone di blocco che dal medio atlantico si eleva fino alle alte latitudini, ebbene la sua posizione prevalente può essere influenzata dallo stato di altri fattori, se l’anticiclone di blocco si eleva sovente sul nostro continente l’inverno risulterà piuttosto mite e secco, se invece si eleva sull’area dell’oceano atlantico in Europa si riscontrano fraquenti discese di masse d’aria che dal polo invadono l’area del mediterraneo favorendo le classiche ciclogenesi portatrici di precipitazioni, l’indice AMO assume una certa importanza al fine di poter definire frequenti anomalie dal punto di vista termico e pluviometrico a seconda dell’area geografica.
Tant’è vero che eventi come alluvioni, siccità, ondate prolungate di calore o intense ondate di freddo in regioni normalmente miti, tendono ad aumentare durante le fasi di positività di tale indice, con forti scambi meridiani significa anche perturbazioni tendenzialmente più intense, non da meno importanza l’indice AMO definisce l’intensità e la frequenza dei cicloni tropicali in atlantico, alle latitidini tropicali poichè in parte è un’indice che tende ad autoregolarsi per mezzo di questo fattore.
Ma quali sono i propri effetti finali sull’area del Mediterraneo dipenderà dallo stato di altri indici climatici quali ad esempio l’ENSO.
Durante le fasi di NINO (ENSO positivo) se associato ad un’indice AMO positivo, sovente si riscontra imponenti rimonte anticicloniche che tendono ad invadere il continente Europeo con conseguenti situazioni di scarsa piovosità e anomalie positive dal punto di vista termico, viceversa un indice ENSO non troppo negativo o neutro associato ad un’indice AMO positivo può portare a risultati completamente opposti poichè le grandi strutture anticicloniche tendono ad elevarsi lungo paralleli differenti (interessando maggiormente l’area Atlantica).
Certamente vi sono altri fattori da prendere in considerazione, quali ad esempio lo stato dell’indice AO, anche in tal caso un’indice AO negativo favorisce maggiori scambi meridiani in sede troposferica, viceversa ad una condizione di positività dell’indice AO che favorisce un’aumeto della zonalità dei venti, l’indice QBO in corrispondenza allo stato dell’attività solare, influenza a sua volta lo stato dell’indice AO come ieri spiegavo, ma anche in tal caso il risultato finale sull’area del Mediterraneo potrà esere diverso se messo in relazione con una situazione di NINO o rispettivamente di NINA,un discorso equivalente a quanto detto prima sull’indice AMO.
In ogni caso bisogna prendere in considerazione una combinazione di fattori al fine di poter definire una situazione favorevole a inverni freddi in Europa, una di queste potrebbe essere questa grosso modo:
ENSO non non troppo negativo o allo stato neutro, AMO non eccessivamente positivo, AO negativo, di conseguentẑa NAO negatico, poichè come detto prima un’indice AMO positivo messo in relazione con un’indice ENSO anch’esso positivo può comportare a risultati opposto, ossia a periodi meno piovosi e più caldi in Europa.
Mentre non credo possa esistere una combinazione di fattori favorevole a inverni freddi e nevosi ovunque nell’emisfero boreale.
Da considerare inoltre che periodi climatici dove vi fu un’aumento dei ghiacci non presero inizio in condizioni di inverni particolarmente rigidi ed estati molto calde, ma tuttalpiù a inverni non troppo rigidi, favorevoli a precipitazioni più importanti ed estate anch’esse miti che permisero dunque un maggior contenimento delle precipitazioni nevose accumulatesi durante la fredda stagione, dunque in presenza di una più modesta entità delle stagioni, ma qui rientriamo ad un discorso molto più generale che prende in considerazione variazioni climatiche che avvengono su scale temporali maggiori.
Gli inverni o le annate particolarmente fredde in passato spesso si verificarono a seguito di una grossa eruzione vulcanica con le conseguenti polveri proiettate all’interno della stratosfera, in grado di filtrare i raggi del sole, inoltre una grossa eruzione vulcanica può influire sia sulla circolazione atmosferica, per mezzo di reazioni fotochimiche che incidono sull’andamento dell’ozono stratosferico, sia sull’andamento termico degli oceani.
L’andamento termico presente all’interno della stratosfera è prettamente regolato dalla presenza dell’ozono, a sua volta nel corso delle annate si possono riscontrare variazioni della concentrazione media dell’ozono alle alte latitudini, tali variazioni possono essere indotte dall’andamento dei venti equatoriali presenti all’interno della stratosfera che a scadenza di quasi 2 anni invertono direzione e variano d’intensità passando da EAST WIND a WEST WIND, influenzando così anche la circolazione generale dell’ozono, che come gas neutro, si sposta in corrispondenza alla circolazione dei forti venti orizzontali che percorrono la stratosfera, l’andamento dell’ozono viene misurato per mezzo dell’indice BDC e dunque quest’ultimo indice è strettamente connesso con l’andamento dell’indice QBO ma allo stesso tempo influenza fortemente lo stato dell’indice AO sopratutto se messo in relazione con lo stato dell’attività solare.
Inoltre ricordo che un inverno nevoso sulle nostre regioni, si può tradurre con un’inverno piuttosto secco e mite a Nord delle Alpi, o rispettivamente sulle regioni del Sud Italia, basti pensare alle condizioni che si presentavano a più riprese lo scorso inverno e che portavano abbondanti nevicate sul Nord Italia, tali situazioni si traducevano però allo stesso tempo con condizioni di favonio a Nord delle Alpi, di conseguenza con clima più mite e secco, con condizioni di frequente scirocco anche il centro-Sud Italia vedeva spesso condizioni climatiche piuttosto miti.
Tali situazioni di sbarramento da Sud dei venti “caldo-umidi” talvolta erano preceduti dall’afflusso di freschi venti dai Balcani che occasionalmente diedero luogo a situazioni piuttosto interessanti, sopratutto lungo il versante Adriatico e sul Nord Italia, tuttavia non tutte le regioni della panisola potevano godere allo stesso modo di tali fasi fredde, in particolar modo quelle del versante Tirrenico si trovavano in parte protette dalla catena Appenninica in corrispondenza dai freddi venti Orientali/Nord-Orientali, un pò come si comporta la catana Alpina in corrispondenza ai venti Settentrionali.
Questo per rendere l’attenzione su come la conformazione orografica del territorio giochi un ruolo infine quasi determinante sui prodessi meteo-climatici.
Questo inverno si è presentato buono lungo entrambi i versanti, tuttavia nevicava sempre in fase alternata tra i 2 versanti Alpini, quando nevicava qui, sulla Svizzera Nord Alpina vi erano condizioni favoniche con conseguente bel tempo e viceversa.
Vi sono state invece annate dove il Nord delle Alpi godeva di metri di neve, mentre il versante Sudd Alpino vedeva frequenti condizioni favoniche, annate dove si verificarono condizioni completamente opposte con metri di neve in Ticino e clima piuttosto mite e più asciutto a Nord delle Alpi (vedi inverno 2004/2005).

Anche con un regime di correnti Sud Occidentali si possono riscontrare talvolta precipitazioni su entrambi i versanti, tuttavia si tratta solitamente di fasi piuttosto temporanee poichè sono indotte dal veloce passagio di sistemi frontali, in presenza di una ciclogenesi sul Mediterraneo anche in questo caso si possono verificare precipitazioni lungo entrambi i versanti, ma in fase alternata, prima a Sud delle Alpi, sucessivamente a Nord delle Alpi con la progressione di un minimo di bassa pressione.
Tuttavia non ho mai visto precipitazioni prolungate per più giornate consecutive e generalizzate su tutta la catena alpina.
Anche con un regime di correnti Occidentali/Sud Occidentali non vi sono precipitazioni in egual misura lungo entrambi i versanti, in tali circostanze il versante Meridionale resta in parte protetto dalla catena Alpina con conseguenti minor precipitazioni, mentre la parte più esposta alle precipitazioni restano le Alpi e le pre-Alpi della Svizzera Romanda.
Lo so con cetezza poichè anche le scorse annate si verificavano spesso e per lunghi periodi condizioni analoghe, anche in presenza di correnti Occidentali o Sud Occidentali in quota.
Infatti per poter comprendere a livello precipitativo entrambi i versanti in egual misura, i venti devono provenire con una ben precisa angolazione, in caso contrario se i venti arrivano con una provenienza anche solo leggermente più Occidentale le pre-Alpi centro-Occidentali del versante Sud Alpino resteranno scoperte dalle precipitazioni, mentre se la provenienza sarà anche solo leggermente più Meridionale, saranno le pre-Alpi centro-Orientali del versante Nord Alpino a restare scoperte dalle precipitazioni.
Sono tutti fattori che ho sempre avuto modo di osservare da quando ero piccolo.
La catena Alpina assume un in importanza fondamentale per molti studiosi da tutto il mondo poichè con la propria elevatezza, gli effetti sul tempo meteorologico della struttura orografica del territorio, risulta essere ovviamente maggiore.
Diviene infatti molto interessante osservare come si comportano le perturbazioni quando valicano le Alpi.
Un doscorso analogo si verifica anche con la catena Appenninica benchè in minor misura, appunto sopratutto in presenza di venti trasversali alla direzione della catena montuosa, dunque in presenza di venti Occidentali o rispettivamente Orientali.
Il discorso invece può cambiare in alcuni casi in estate poichè in presenza di instabilità, anzichè di veri e propri fronti perturbati, alcuni temporali si possono sviluppare anche in presenza di condizioni “favoniche” lungo le pre-Alpi, tuttavia anche in tal caso si può stabilire quali aree divengono più soggette a eventali precipitazioni a seconda del regime dei venti presente in quota, ad esempio con un regime di venti Settentrionali, qualora vi siano le condizioni ideali allo sviluppo di precipitazioni, le aree più soggette a eventuali temporali sono quelle del Sottoceneri (basso Ticino) e della vicina Italia del Nord piuttosto che le regioni del Sopraceneri (Ticino centro-Settentrionale), viceversa avviene in presenza di correnti Meridionali, lo stesso discorso vale anche per il versante opposto a seconda dell’area geografica presa in considerazione.

Variazioni climatiche a medio-lungo termine:

Molto dipende dal lasso temporale preso in questione di una variazione climatiche, per variazioni climatiche che avvengono nel corso di centinaia di milioni di anni ì fattori forse più importati sono importanti variazioni della composizione chimica dell’atmosfera, come pure la disposizione dei continenti, prendendo ovviamente in considerazione i conseguneti fattori di Fedbeeck positivi.
È certamente pensabile che anche variazioni della luminosità della nostra stella (aumentata circa del 30% da quando esiste la terra) siano stati tra i fattori più determinanti per la storia climatica del nostro pianeta, e non solo, anche per i pianeti di marte e venere.
La teoria astronomica di Milankovic invece sembra influenzare molto il fatto che le glaciazioni si alternano a periodi interglaciali all’interno dell’attuale era glaciale del Pleistocene, ma tuttavia non può bastare per spiegare il fatto che ere glaciali si alternano a ere interglaciali nel corso di centinaia di milioni di anni, come pure non può spiegare l’innesco di una glaciazione dopo un periodo interglaciale.
La cosa più interessante è che se in un periodo compreso tra i 3 milioni e 1 milione di anni fa le glaziazioni sembravano coicidere molto meglio con le variazioni dell’inclinazione assiale, praticamente vi era una glaciazione ogni circa 41000 anni, nell’ultimo milione di anni le glaciazioni sembrano coincideremolto meglio con le variazioni dell’elittica dell’orbita terrestre attorno alla nostra stella, anche la precessione degli equinozi sembra influire sulle glaziazioni che si alternano a periodi interglaciali all’interno dell’attuale era del Pleistocene.
Sono tutti fattori che possono definire variazioni dell’insolazione media annua, influenzare sulla differenza di insolazione annua tra le varie latitudini e tra i 2 emisferi terrestri, come pure influenzare sull’entità media delle stagioni.
Quali sia tra i 3 fattori il più determinante sembra in parte dato dalla casualità, in teoria una variazione dell’elittica dell’orbita terrestre dovrebbe essere meno rilevante delle variazioni d’insolazione indotte dall’inclinazione assiale o dalla precessione degli equinozi, nonostante ciò in questo ultimo milione di anni risulta essere il fattore più influente osservando l’andamento delle glaciazioni.
Ad ogni caso la teoria astronomica non può neanche essere vista come la causa scatenante delle glaciazione, pur influenzando molto sul clima del Pleistocene, ma in secondo luogo.
Le cause scatenanti un’importante variazione climatica sembra probabile siano indotte da altri fattori più improvvisi o violenti in grado di rompere l’equilibrio climatico cambiandolo radicamente in tempi relativamente brevi (alterazione prolungata o permanente della circolazione oceanica, un periodo molto lungo senza macchie solari, grosse eruzioni vulcaniche, ecc…ecc…), secondariamente, ma non da meno importanza, entrano in gioco i fattori di Fedbeeck positivi che tendono ad amplificare l’evoluzione in atto, rispettivamente fattori di Fedbeeck negativi che tendono ad allentare il processo in atto.
In particolar modo l’attività vulcanica si è presentata talvolta quale fattore determinante sul clima, basti pensare all’enorme eruzione vulcanica del Supervulcano Lago Toba in Indonesia avvenuto 75000 anni fa portò molte speci viventi sull’orlo dell’estinzione, anche la popolazione mondiale fu ridotta a poche migliaia di individui, la scarsa variatà genetica che oggigiorno si riscontra nell’essere umano è dato proprio da questo fattore.
Alla colossale eruzione vulcanica che erutto ben 2800 km cubi di materiale, ne conseguì un periodo climatico estremamente freddo, poichè parte delle ceneri oscurarono la luce del sole su tutto il globo, parte di esse si depositarono con accumuli che in molte regioni “circostanti” arrivarono ad alcuni metri di altezza.
Oggi vi sono ancora supervulcani attivi, pronti a saltare in aria, il più temuto è forse il supervulcano nel parco dello Yellowstone, se il vulcano dovesse risvegliarsi gli effetti oggigiorno potrebbero essere molto similari a quelli prodotti dal Lago Toba in Indonesia, con effetti anche più diretti per le nostre latitudini.
Il vulcano dello Yellowstone sarebbe già dovuto eruttare qualche millennio fa, statisticamente parlando, poichè erutta mediamente ogni 640000 anni, se ciò non è accaduto non significa che si sia spento, tutt’altro… è solamente in ritardo, da considerare che in questi ultimi anni si è pure assistito ad un aumento dell’attività sismica nella zona, un mezzo che ai nostri giorni risulta essere ancora il più utile al fine di poter monitorare la caldera nel limite del possibile.
Un’altro supervulcano noto è il Vesuvio con i vulcani secondari annessi.
L’attività vulcanica può influenzare molto sul clima, o essere determinante in caso di eventi di vaste proporzioni come ad esempio l’eruzione di un supervulcano, sia se visto su brevi distanze temporali, sia se si prende in considerazione un grande lasso temporale, infatti la composizione chimica dell’atmosfera nella storia della terra dipendeva e dipende tutt’oggi prevalentemente proprio dall’attività vulcanica, questo non solo sulla terra, ma anche su Marte e Venere.
La sorte stessa di questi 3 pianeti è dipenduta fortemente dalla composizione chimica dell’atmosfera, nonchè dall’attività vulcanica, oltre alla vicinanza del pianeta stesso al sole.
Qualcuno potrebbe domandarsi se gli effetti finali dell’attività vulcanica siano di raffreddare o riscaldare l’ambiante, a tale quisito bisonga considerare inanzitutto la tipologia delle eruzioni, numerose eruzioni laviche emettono poco materiale nell’atmosfera, ma allo stesso tempo favoriscono un forte aumento dei gas serra, viceversa eruzioni esplosive emettono grosse quantità di materiale che sospese all’interno della stratosfera filtrano la luce solare, oltre a poter alterare la circolazione generale dell’ozono stratosferico, quale conseguenza di processi fotochimici.
Inoltre bisogna differenziare quali possano essere gli effetti finali di un singolo evento dagli effetti di molti eventi che si manifestano nell’arco di molti anni.

Vorrei aggiungere il fatto che anche le cause primarie della piccola glaciazione che avvenne a cavallo tra il 1300 e il 1850 non fu probabilmente data solo e unicamente dalla scarsa attività solare, ma bensì da una concomitanza di più fattori, oltre alla scarsa attività solare che influi certamente sull’abbassamento delle temperature, si assistette ad un aumento dell’attività vulcanica (che si manifestò con eruzioni di tipo esplosive), basti osservare l’anno 1816 considerato l’anno senza estate che seguì la grossa eruzione del Tobora in Indonesia.
Tuttavia recenti osservazioni suggeriscono che anche un rallentamento prolungato della corrente del golfo diede i suoi effeti più diretti nel Nord America e in Europa con inverni particolarmente rigidi dando un forte contributo al processo di raffreddamento climatico.
Infatti se inizialmente si pensò che la piccola glaciazione ottocentesca riguardò tutto il globo, oggi si tende piuttosto a pensare che fu solo l’emisfero Nord a vedere un sensibile raffreddamento climatico a partire dal 1300 circa, in particolar modo il Nord America e l’Europa.

Questa invece è la cronologia delle grandi glaciazioni del Pleistocene (attuale era glaciale in corso):

Possiamo intuire in che modo, come i fattori astronomici possano influire fortemente, benchè in secondo luogo, sul susseguirsi di glaciazioni a periodi interglaciali all’interno dell’attuale era del Pleistocene, se da 3 a 1 milione di anni or sono si aveva una glaciazione ogni 41000 anni (coincidente con la variazione ciclica dell’inclinazione assiale), da 1 milione di anni a questa parte si ha una glaciazione ogni 100000 anni (coincidente con le variazioni cicliche dell’eccentricità dell’orbita terrestre attorno al sole).
Tuttavia come dicevo nei post sovrastanti, questi fattori non possono essere la causa scatenente di una variazione climatica (glaciazione o periodo interglaciale), considerando che queste ultime tendono a divenire in maniera quasi improvvisa e talvolta troppo radicale, le osservazioni geologiche o i racconti del passato ne sono una testimonianza.
Tutt’oggi non si sa con assoluta certezza quale fattore abbia scatenato l’ultima glaciazione, tuttavia prima dell’ultima glaciazione vi fù un sensibile aumento delle temperature, un pò come avviane in questi ultimi decenni, la Groenlandia a quei tempi era interamente sommersa da una spessa coltre gelata, tuttavia lo scioglimento dei ghiacci in superficie produsse delle grosse pozze di acqua stagnante che a sua volta contribuirono al maggior intrettenimento di calore.
In un precesso dalla durata di alcuni centenni, si formarono enormi bacini di acqua stagnante dolce, fino a diventare una sorta di immenso lago che non appena ruppe gli argini naturali riversò in breve tempo grandissime quantità di acque dolci nell’oceano Atlantico, interessando principalmente proprio quella zona strategica dove la corrente del golfo inverte il proprio corso.
Questo provocò un interuzzione della corrente oceanica del golfo su larga scala per un lungo periodo contribuendo fortemente a far precipitare le temperature su valori glaciali lungo tutto l’emisfero Boreale.
L’ultima grande glaciazione (quella di Würm) terminò circa 10700 anni fa, quando prese inizio un’intenso periodo di disgelo, il fatto che il riscaldamento del clima fosse così precoce in quei tempi, può essere indotto certamente dal fatto che la ritirata dei ghiacci favorì una forte diminuzione dell’effetto albedo, un processo opposto a quanto avviene in presenza di un raffreddamento climatico con conseguente aumento della coltre gelata alle alte latitudini o sulle catene montuose (Fedbeeck positivo).
Quale fattore abbia innescato il processo di desgelo ancora non è certo, tuttavia interessanti teorie suggeriscono la possibilità che in quel periodo vi fù uno o più importanti impatti cometali, una teoria che viene avanzata anche alla base di testimonienze del passato che si riscontrano in diverse regioni del mondo.
In poche parole in presenza di condizioni favorevoli, l’innesco di una variazione climatica può essere data almeno in parte anche dalla casualità di eventi sia locali, sia di vaste proporzioni e in grado di rompere l’equilibrio climatico in maniera piuttosto radicale.

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