PREVISIONE STAGIONALE INVERNO 2014-15 SU BASE OPI
1. Premessa
Attualmente il principale strumento di cui si dispone per la formulazione di previsioni stagionali di lungo periodo, è costituito dagli output dei modelli climatici accoppiati che producono, sostanzialmente, delle informazioni sullo scostamento dalle medie climatiche dei parametri atmosferici principali mediati sull’intera stagione. Detti modelli, pur fornendo delle ipotesi di carattere generale sulla stagione e non delle informazioni utili alla formulazione di una previsione in senso stretto, presentano comunque uno skill piuttosto basso. Per quanto riguarda la prossima stagione invernale, tali output modellistici stagionali sono sostanzialmente concordi nell’identificare una stagione dominata da flussi mediamente temperati ad elevato indice zonale, con anomalia termica positiva su quasi l’intera fascia territoriale posta alle medie latitudini.
Accanto a questi sono stati sviluppati, di recente, degli studi a carattere euristico-statistico, che hanno evidenziato delle importanti similarità tra alcuni fenomeni legati alla circolazione atmosferica del mese di ottobre e l’evoluzione della stessa nel corso del trimestre invernale. Tra questi uno dei più importanti è lo studio condotto dal team di ricerca guidato dal Prof Judah Cohen, che ha portato alla definizione dell’indice SAI (Cohen 2011), il quale evidenzia una correlazione molto elevata tra la velocità di avanzamento della copertura nevosa sulle zone euroasiatiche nel mese di ottobre e l’Oscillazione Artica media che si registra nel successivo trimestre invernale (DJF AO). A quest’ultimo proposito, una conoscenza affidabile anticipata dell’Oscillazione Artica consente, soprattutto per alcune delle regioni che costituiscono i maggiori centri popolazione del mondo occidentale (Europa centro-occidentale, Nord America), di fornire buone indicazioni su alcune caratteristiche rilevanti del trimestre invernale.
Il nostro gruppo di ricerca, partendo da queste premesse, ha sviluppato un altro indice (OPI – October Pattern Index) il quale sintetizza direttamente alcune caratteristiche chiave dello schema circolatorio ottobrino e che appare in correlazione ancora più elevata (r ≈ 0.9) con la DJF – AO. Dagli hindcast effettuati scaturisce inoltre un’elevata corrispondenza tra valori dell’indice OPI fortemente negativi e valori dell’indice AO negativi, cui si associano prevalentemente stagioni invernali con valori termici e pressori inferiori alla norma climatica sull’Europa centro-occidentale e sugli Stati Uniti centro-orientali. Questo accade perché l’indice AO è rappresentativo della zonalità del flusso che, se bassa o assente, è a sua volta indice della prevalenza di flussi disposti lungo i meridiani, con attività d’onda pronunciata e maggiore interessamento del getto polare sui territori posti alle medie latitudini.
È importante precisare che, essendo l’OPI correlato con l’Oscillazione Artica media trimestrale, disponendo dell’informazione relativa al suo solo valore finale, non risulta semplice trarre informazioni sui tempi e i modi con cui detti flussi meridiani si realizzano. Tuttavia la modalità con cui l’indice è andato assumendo il suo valore finale ci da comunque la possibilità di formulare delle ipotesi anche sulle diverse fasi principali cui andrà soggetta la circolazione atmosferica nel corso dell’inverno. Inoltre, essendo l’OPI costituito dalla “somma” di più fattori, ciascuno dei quali riassume una specifica caratteristica del pattern di ottobre, una loro analisi più approfondita ci permette di trarre ulteriori considerazioni sulle maggiori peculiarità in merito alle fasi meridiane più salienti. Infine, gli ultimi sviluppi della nostra ricerca risultano proprio mirati ad ottenere delle informazioni di ancor più elevato dettaglio sull’evoluzione della stagione invernale.
Nel presente articolo presentiamo quindi la previsione stagionale per l’inverno 2014-15 elaborata sulla base dell’indice OPI ed, in generale, degli studi sviluppati dal nostro team di ricerca.
2. Analisi dell'indice OPI
L’indice OPI chiude al termine di ottobre su un valore molto basso ed inferiore alla soglia -2. In particolare si tratta del secondo valore più basso registrato dal 1976 ad oggi, secondo solo all’ottobre del 2009 (-3.3).
In base alla correlazione sopra detta, un simile valore dell’indice OPI suggerisce un AO medio trimestrale estremamente basso, e dunque un Vortice Polare Troposferico mediamente molto disturbato nel corso dell’inverno, con conseguente ingerenza del getto polare sulle medie latitudini (basso campo di geopotenziale). Si prevede dunque un inverno in generale più freddo e perturbato sui continenti del nord emisfero, con particolare riferimento a quelli situati alle medie latitudini. Per quanto concerne l’area europea questa dovrebbe essere interessata da un esteso campo di geopotenziale ben negativo ed inferiore inferiore alla norma. Gli hindcast effettuati indicano inoltre che gli inverni caratterizzati da un Oscillazione Artica fortemente negativa, risultano mediamente più freddi in particolare su Regno Unito, Paesi Bassi, Francia e Germania.
Fig. 2 – Media delle Anomalie geopotenziali (500 hPa) e termiche (850 hPa) sull’Europa e sul
Nord America registrate al termine dei trimestri invernali contraddistinti da un oscillazione
artica media (DJF AO) inferiore a -1.5.
Come detto in fase di introduzione, l’analisi approfondita dei singoli fattori di cui si compone l’indice OPI, ci permette di trarre ulteriori considerazioni. In particolare si può osservare come l’asse medio del vortice risulti particolarmente elevato (f≈ 25°), ovvero disposto ortogonalmente alla linea immaginaria che congiunge i due oceani maggiori (Pacifico e Atlantico), nonché un’anomalia ben positiva del geopotenziale (500 hPa) sul settore artico (zona Mar di Kara-Barents). Tali fattori indicano, per le fasi di massima attività d’onda, delle dinamiche invernali caratterizzate da una discreta attività simultanea di entrambe le onde planetarie maggiori, con tendenza allo split del Vortice Polare Troposferico, secondo un asse più o meno in linea con quello calcolato nel mese di ottobre. Le fasi successive a detta dinamica di innesco, sarebbero seguite da periodi caratterizzati da indice zonale basso o negativo, con rotazione d’asse e spiccata attività dell’onda in Atlantico. Questo veicolerebbe sull’Europa masse d’aria fredda di origine artica/artica continentale. Con particolare riferimento alla zona europea, l’analisi dell’evoluzione dell’indice OPI e del pattern di ottobre in generale, ci indica che una prima fase antizonale a carattere freddo dovrebbe manifestarsi con buona probabilità già nella prima parte invernale, seguita poi da un periodo contraddistinto da una ripresa del getto in nord atlantico e da una circolazione più temperata ma al tempo stesso perturbata. Tale periodo più zonale sarebbe poi interrotto da una nuova ripresa dell’attività d’onda in nord Atlantico, con ripristino di una circolazione di natura fredda sul continente; a differenza della prima, questa seconda fase fredda potrebbe essere contraddistinta da un regime di minore antizonalità, con maggiore capacità di sprofondamento meridionale delle masse artiche.
3. Conclusioni
Sulla base delle considerazioni sopra esposte, l’inverno 2014-15 dovrebbe vedere un Vortice Polare estremamente disturbato, con frequenti scambi meridiani ed incursioni del getto artico verso le medie latitudini. L’analisi complessiva dell’OPI indica dunque la possibilità di assistere ad una stagione invernale caratterizzata da un campo di geopotenziale fortemente negativo in area europea, il quale si tradurrebbe in un regime climatico moderatamente più perturbato della norma. Sebbene l’assetto generale del pattern circolatorio di ottobre non indichi, nel complesso, un inverno particolarmente rigido, si evidenziano comunque diversi episodi freddi con risvolti nevosi sui territori europei e su quelli degli States centro-orientali. A supporto di una tesi di questo tipo (a livello generale) è lo stesso indice SAI, il quale chiude anch’esso su un valore indicante un Vortice Polare invernale mediamente molto disturbato.
Le differenze che emergono tra la nostra analisi previsionale e quella che scaturisce dai principali modelli climatici di previsione stagionale, introducono senz’altro elementi di incertezza, ma allo stesso tempo forniscono un ulteriore elemento di stimolo nonché di confronto tra due diversi approcci per l’elaborazione delle previsioni stagionali invernali.
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1. Premessa
Attualmente il principale strumento di cui si dispone per la formulazione di previsioni stagionali di lungo periodo, è costituito dagli output dei modelli climatici accoppiati che producono, sostanzialmente, delle informazioni sullo scostamento dalle medie climatiche dei parametri atmosferici principali mediati sull’intera stagione. Detti modelli, pur fornendo delle ipotesi di carattere generale sulla stagione e non delle informazioni utili alla formulazione di una previsione in senso stretto, presentano comunque uno skill piuttosto basso. Per quanto riguarda la prossima stagione invernale, tali output modellistici stagionali sono sostanzialmente concordi nell’identificare una stagione dominata da flussi mediamente temperati ad elevato indice zonale, con anomalia termica positiva su quasi l’intera fascia territoriale posta alle medie latitudini.
Accanto a questi sono stati sviluppati, di recente, degli studi a carattere euristico-statistico, che hanno evidenziato delle importanti similarità tra alcuni fenomeni legati alla circolazione atmosferica del mese di ottobre e l’evoluzione della stessa nel corso del trimestre invernale. Tra questi uno dei più importanti è lo studio condotto dal team di ricerca guidato dal Prof Judah Cohen, che ha portato alla definizione dell’indice SAI (Cohen 2011), il quale evidenzia una correlazione molto elevata tra la velocità di avanzamento della copertura nevosa sulle zone euroasiatiche nel mese di ottobre e l’Oscillazione Artica media che si registra nel successivo trimestre invernale (DJF AO). A quest’ultimo proposito, una conoscenza affidabile anticipata dell’Oscillazione Artica consente, soprattutto per alcune delle regioni che costituiscono i maggiori centri popolazione del mondo occidentale (Europa centro-occidentale, Nord America), di fornire buone indicazioni su alcune caratteristiche rilevanti del trimestre invernale.
Il nostro gruppo di ricerca, partendo da queste premesse, ha sviluppato un altro indice (OPI – October Pattern Index) il quale sintetizza direttamente alcune caratteristiche chiave dello schema circolatorio ottobrino e che appare in correlazione ancora più elevata (r ≈ 0.9) con la DJF – AO. Dagli hindcast effettuati scaturisce inoltre un’elevata corrispondenza tra valori dell’indice OPI fortemente negativi e valori dell’indice AO negativi, cui si associano prevalentemente stagioni invernali con valori termici e pressori inferiori alla norma climatica sull’Europa centro-occidentale e sugli Stati Uniti centro-orientali. Questo accade perché l’indice AO è rappresentativo della zonalità del flusso che, se bassa o assente, è a sua volta indice della prevalenza di flussi disposti lungo i meridiani, con attività d’onda pronunciata e maggiore interessamento del getto polare sui territori posti alle medie latitudini.
È importante precisare che, essendo l’OPI correlato con l’Oscillazione Artica media trimestrale, disponendo dell’informazione relativa al suo solo valore finale, non risulta semplice trarre informazioni sui tempi e i modi con cui detti flussi meridiani si realizzano. Tuttavia la modalità con cui l’indice è andato assumendo il suo valore finale ci da comunque la possibilità di formulare delle ipotesi anche sulle diverse fasi principali cui andrà soggetta la circolazione atmosferica nel corso dell’inverno. Inoltre, essendo l’OPI costituito dalla “somma” di più fattori, ciascuno dei quali riassume una specifica caratteristica del pattern di ottobre, una loro analisi più approfondita ci permette di trarre ulteriori considerazioni sulle maggiori peculiarità in merito alle fasi meridiane più salienti. Infine, gli ultimi sviluppi della nostra ricerca risultano proprio mirati ad ottenere delle informazioni di ancor più elevato dettaglio sull’evoluzione della stagione invernale.
Nel presente articolo presentiamo quindi la previsione stagionale per l’inverno 2014-15 elaborata sulla base dell’indice OPI ed, in generale, degli studi sviluppati dal nostro team di ricerca.
2. Analisi dell'indice OPI
L’indice OPI chiude al termine di ottobre su un valore molto basso ed inferiore alla soglia -2. In particolare si tratta del secondo valore più basso registrato dal 1976 ad oggi, secondo solo all’ottobre del 2009 (-3.3).
In base alla correlazione sopra detta, un simile valore dell’indice OPI suggerisce un AO medio trimestrale estremamente basso, e dunque un Vortice Polare Troposferico mediamente molto disturbato nel corso dell’inverno, con conseguente ingerenza del getto polare sulle medie latitudini (basso campo di geopotenziale). Si prevede dunque un inverno in generale più freddo e perturbato sui continenti del nord emisfero, con particolare riferimento a quelli situati alle medie latitudini. Per quanto concerne l’area europea questa dovrebbe essere interessata da un esteso campo di geopotenziale ben negativo ed inferiore inferiore alla norma. Gli hindcast effettuati indicano inoltre che gli inverni caratterizzati da un Oscillazione Artica fortemente negativa, risultano mediamente più freddi in particolare su Regno Unito, Paesi Bassi, Francia e Germania.
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<img src="http://app.til.it/opi/Image/opi1.jpg ">Nord America registrate al termine dei trimestri invernali contraddistinti da un oscillazione
artica media (DJF AO) inferiore a -1.5.
Come detto in fase di introduzione, l’analisi approfondita dei singoli fattori di cui si compone l’indice OPI, ci permette di trarre ulteriori considerazioni. In particolare si può osservare come l’asse medio del vortice risulti particolarmente elevato (f≈ 25°), ovvero disposto ortogonalmente alla linea immaginaria che congiunge i due oceani maggiori (Pacifico e Atlantico), nonché un’anomalia ben positiva del geopotenziale (500 hPa) sul settore artico (zona Mar di Kara-Barents). Tali fattori indicano, per le fasi di massima attività d’onda, delle dinamiche invernali caratterizzate da una discreta attività simultanea di entrambe le onde planetarie maggiori, con tendenza allo split del Vortice Polare Troposferico, secondo un asse più o meno in linea con quello calcolato nel mese di ottobre. Le fasi successive a detta dinamica di innesco, sarebbero seguite da periodi caratterizzati da indice zonale basso o negativo, con rotazione d’asse e spiccata attività dell’onda in Atlantico. Questo veicolerebbe sull’Europa masse d’aria fredda di origine artica/artica continentale. Con particolare riferimento alla zona europea, l’analisi dell’evoluzione dell’indice OPI e del pattern di ottobre in generale, ci indica che una prima fase antizonale a carattere freddo dovrebbe manifestarsi con buona probabilità già nella prima parte invernale, seguita poi da un periodo contraddistinto da una ripresa del getto in nord atlantico e da una circolazione più temperata ma al tempo stesso perturbata. Tale periodo più zonale sarebbe poi interrotto da una nuova ripresa dell’attività d’onda in nord Atlantico, con ripristino di una circolazione di natura fredda sul continente; a differenza della prima, questa seconda fase fredda potrebbe essere contraddistinta da un regime di minore antizonalità, con maggiore capacità di sprofondamento meridionale delle masse artiche.
3. Conclusioni
Sulla base delle considerazioni sopra esposte, l’inverno 2014-15 dovrebbe vedere un Vortice Polare estremamente disturbato, con frequenti scambi meridiani ed incursioni del getto artico verso le medie latitudini. L’analisi complessiva dell’OPI indica dunque la possibilità di assistere ad una stagione invernale caratterizzata da un campo di geopotenziale fortemente negativo in area europea, il quale si tradurrebbe in un regime climatico moderatamente più perturbato della norma. Sebbene l’assetto generale del pattern circolatorio di ottobre non indichi, nel complesso, un inverno particolarmente rigido, si evidenziano comunque diversi episodi freddi con risvolti nevosi sui territori europei e su quelli degli States centro-orientali. A supporto di una tesi di questo tipo (a livello generale) è lo stesso indice SAI, il quale chiude anch’esso su un valore indicante un Vortice Polare invernale mediamente molto disturbato.
Le differenze che emergono tra la nostra analisi previsionale e quella che scaturisce dai principali modelli climatici di previsione stagionale, introducono senz’altro elementi di incertezza, ma allo stesso tempo forniscono un ulteriore elemento di stimolo nonché di confronto tra due diversi approcci per l’elaborazione delle previsioni stagionali invernali.
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