Ricerca sugli inverni: quando il NAM non dice sempre la verità

Il 21 Novembre 2011 è stata raggiunta la soglia critica del North Annular Mode. Il NAM, che rappresenta un pattern di variabilità climatica a scala globale spiega il 20-30% della varianza totale nei campi di geopotenziale e vento delle latitudini extra-tropicali. Il suo valore è inoltre una descrizione della variabilità nelle anomalie di flusso atmosferico che non sono associate a cicli stagionali. Quando la stratosfera si raffredda molto il vortice polare si rafforza tanto in stratosfera quanto in troposfera. La statistica evidenzia che alle latitudini meridionali, con un valore critico del NAM oltre la soglia di 1,5, le medie latitudini sono caratterizzati da temperature miti con le perturbazoni oceaniche a scorrere oltre il 60° parallelo. Tutto questo è in sintonia con indici AO e NAO positivi. Secondo Baldwing e Dunkerton(B&D) la probabilità che in tali situazioni si possano verificare ondate di freddo intenso è molto bassa. Ma non nulla!!

NAM novembre 2011 storico? Il 2011 è un anno infatti contrassegnato dal superamento per molte volte della soglia critica. Il vortice polare almeno da gennaio 2011 appare in grande spolvero tanto che molto spesso ci siamo trovati in periodi anticiclonici e miti. La particolarità di questo ultimo evento di Novembre sta nel fatto che il raffreddamento anomalo stratosferico si è verificato piuttosto in anticipo. Andando a “spulciare” gli archivi storici risulta che negli ultimi 50 anni la soglia NAM in questo periodo è stata raggiunta soltanto una volta, esattamente il 26 Novembre 1982. Tuttavia c'è da dire che la teoria di B&D in via sperimentale è maggiormente valida per il continente americano che non su quello europeo alle prese con un sistema meteo climatico maggiormente instabile.

La ricerca - Il punto di partenza è rappresentato dall'individuazione del primo valore di soglia NAM >1,5 tra Ottobre e Dicembre 2011. Tramite l'andamento della AO per i successivi 90 giorni ho cercato di vedere se la regola di  B&D fosse stata rispettata. Ho analizzato anche i comportamenti di alcuni parametri teleconnettivi per capire qualcosa in più.

QBO SUNSPOT SOLAR FLUX FASE ENSO(+1) B&D PRIMASOGLIA NAM POSITIVA 70 ↑ 95 ↑ NEUTRA si 28/12/61 NEGATIVA 0 ↓ 70 = POSITIVA ? no 30/12/63 POSITIVA 90 ↑ 135 = POSITIVA si 21/12/71 POSITIVA 20 ↑ 75 ↑ NEGATIVA si 15/12/73 NEGATIVA 10 = 70 = POSITIVA si 19/12/75 POSITIVA 135 ↑ 187 ↑ NEUTRA no 29/12/78 POSITIVA 120 ↑ 197 ↑ NEUTRA no 08/12/80 POSITIVA 115 ↓ 160 ↓ NEUTRA si 26/11/82 VERSO NEGATIVA 250 = 241 = NEGATIVA si 21/12/88 NEGATIVA 110 ↑ 190 ↑ NEUTRA si 21/12/89 POSITIVA 180 = 221 ↑ POSITIVA si 07/12/90 POSITIVA 85 = 95 ↑ NEUTRA no 11/12/94 NEGATIVA 13 = 70 = NEUTRA no 22/12/95 POSITIVA 90 = 190 ↑ NEUTRA si 21/12/99 VERSO NEGATIVA 13 = 90 = POSITIVA no 13/12/04

Risultati - Dalla tabella si evidenzia che su 15 casi, 9 volte la regola di B&D è stata rispettata, 5 volte invece no; un caso appare ambiguo! Si è tentato di giustificare i 5 casi in cui la AO si è mantenuta negativa (inverni 78-79, 80-81, 94-95, 95-96; 2004-05). La casistica a nostra disposizione è piuttosto limitata per cui, a dire la verità non si è giunti ad una conclusione significativa, tanto che questa indagine andrebbe estesa anche ai restanti mesi. Tuttavia una piccola riflessione andrebbe fatta mettendo in relazione il comportamento dei venti stratosferici con il ciclo solare. La letteratura parla di un vortice polare molto disturbato in presenza di una QBO negativa ed una bassa attività solare. Inverni eccezionalmente freddi in Europa sono proprio avvenuti in questi contesti! Gli inverni 1988-1989, 1989-1990, caratterizzati da condizioni di forte attività solare e QBO negativa si ricordano essere al contrario molto miti. Dal  lavoro risulta infatti che al superamento della soglia critica del NAM, due casi di AO negativa si associano ad una QBO negativa ed un flusso solare debole (1995-96; 2004-05). I restanti 3 casi invece sono associati con una QBO positiva ed un flusso solare alto o prossimo al massimo ciclo solare. Cosa si nasconde dietro? E' una coincidenza o il sole ha una valenza random che può cambiare le carte in tavola? Sono solo supposizioni, studi preliminari che necessitano maggiori verifiche ed approfondimenti.

Cosa ci aspettiamo da quest'inverno?  Alcuni “elementi” sarebbero propensi ad azioni di blocco in questa stagione. Ma l'attività solare in ripresa (che invece lo scorso anno ha avuto un certo peso) potrebbe giocare a sfavore; neutrale sarebbe l'attività vulcanica. Importante ruolo verrebbe dalle anomalie delle acque superficiali atlantiche che, in accordo con la NINA moderata potrebbero infatti favorire condizioni di NAO positivo ed un rinforzo del suo ramo meridionale (EA+) con conseguente rinforzo del ciclone d'Islanda ed intensificazione della fascia anticiclonica alle basse latitudini. Inverno scialbo ed anonimo? Bè, a parte qualche sfuriata fredda come quella prossima al Natale non ci sarebbero le condizioni per ondate di freddo intenso e durature, almeno con una circolazione atmosferica così precondizionata. Ricordo che tutte le irruzioni fredde molto intense e storiche avvengono quasi sempre senza il superamento della soglia del NAM. Del resto il vortice polare poco dopo il Natale è previsto tornare a galoppare tanto che sembrerebbe rispettata la regola di B&D. Ma non tutto è perduto! Sebbene è molto probabile che le forzanti troposferiche non riusciranno da sole a cambiare radicalmente un quadro anticiclonico così “fossilizzato”, una grossa mano di aiuto potrebbe venire da repentini riscaldamenti stratosferici. La stratosfera ci verrà incontro o continueremo sempre ad attendere un evento che non accadrà mai? Vedremo a gennaio...

Ringrazio Teresa Tiberi per il contributo circa la realizzazione di tale lavoro.